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基于物联网的智能种植监测系统

更新时间：2019-12-20 11:47:07 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网智能种植监测系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

综合运用互联网、单片机以及无线通信等物联网技术设计智能种植监测系统,实现监测系统的微型化、智能化以及生活化.给出了系统由数据采集层、信息汇聚层、以太网传输层组成的设计方案,详细阐述了基于STM32F103 RBT6单片机、nRF24L01无线模块、WiFi无线模块的终端监测节点以及汇聚节点电路设计与实现方法.测试结果表明,系统硬件、软件设计方案可行,系统具有自动灌溉、光照控制、小空间多样化种植,以及植物生长环境参数在移动客户端实时远程监测功能.系统设计方案也可应用于未来家庭厨房种植,推动家庭厨房向智能化方向发展.

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· 102·

《

控技 }2017年第36卷第8期

基于物网的智能种植

系

王

冰，廉小，郝宝智，吴叶

，

(北京工商大学算机与信息工程学院食品安全大数据技北京市重点

力

室，北京100048)

摘要：合运用互网、片机以及无通信等物网技

型化、智能化以及生活化。出了系由数据采集、信息

述了基于STM32F103RBT6 片机、nRF24L01无

方法。果表明，系硬件、

化种植，以及植物生境参数在移

于未来家庭厨房种植，推家庭厨房向智能化方向展。

智能种植

、以太网

系

，

系

的微

聚

成的

方案，

模

、WiFi无

方案可行，系具有自

功能。系

模

的

端

点以及

、光照控制、

方案也可

聚

点

路

与

件

灌

小空

多

客

端

程

用

关

中

：智能种植

系

；物网；

端

点；

：A

聚点

分

号：TP23；TP273；TP274

文献

文章号：1000— 8829(2017)08— 0102— 05

Based on Internet of

Things

Intelligent Planting Monitoring System

Xiao— li

WANG

Bao— zhi，WU Ye— lan，ZHANG

Xiao— bing，LIAN Xiao— qin，HAO

and Information

Data

for Food

Safety，School Computer

Laboratory

Technology

Engineering，

(Beijing Key

Big

and Business

Beijing Technology

University，Beijing 100048，China)

use of the

Abstract：An

Interact，mi—

intelligent

monitoring system

proposed．Thanks

integrated

has the

monitoring system

planting

wireless

crocontroller and

communication

technology，the

miniaturization，in-

planting

consists of data

life．The

and takes more attention to

aggre—

telligentization

system

acquisition layer，information

and Ethernet transmission

circuit

and

design

method of terminal monito·

implementation

wireless module and WiFi wireless module

gation layer

layer．The

nodes and sink nodes based on

STM32F103RBT6，nRF24L01

ring

are

in detail．The test results show that the

hardware and software

are feasible．The

the

irrigation，light control，small space planting diversity，and

described

system

designs

has the

functions that automatic

following

system

environment

planting

remote

in real— time．The

can also be

to the

applied

parameters

monitoring

system

planting growth

the

future

kitchen

and

kitchen to the

family

promote

intelligentization．

node

node；sink

Key words：intelligent planting monitoring system；Internet

Things；terminal monitoring

随着物网技

智能硬件逐步走

的

步和生文明建

的

展，

我国当前生

的情形，

境受到

重

染、蔬菜价格不断上

人

的日常生活。将物网技

一个能放置在室内，离外界天气、

用于家庭园就是一个很有用价的案例⋯ 。面

虫害影响的智能种植

系

得尤重要，系

能

、

自

自足、加快植物生周期，从而培养出无

高安全，同可以化空气的色蔬菜，符合当代人追

求高品、个性化的生活理念旧o。

收稿日期：2016— 12— 29

基金目：北京市属高等学校科学技与研究生教育新工程

建

目(PXM2014_014213_000043)；北京高等学校教育教学

目前有的智能种植

系

多

用于大型

大且安装程复

的微型化、智能化以及生活

改革目(2015一msl46)

种植域，功能一、体

。

了

作者介：王冰(1993一)，女，山西大同人，士，主要研究方

改

上述

，

系

向

物

网技；[通信作者]廉小 (1967一)，女，河南沁阳

人，博士，教授，主要研究方向算机控技；郝宝智

(1991一)，男，河北晋州人，士，主要研究方向控网

与系；吴叶 (1970一)，女，湖北州人，士，主要研究方

算机控技力(1960一)，男，北京人，高工程

算机控技

化，本文提出将物网技引入到智能种植

系

的方案。

了体小、

了土壤参数在采集、无

口J、光照控制、小空化种植，以及

移端程控的功能。它可以用于未来家庭厨房

构

、便于随

移

的智

技

能种植

系

，

、自

灌

多

向

；

，主要研究方向

。

万方数据

基于物网的智能种植

系

· 103·

种植，例如培养一些小型蔬菜，

方向展。

家庭厨房向智能化

数据采集、信息

分。

1．2．1

端

点硬件

成

端

点硬件成如 2所示。

端

系

成

点控制器采用STM32F103RBT6，其工作率72

MHz，属于增型系列，有片内RAM和丰富的外

1．1

系

物

构

网的智能种植

系

分

J。工作

3．3 V。土壤

感器采用SMET一

模与控制器的

聚、以太网

网

架构。系

构如 1所

2-485型号，通 rlq?L-485

示。

UARTl相，

土壤数据采集。无模

nRF24L01

Lsl与控制器的UART2相

，

与聚

点的无数据

。

土壤感器||磁裂

无模

nRF24L0

端

源

点控制器

采集模

理

模

池

磊

端

点硬件

成

每个

。

端

点采用7．4 V可充

池独立

供

取A3144E霍

感器

了与控制器I／O

种植柜磁信息的

剖1

系

构框

口相的磁

路，

数据采集

植模 1一n中，信息

中。种植柜分多个种植区域，每个区域的部有一

的

端

点1一凡

部署在种

。

理模采用DC／DC 源模以及

AMSlll7芯片将7．4

降至5 V和3．3 V，用于

聚

的

聚

点部署在种植柜

其他路供

池

。

采集模与控制器A／D口相

，

滴灌装置、照明装置，底部有能

装置。当种植模放置在种植柜中的相区域，

土壤参数采集上、自

当种植模取出，在一定范内，仍可以

生小范

磁

的

可

行采集，量低 LED指示灯示

灯，提醒用

点需要充

点硬件成

。

1．2．2

聚

以

灌

和自光照功能；

土壤参

和自光照的功能被禁用。

采集各种植模土壤的温度、湿

聚

点硬件成如 3所示。

聚

点由220

交流源供，控制器采用STM32F103RBT6。

数采集上，但自

数据采集

灌

V交流

理模采用AC／DC开关源将220

度、

于

率，以及采集种植柜相区域的磁信息，用

看当前种植模是否放回种植柜。数据采集

V、12 V直流，并利用AMSlll7芯片将5

降

。

至3．3 V，保

光照控制模与控制器I／O口相，若

在种植柜中，系提供光照。自

器控制水通断来

柜中且土壤湿度不足，系开始自

与控制器UART2相，建立起与各

点之的短距离无通信。

定

出系各部分路所需

与

信息

聚

通

聚

nRF24L01无

数据采集中各

数据行分析判断，

模

完成数据收

。

到种植模

灌功能通

信息

端

自

，当种植模放在种植

。nRF24L01

点上的数据，并

柜中各区域的自

种植

串

灌

及光照控制。

完成与以太网

聚

点通

口

接WiFi无

模

的数据收

无

模

端

。

以太网

中服

器

信息

聚

上

的数据

与

聚

点采用有人公司的WiFi232一T无

模

，

通

UARTl与控制器相完成

聚

点与服器的

行分析和存。移

器完成数据程交互，使用

家里植物生境的

客

端通 HTTP网

服

通

APP

聚

松

通信。通串口助手配置WiFi模的网参数，包括

接收数据的服器接口、数据上到服器接口的方

程

控。

S，若

1．2硬件

硬件

成

式等。配置

模

的HTTP 求超

服

器在30 s内没有响

，

送失，放弃求。

主要包括

端

点和

点两部

万方数据

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