基于物联网感知的大田种植土壤、大气参数实时在线测量

摘要

我国是农业大国，农业地位在国民经济中是“重中之重”，而目前我国大田种植大多数还是“靠天吃饭”。要改变靠天、靠经验的种植模式，我国未来必须使农业生产技术由经验转向科学，在植物学、动物学、遗传学、信息学、管理学等学科发展的基础上，提高育种、栽培、种植、收割等过程的科学技术水平。无论采用什么先进的理论和技术，基础数据的在线实时获取是实现现代农业科学种植的必须和关键。
　　当今我国大田种植主要采用两种模式。一个是传统的人工手工采集模式，存在采集点分布在大田周边和人员手工参与度高的缺点。另一个是有线链路采集网模式，存在布线繁琐和维护成本高缺点。本文采用目前流行的物联网技术（无线传感网）：通过在大田分布插入一些带传感器的采集棒（也称节点）实时测量土壤的温湿度、PH值、大气的温湿度、光照度等参数，这些节点主动组网并通过汇聚节点远程传输到上位机，上位机对收集的数据进行封装、存储和显示功能，实现种植数据的在线实时测量。
　　本文介绍了物联感知的大田种植土壤、大气参数实时在线系统的整体设计结构和各个设备及部分高层管理软件的设计方案。底层芯片采用TI公司的CC2530芯片和CC2591芯片，传输协议采用TCP/IP协议。上位机编程语言采用C＃，数据库采用Oracle11gRAC集群系统。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 领域相关知识

1.3 国内外现状

1.4 本文研究内容

1.5 本文的工作内容和结构安排

第二章 物联网技术及Zigbee协议栈

2.1 物联网技术

2.2 Zigbee技术

2.3 小结

第三章 系统总体设计

3.1 系统结构及工作原理

3.2 硬件总体设计

3.3 信息平台的软件总体设计

3.4 本章小结

第四章 系统硬件设计

4.1 土壤、大气数据采集终端硬件设计

4.2网络控制器硬件设计

4.3 本章小结

第五章 嵌入式软件设计

5.1 采集棒软件设计

5.2 网络控制器软件设计

5.3 本章小结

第六章 软件设计

6.1 管理软件总体设计

6.2 TCP通信

6.3 管理数据库设计

6.4 软件功能模块设计

6.5 本章小结

第七章 大田种植土壤、大气实测与分析

7.1 PC端软件界面

7.2 部分实测数据

7.3应用效果

第八章 总结与展望

8.1 工作总结

8.2 系统应用的展望

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文