基于物联网的烟草种植环境信息系统设计与应用

摘要

传统的烟草种植环境信息的管理方法大多是基于纸质记录，或者是先进行现场纸质记录，然后再输入电脑，工作繁琐、工作量大、工作效率低是其显著特点。而基于物联网的移动终端数据采集系统，可方便实现现场及历史数据的现场查询，极大提高了数据采集和管理的能力。因此，为了及时、准确、全面地掌握烟草种植环境信息，满足烟草种植过程中的环境信息的实时获取需求，本论文以临沂市烟草技术中心沂水试验站为研究对象，利用物联网感知技术，开展烟草种植环境信息获取及分析应用的研究，旨在实现烟草种植环境信息的实时、动态、准确获取，为实现高效高产的烟草种植科学管理模式提供决策依据。
　　本论文在对当前现状调研分析的基础上，首先在沂水试验站烟田布设温度传感器、湿度传感器、光传感器、风力风向传感器等，检测烟田的温度、湿度、光照强度、风力风向等关键环境参数。然后在物联网硬件系统集成并实现信息获取的基础上，结合烟草行业科技信息类型及临沂市烟草专卖局（公司）实际需求，依托于山东临沂烟草科技信息服务平台，进行了子系统“智慧园区”的设计与研发。采用当前先进的物联网技术，实现了烟草试验站信息的全面透彻感知。结合沂水试验站土壤类型、地势和小气候特征，选取物联网感知观测点，对每一个观测点实施24小时不间断的土壤温湿度、风速、风向、光照强度、空气温湿度信息采集。以采集数据为基础，将感知信息以图形形式直观地展现出来，短期分析可以得出数据的变化规律，中长期分析可以得出数据的变化趋势。根据获得的环境信息，结合烟草对具体种植过程中的环境要求，进行分析应用，实现获取的数据的管理与应用，为生产决策提供理论依据。本研究的主要创新点如下：
　　（1）针对临沂市烟草专卖局（公司）的实际需求及临沂地区的具体烟草种植环境，设计了基于物联网的烟草种植环境信息系统，对烟草种植环境信息进行不间断监测获取，实现了随时随地的信息采集和传输、存储；
　　（2）对获取到的烟草种植环境数据进行具体分析与研究，将研究结果应用于实际生产及科研项目中，为科学决策提供依据。

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英文摘要

1绪论

1.1研究背景

1.2研究的必要性与意义

1.3国内外研究现状

1.4研究内容

1.5技术路线

2基于物联网的烟草种植环境信息系统相关技术

2.1物联网体系架构

2.2感知层

2.3传输层

2.4应用层

2.5软件系统开发工具

2.6基于物联网的烟草种植环境信息系统技术框架

3基于物联网的烟草种植环境信息系统硬件设计

3.1感知层硬件设计

3.2传输层硬件设计

3.3硬件系统集成

4基于物联网的烟草种植环境信息软件设计

4.1系统设计原则

4.2系统需求分析

4.3系统功能设计

4.4系统数据库设计

4.5系统模块设计

4.6系统界面设计

4.7错误控制技术

5烟草种植环境数据分析

5.1土壤温湿度分析

5.2空气温度分析

5.3空气湿度分析

5.4光照强度分析

5.5风速分析

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢