38000字硕士毕业论文物联网在智能农业中的应用研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：38000字

论点：联网,农业,技术

论文概述：

物联网是一个新兴的产业，它的发展有利地促进了传统农业向现代农业的转型，同时为智能农业的快速发展提供了前所未有的机遇，但由于物联网属于新生技术，才刚刚起歩，还存在着很多问题

论文正文：

介绍

1.1研究背景
物联网技术被引入现代农业。传感器实时采集农田环境温湿度数据、土壤温湿度数据、照度值、二氧化碳浓度数据和土壤有机含量数据等信息，并通过无线通信传输到中央控制系统，使用户可以随时随地掌握农田的实时情况，通过计算机或手机远程控制农业设备，实现现代农业的信息化、自动化和智能化。

1.2研究的目的和意义

1.2.1研究目的
目前，农业信息化缺乏创新，特别是在新技术、新理论和新概念方面。理论是实践的基础和前提。信息化理论的缺乏导致我们只能看到表面，因此对农业信息化建设有效性的感性分析和度量无法找到科学系统的解决问题的办法。社会在进步，科学在发展。只有把新概念、新理论和新信息技术结合起来，现状才能改变。物联网是新时代人们面临的又一个发展机遇。然而，如何将物联网技术引入智能农业，发挥其积极作用，促进农业生产方式的转变，如何在现有环境下实施，如何建立科学规范的模式为农民服务至关重要。
本研究将M2M技术、短程无线通信技术、射频识别技术、无线传感器网络技术、数据仓库、数据挖掘技术和人工智能技术融为一体，构建基于物联网的智能农业监控系统。该系统将使用无线网络收集作物生长环境信息，并通过视频远程监控作物生长。当有大范围警报时，农业设备将通过计算机或移动电话远程控制。例如，当温室温度过高时发出警报，用户将通过手机远程打开风扇来调节室内温度。

1.2.2研究意义
智能农业是当前农业发展的新方向。它根据作物的生长习性及时调整土壤条件和环境参数，以最少的投资获得最高的回报。它改变了传统农业中粗放的生产经理管理模式，必须依靠环境培育，提高农产品质量和质量，调整农业产业结构，保证农产品总产量，有效利用各种农业资源，取得可观的经济效益和社会效益。

1.3研究内容
基于物联网技术的智能农业系统涵盖物联网感知/g、传输层和应用层的应用，主要包括数据采集、视频监控、设备控制、智能学习、手机终端应用和种植决策六大功能。本发明通过在农业温室中部署各种环境监测传感器，收集温室中的温度、湿度、光强、二氧化碳含量、土壤酸碱度、氮浓度等环境参数和植物生长信息，并以公示图表和曲线的形式向用户显示，以无线方式将信息传输给信息监测平台或负责人的手机， 从而使管理者能够随时随地掌握温室内作物的生长环境信息，自动控制和智能管理环境，科学指导农业生产活动。 此外，基于物联网技术的智能农业系统提供远程监控功能。实现方法是在农业温室中部署摄像机等监控设备，实时采集视频信息。用户可以通过WAP、网页等方式实时监控农业温室的现状。当监测数据超过预设宽度值时，指定农业设备(如水泵遥控、卷帘、风机开关等)。)将自动打开或关闭。最后，当传输数据出现错误时，终端会自动报警，报警信息会显示在监控中心平台上，或者通过无线方式向用户手机发送报警短信，使用户能够及时看到现场情况，并根据不同情况做出相应的调整，从而能够最合理地满足农作物的各种环境要求。通过这种人性化管理，大大提高了农业生产的产量和农民的工作效率，基本实现了现代农业自动化和智能化生产管理模式。

2农业物联网现状及发展趋势

2.1农业物联网的定义和特征
农业物联网是指自动组织各种传感器节点，形成传感器网络，通过各种传感器实时采集农田信息，并及时反馈给农民，使农民能够在不离家的情况下掌握监测区域的环境和作物信息。此外，农民还可以通过移动电话或计算机远程控制设备，自动控制系统减少了灌溉和作物管理中雇用的工人人数，提高了生产效率。农业物联网融合了农业生产设备技术和计算机自动控制技术。它利用自动化、智能化、远程控制的生产设备，将传统的只依靠人力和简单机械设备的农业生产模式转变为以信息技术和软件为核心的生产模式。

2.1.1农业物联网的架构对应物联网的传感层、网络层和应用层三层架构。农业物联网也分为三层:信息感知层、信息传输层和信息应用层。信息感知层的作用类似于人体结构中的皮肤和面部特征。主要功能是收集环境数据信息并识别相应的对象。信息传感层作为农业物联网应用和发展的基础，位于数据采集和短程数据传输三层架构的底层。它通过各种传感器、摄像机等农业设备收集环境和作物信息，然后通过各种通信协议，如射频识别技术、无线保真和蓝牙短程无线传输技术、有线传输技术等，将数据信息传输到物联网。信息传输层的功能与人体结构中的神经中枢和大脑非常相似。主要功能是呈现和传输农业物联网(IOT)信息&感知层获取的数据和信息。

3物联网在智能农业中的关键技术.............................21-28
3.1 M2M技术.............................21-22
3.1.1 M2M概念.............................21-22
3.1.2 M2M功能.............................22[/比尔/] 3.2短程无线通信技术无线网络.............................22-23
3.3 WSN.............................23-24
3.3.1 WSN概念.............................23
3.3.2 WSN在智能农业中的应用.............................23-24
3.4射频识别技术.............................24-25
3.4.1射频识别技术概述.............................24
3.4.2波段.............................24-25
3.5插座通信.............................25-26
3.5.1插座概念.............................25
3.5.2插座连接过程.............................25-26
3.5.3插座通信原理.............................26
3.6串行通信.............................26-28
4物联网在智能农业中的应用.............................28-60
4.1项目建设的主要内容.............................28-30
4.2系统架构.............................30-31
4.3系统拓扑.............................31
4.4系统平台设计.............................31-34 [/BR/] 4.4.1数据传输和处理.............................32-33
4.4.2中间件应用.............................33-34
4.4.3总体设计流程.............................34
4.5物联网和服务器通信协议.............................34-38
4.5.1 DAAU和服务器功能.............................34-35
4.5.2 DAAU和服务器通信协议.............................35-38
4.6 DAAU服务器端设计.............................38-44
4.7功能设计.............................44-52
4.8移动终端应用.............................52-56
4.8.1数据查询.............................52-54
4.8.2设备控制.............................54-55
4.8.3手机视频观看.............................55-56
4.9平台硬件设备.............................56-60

结论

本文的主要内容是物联网在智能农业中的具体应用。详细介绍了智能农业中物联网的相关技术，包括M2M技术、短程无线传输技术、无线传感器网络技术、无线射频技术、套接字通信和软件开发中使用的串行通信。同时，指出了物联网的发展现状和智能农业的瓶颈问题。然后详细介绍了物联网在智能农业中的应用功能，并介绍了移动通信终端，使用户能够随时随地检查和控制农业大棚，实现“手机种植”的梦想，充分体现了物联网技术引入后现代智能农业的远程、自动化和智能化程度的提高。论文的主要工作包括以下几个方面:
(1)在查阅了大量农业物联网相关文献后，阐明了国内外农业物联网领域的发展现状和研究趋势，指出了农业物联网存在的问题，阐述了智能农业物联网的研究背景、研究意义及相应的关键技术。
(2)详细介绍我参与的农业物联网项目。首先，总结系统的总体架构和拓扑结构。其次，阐述了系统平台设计中的数据加密技术、中间件技术和总体流程设计。然后详细介绍了本项目所做的工作:IOT网关与服务器之间的通信协议以及IOT网关服务器的开发。然后，详细介绍了该平台。该平台不仅可以远程控制农业机械设备，还可以对传感器采集的数据进行清理、整合、存储和分析，并以图表等多种形式显示给终端用户。此外，用户还可以使用手机远程查看和控制数据和视频。无论在哪里，用户都可以掌握农业温室的所有实时条件。
(3)最后介绍了系统中使用的硬件设备，其中物联网网关作为中间件，为无线传输提供了硬件基础。