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1.項(xiàng)目案例演示

2.項(xiàng)目背景

目前大多數(shù)農(nóng)業(yè)管理都得依靠人工完成，例如農(nóng)作物生長環(huán)境的檢測(cè)與維護(hù)都得依靠人工來完成，耗費(fèi)大量人力物力，效率低，而且每天重復(fù)性工作比較多。本設(shè)計(jì)利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)影響農(nóng)作物生長的環(huán)境變量的實(shí)時(shí)變化。當(dāng)檢測(cè)到環(huán)境變量超過設(shè)定值時(shí)會(huì)采用報(bào)警方式或者自動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理。并且可以隨時(shí)隨地檢測(cè)農(nóng)業(yè)狀態(tài)。

3.項(xiàng)目功能介紹

● 利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)影響農(nóng)作物生長的環(huán)境變量的實(shí)時(shí)變化

● 檢測(cè)到環(huán)境變量超過設(shè)定值時(shí)會(huì)采用報(bào)警方式或者自動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理

● 可以隨時(shí)隨地檢測(cè)農(nóng)業(yè)狀態(tài)

4.項(xiàng)目框架

●　智能農(nóng)業(yè)總體設(shè)計(jì)框圖：

其中信息采用板將采集到的傳感器信息傳遞給核心板，核心板將信息實(shí)時(shí)更新在html文件中，網(wǎng)頁或app通過訪問核心板服務(wù)器讀取當(dāng)前傳感器信息。網(wǎng)頁或app還可以通過交互界面上的交互按鈕給服務(wù)器傳輸控制信息，核心板將控制信息傳遞給執(zhí)行板執(zhí)行相應(yīng)操作。

●　智能農(nóng)業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)框圖：

5.技術(shù)點(diǎn)

1. 信息采集模塊

1.1 傳感器板模塊概述

本模塊分為一個(gè)信息采集板和5個(gè)傳感器，信息采集板主要負(fù)責(zé)收集傳感器傳來的信息，然后通過Zigbee模塊將收集到的信息發(fā)射出去。傳感器有光照傳感器、土壤溫濕度傳感器、空氣溫度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、液位傳感器，負(fù)責(zé)感應(yīng)環(huán)境信息。

1.2 空氣溫濕度傳感器

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器安置于智能農(nóng)業(yè)空氣中，用來檢測(cè)環(huán)境溫度。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感器技術(shù)，確保產(chǎn)品具有 極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。它具有成本低，性能穩(wěn)定，抗干擾 能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 土壤溫濕度傳感器

土壤溫濕度傳感器（SHTxx）安置于智能農(nóng)業(yè)的農(nóng)田土壤中，主要負(fù)責(zé)監(jiān)控土壤的溫濕度。土壤專用型溫濕度探頭采用原裝進(jìn)口溫濕度傳感器為核心部件，可直接連接單片機(jī)使用。具有非常高的一致性，可完全互換，濕度最高可達(dá)到±2%RH。傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元件，并與一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無縫連接。具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。

1.4 光敏傳感器

光照傳感器（ISL29003）安置于智能農(nóng)業(yè)溫室大棚中，用來檢測(cè)大棚中的光照強(qiáng)度。ISL29002是一個(gè)集成的光傳感器,具有一個(gè)內(nèi)置的積分型ADC和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的I2C接口。

1.5 液位傳感器

該傳感器安置于水池里，主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)水池水位，其原理比較簡單，僅有開關(guān)兩個(gè)狀態(tài)。

1.6 ZigBee模塊 ZigBee采用的是FS_RF231模塊。將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到data_send緩沖區(qū)中，通過WIFI發(fā)送到路由器，經(jīng)由路由器發(fā)送到主機(jī)服務(wù)器中，最為科研人員或農(nóng)業(yè)工作人員參考。

2. 執(zhí)行與信息傳輸模塊

2.1 ZigBee模塊

igBee采用的是ZICM2410模塊。ZigBee網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：低功耗、低成本、支持大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度、快速、可靠等等。在安全性上，安全服務(wù)比較完善，每一層（MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層）都能被保護(hù)，采用了高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）。

在執(zhí)行板本上ZICM2410模塊有3種功能：

◆　采集功能

對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集(CO2模塊在執(zhí)行板上)。

◆　協(xié)調(diào)功能

用來自傳感板的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)并上傳給主控制器。

◆　執(zhí)行單元

對(duì)來自主控制器的命令進(jìn)行分析并處理。

2.2 WiFi模塊

本項(xiàng)目采用uart_wifi和服務(wù)器交互，向服務(wù)器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)打包后的傳感信息，并能接收服務(wù)器發(fā)來的控制命令。

2.3 二氧化碳傳感器

MG811型CO2濃度傳感器安置于智能農(nóng)業(yè)溫室大棚中，用來測(cè)量空氣中CO2的濃度，達(dá)到及時(shí)掌握蔬菜生長情況，科學(xué)管理。MG811型CO2濃度傳感器對(duì)CO2有良好的靈敏度和選擇性，受溫濕度的變化影響較小，有良好的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性。

2.4 風(fēng)扇

終端可以通過按鈕打開風(fēng)扇來給空氣降溫。

2.5 水泵

終端可以通過按鈕打開水泵給農(nóng)作物澆水。

2.6 光照燈

當(dāng)太陽光強(qiáng)度不足時(shí)，可以在終端點(diǎn)擊按鈕打開光照燈給農(nóng)作物提高光照強(qiáng)度。

3. 核心板

3.1 USB WiFi模塊

WiFi 主要功能：

●　接收傳感器采集數(shù)據(jù)；

●　發(fā)送執(zhí)行命令；

●　用于網(wǎng)頁請(qǐng)求與Web服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互；

●　用于客戶端與客戶端服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互。

3.2 Camera模塊

攝像頭模塊主要用于采集農(nóng)業(yè)內(nèi)的視頻信息，上傳到視頻流服務(wù)器，用戶通過訪問WEB來實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)內(nèi)的實(shí)際情況。FS210板提供了2個(gè)Camera接口：CAMERA_A、CAMERA_B，這里選用CAMERA_A，所用攝像頭型號(hào)為OV3640。

3.3 GPRS/GPS二合一模塊

可用GPRS/GPS二合一模塊發(fā)送報(bào)警短信。

6.相關(guān)硬件平臺(tái)展示