基于物联网的智慧农业系统的设计

物联网综合应用实践课程设计

题 目: 基于物联网的智慧农业系统的设计 院(系): 计算机与通信学院 专业年级: 11级物联网1班 姓 名: 郭盛功

学 号: 112801012 指导教师: 马维俊

摘要 .................................................................................................................................................. 3 1 绪论............................................................................................................................................. 4

1.1 农业物联网技术 ............................................................................................................. 4

1.1.1 农业物联网产生背景 ......................................................................................... 4 1.2 物联网技术在农业种植环境中的应用 ......................................................................... 5

1.2.1 物联网技术实现农业种植环境的智能化管理 ................................................. 5 1.2.2 物联网技术实现农产品质量安全有效监管 ..................................................... 5

2 基本原理 ..................................................................................................................................... 6

2.1硬件方面 ............................................................................................................................ 6

2.1.1芯片SHT10介绍 .................................................................................................... 6 2.1.2 CC2530介绍 .......................................................................................................... 7 2.2 软件方面 ......................................................................................................................... 9

2.2.1 ZigBee技术 .......................................................................................................... 9 2.2.2 ZigBee特点 ........................................................................................................ 11 2.2.3 ZigBee协议栈结构 .......................................................................................... 12 2.2.4 无线传感器网络 ............................................................................................... 15

3 农业物联网种植环境监控系统设计 ....................................................................................... 17

3.1 农业物联网种植环境监控系统关键技术 ................................................................... 17 3.2 农业物联网种植环境监控系统建构 ........................................................................... 17 3.3农业种植监控系统构建 .................................................................................................. 18

3.3.1 系统硬件构建 ................................................................................................... 18 3.3.2 系统软件构建 ................................................................................................... 18 3.3．3 编码 ................................................................................................................... 20

四 总结........................................................................................................................................... 22 五 参考文献 ................................................................................................................................... 23 六 致谢信....................................................................................................................................... 24

基于物联网的智慧农业系统设计

摘要

智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

基于Zigbee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于Zigbee技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它Zigbee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的Zigbee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让您的网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。

关键词：Zigbee，CC2530，智慧农业，云计算，物联网

1 绪论

农业是关系着国计民生的基础产业，我国传统农业在向现代农业发展中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量，改善生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此，关于农业物联网技术的研究势在必行。物联网是以感知为目的的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网可以很好地应用到诸多领域，农业即是其中之一。

文章在农业物联网的背景下，设计了农业中最为关键的种植环境智能化检测系统，一方面对其中的关键技术种植检测硬件系统和软件系统进行设计，主要包括农业物联网监管系列传感器，无线传感器网络通过模块采集温湿度光照登信息，经由无线收发模块传输数据，通过后台管理实现对环境信息的远程控制，随时进行调整和处理，实现对环境信息的远程控制。另一方面是设计了农业物联网下种植环境监控平台。文章旨在设计出基于物联网技术的农业种植环境监控系统，能够极大地推进高现代农业的自动化、智能化水平，降低资源占有率，提高农产品的生产效率及产品的质量。

1.1 农业物联网技术

1.1.1 农业物联网产生背景

农业信息技术是我国现代农业科技的重要内容，大力推进“信息化与农业现代化融合”是我国现代农业发展方向。“农业物联网”即利用物联网技术，即通过相应的智能传感器设备实时监控农业种植环境，并将各个相应的数据通过数据采集设备，经过无线网络系统传送到信息控制中心，进而对农业种植环境进行调节，智能控制农作物健康生长所需环境如温度、湿度以及光照、土壤温度、含水量，及时灌溉系统。实现农业种植综合生态信息的自动检测，对环境进行自动监控。

1.2 物联网技术在农业种植环境中的应用

1.2.1 物联网技术实现农业种植环境的智能化管理

通过在农业种植系统中安装相应的只能控制系统，实现对整农作物种植环境中各个参数的实时监控，及时掌握农作物生长环境的一些参数，并根据参数变化适时调控来掌控农作物最佳的生长环境，将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。

1.2.2 物联网技术实现农产品质量安全有效监管

农业物联网技术能够通过广泛采用电子标识、条形码、传感器网络、物联网中间件和网络平台技术等关键技术，实现产品从生产、储运、交易信息的透明化和实时监控，从而实现农产品从农田到餐桌的全程可管可控，农产品质量安全有效地监管。