【摘 要】
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中国是一个农业大国,农业是关乎十几亿人的民生大计。物联网技术如何在农业领域中的畜牧、种植、水产、林业等分支领域中发挥作用,是具有重要研究意义的战略问题[1]。在此种
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中国是一个农业大国,农业是关乎十几亿人的民生大计。物联网技术如何在农业领域中的畜牧、种植、水产、林业等分支领域中发挥作用,是具有重要研究意义的战略问题[1]。在此种背景下,本文以农业领域中重要分支畜牧养殖业中存在的问题为切入点,在前人的研究基础上,经过深入的学习和研究,提出了一套基于物联网技术的适用于各个农业领域的智能化环境监测及控制方案。本文分析了养殖场的生产特性,确定以温度、湿度、氨气浓度、光照、风机等设备和环境因素为监控对象,实现了环境实时监控、控制命令下发、数据保存导出、数据图表展现、环境指标超限预警、报警短信通知、养殖基地地图定位、权限无极分配等强大功能。系统以云平台的方式运行在云端,用户只需使用授权账户在浏览器登录,无需安装软件,系统根据账号权限不同分为运营模式和管理模式,一套系统可以分发给多个用户使用,超级管理员控制整个系统的维护。系统由STM32主控芯片、GPRS模块、感知元件、继电器、扩展预留接口、软件平台等模块构成。系统硬件设备采用STM32F103C8T6作为主控芯片,软件平台基于JDK1.8开发,数据库选用MySQL和Redis。本文重点关注环境因素监控的实时性、平台的云特性、通信报文的健壮性、软件系统的并发性、应用场景的可移植性,硬件设备的稳定性等方面,尤其在系统的可移植性和可扩展性上做了很多研究,软件平台中预留了适用于各个农业场景的接口,使系统具备无缝移植到畜牧业之外的其他农业生产领域的能力,用户只需根据应用场景的实际情况按照约定的通信协议开发不同的硬件设备,软件平台无需做任何改变。为增强扩展性,系统还具备兼容多种通信协议的功能,可适配WIFI、GPRS等通信协议。系统具有较强的并发性,单机部署即可支持超过10000个硬件设备同时在线。本文已就系统的功能模块提出的详尽的线上考察测试,验证了系统设计的所有功能,整个系统具有易部署、易操作、低成本、高并发、可扩展的特点,是一种良好的养殖环境测控系统设计方案,具有一定的应用价值。
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