【摘 要】
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我国是一个农业大国,农业发展与社会经济发展密不可分,近年来,物联网和传感技术的应用日渐广泛,将信息技术与传统产业相结合已经是必然趋势,以温室大棚为代表的设施农业也因此迎来了新的发展机遇,传统粗放型大棚农业生产模式已经远远满足不了时代发展需求,本文在温室大棚监控系统研究现状的基础上,设计了一套基于物联网的温室大棚监控系统。该系统主要采用ZigBee和NB-IoT技术,实现了温室大棚内环境数据的远程监
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我国是一个农业大国,农业发展与社会经济发展密不可分,近年来,物联网和传感技术的应用日渐广泛,将信息技术与传统产业相结合已经是必然趋势,以温室大棚为代表的设施农业也因此迎来了新的发展机遇,传统粗放型大棚农业生产模式已经远远满足不了时代发展需求,本文在温室大棚监控系统研究现状的基础上,设计了一套基于物联网的温室大棚监控系统。该系统主要采用ZigBee和NB-IoT技术,实现了温室大棚内环境数据的远程监测和执行机构的控制功能,使大棚内农作物能够生长在适宜的环境下。研究的主要内容如下:（1）系统关键技术研究与总体方案设计,根据温室大棚用户对自动控制的实际需求,对其关键技术进行了研究并结合物联网技术进行了系统总体方案的设计。（2）系统硬件设计,根据系统硬件结构分别对ZigBee无线传感网络、嵌入式网关和执行机构硬件电路进行了设计。（3）系统软件设计,软件设计包括ZigBee无线传感网络软件设计、嵌入式网关软件设计、服务器端接收器软件设计和监控平台软件设计四个部分。首先,通过ZigBee无线传感网络获取温室大棚内的环境数据并汇聚到嵌入式网关,然后利用嵌入式网关将环境数据上传到服务器,最后通过温室大棚监控平台实现温室大棚内环境数据的可视化,同时,嵌入式网关也可将接收到的服务器端控制指令下发至系统执行端,控制设备运转。（4）算法研究,首先利用格拉布斯准则去除采集数据异常值,然后使用改进自适应加权融合算法对温室大棚多节点数据的融合进行了研究;此外利用模糊控制对温室大棚内空气温度和土壤湿度两个环境数据进行模糊控制器的设计,并借助MATLAB模糊控制箱完成了仿真。（5）系统搭建与测试,完成系统软硬件设计之后,通过实验室搭建模型,模拟大棚内部环境,分别对ZigBee无线传感网络、BC26无线传输和温室大棚监控平台的功能进行了测试。
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