1. 本选题研究的目的及意义
随着我国农业现代化的快速发展,设施农业在农业生产中的地位日益凸显。
大棚作为设施农业的主要形式之一,为农作物提供了可控的环境,但也对环境监测提出了更高的要求。
温度、湿度、光照、土壤等环境因素的精准监测和控制,直接影响着大棚内农作物的产量和品质。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着物联网技术的快速发展,基于无线传感器网络的环境监测系统在农业领域得到了广泛的应用研究。
国内研究现状:国内学者在基于ZigBee的大棚环境监测系统方面开展了大量的研究工作,并在传感器节点设计、网络拓扑结构优化、数据融合算法等方面取得了一定的成果。
例如,一些研究者利用ZigBee技术构建了大棚温湿度监测系统,实现了对大棚温湿度的实时采集和无线传输;一些研究者则将ZigBee技术应用于大棚光照、土壤等环境参数的监测,并开发了相应的控制策略。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题研究的主要内容是设计和开发一种基于ZigBee技术的大棚环境测量系统,该系统由传感器节点、协调器节点和上位机软件三部分组成。
传感器节点负责采集大棚内的温度、湿度、光照、土壤等环境参数,并将采集到的数据通过ZigBee网络传输到协调器节点。
协调器节点负责接收传感器节点发送的数据,并通过串口或网络将数据传输到上位机软件。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论研究和实验研究相结合的方法,逐步推进研究工作。
1.需求分析与方案设计阶段:首先,进行充分的文献调研,了解国内外大棚环境监测技术的研究现状,分析现有技术的优势和不足。
在此基础上,结合实际应用需求,确定系统的功能需求、性能指标和技术路线,完成系统总体方案设计。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.低功耗设计:针对大棚环境监测系统长期运行的需求,将采用低功耗设计理念,优化传感器节点的功耗管理策略,延长系统工作时间,降低维护成本。
2.多参数融合:集成多种环境传感器,实现对大棚内温度、湿度、光照、土壤等多参数的同步监测,为精准农业提供更全面的数据支持。
3.智能化控制:结合大棚环境监测数据和作物生长模型,开发智能控制策略,实现对大棚环境的自动调节,例如根据温度变化自动开关通风口、根据土壤湿度自动控制灌溉系统等,为作物生长提供最佳环境。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.刘伟, 黄东, 刘少伟, 等. 基于 ZigBee 技术的设施农业环境监控系统设计[J]. 农业工程学报, 2018, 34(13): 193-200.
2.李瑞, 张晓东, 陈立平, 等. 基于 ZigBee 和 Internet 的温室环境监控系统设计[J]. 农业机械学报, 2017, 48(2): 213-220.
3.王永强, 李欣, 王文成, 等. 基于 ZigBee 的温室环境监测系统设计与实现[J]. 农业工程学报, 2016, 32(21): 182-189.
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