隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃的提出和實施,“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的潛力也逐漸被激發(fā)出來。農(nóng)業(yè)作為基礎產(chǎn)業(yè),亟需使用現(xiàn)代化技術(shù)提升生產(chǎn)效率。通過云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù),對土壤、肥力、氣候等進行分析,據(jù)此提供種植、灌溉等方面的解決方案,從而實現(xiàn)精細化操作,在提升生產(chǎn)效率的同時又節(jié)約了資源。由于農(nóng)田無線電環(huán)境較為復雜,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)往往在無線側(cè)存在著資源開銷大、可靠性較差、耗電高等問題。本文設計了一種節(jié)水灌溉系統(tǒng)并在此基礎上,進一步優(yōu)化了通信協(xié)議,降低了系統(tǒng)的延遲和功耗。首先,針對傳統(tǒng)應用層協(xié)議在帶寬資源緊缺的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中開銷大、延時高等缺點,通過比較多種數(shù)據(jù)通信協(xié)議和無線傳輸協(xié)議的優(yōu)缺點,選取出最適合本文的協(xié)議。在數(shù)據(jù)通信協(xié)議方面采用MQTT協(xié)議和Modbus協(xié)議,無線傳輸協(xié)議則采用Zigbee和NB-IOT。之后,利用嵌入式系統(tǒng)和無線組網(wǎng)技術(shù),提出了一種節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設計方案。系統(tǒng)由智能網(wǎng)關(guān)、無線傳感網(wǎng)絡、云服務器和節(jié)水灌溉系統(tǒng)控制監(jiān)測軟件組成。其中智能網(wǎng)關(guān)采用樹莓派3B+,通過NB-IOT和MQTT協(xié)議與云服務器通信,Zigbee協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點間則采用Modbus協(xié)議傳輸數(shù)...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容及意義
    1.4 組織框架及內(nèi)容安排
第二章 系統(tǒng)的總體設計與研究
    2.1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
    2.2 系統(tǒng)組成及功能
    2.3 物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議
    2.4 通信協(xié)議
    2.5 數(shù)據(jù)格式
    2.6 本章小結(jié)
第三章 無線傳感控制網(wǎng)絡設計
    3.1 傳感器和控制設備
    3.2 ZIGBEE節(jié)點網(wǎng)絡
    3.3 NB-IOT模塊
    3.4 智能網(wǎng)關(guān)
    3.5 實際部署
    3.6 本章小結(jié)
第四章 數(shù)據(jù)通信協(xié)議與灌溉策略的設計
    4.1 MQTT服務器搭建
    4.2 MQTT網(wǎng)關(guān)軟件設計
    4.3 基于MQTT協(xié)議的交互設計
    4.4 MODBUS-RTU控制協(xié)議設計
    4.5 模塊和數(shù)據(jù)邏輯
    4.6 系統(tǒng)工作流程
    4.7 針對寧夏枸杞灌溉策略設計
    4.8 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試
    5.1 網(wǎng)關(guān)測試
    5.2 PC端監(jiān)管系統(tǒng)測試
    5.3 NB-IOT測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3754603