本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧蜂箱設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 智慧蜂箱 物聯(lián)網(wǎng) WiFi 嵌入式Web服務(wù)器 LwIP 分蜂預(yù)警

【摘要】：近年來(lái),農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用逐漸受到人們的關(guān)注,將現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的過程中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。目前蜜蜂養(yǎng)殖過程中缺乏對(duì)蜂箱進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)和控制的設(shè)備,無(wú)法快速方便地獲取蜂箱內(nèi)部環(huán)境和蜂蜜產(chǎn)量信息,只能通過傳統(tǒng)的開箱檢測(cè)方式獲取這些信息,不僅工作效率低還會(huì)干擾蜜蜂正常的繁殖和產(chǎn)蜜活動(dòng)。針對(duì)目前蜜蜂養(yǎng)殖過程中存在的這種問題,本文設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧蜂箱,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到蜂箱環(huán)境采集控制及蜂蜜產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了蜂群的智慧養(yǎng)殖,降低了蜂農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了企業(yè)的管理水平。論文的主要工作如下:1、論文針對(duì)智慧蜂箱的應(yīng)用需求,搭建了以STM32F103VET6微控制器為核心的蜂箱溫濕度及蜂蜜產(chǎn)量數(shù)據(jù)采集的硬件平臺(tái),通過溫濕度傳感器和測(cè)重傳感器實(shí)時(shí)采集蜂箱的溫濕度及重量數(shù)據(jù),采集終端集成了串口WiFi模塊和ENC28J60以太網(wǎng)模塊,支持有線與無(wú)線兩種方式的數(shù)據(jù)傳輸,蜂農(nóng)可以通過智能手機(jī)和遠(yuǎn)程PC實(shí)現(xiàn)對(duì)蜂箱的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。2、論文針對(duì)STM32F103VET6微控制器進(jìn)行了FatFS文件系統(tǒng)的移植,設(shè)計(jì)了觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序,基于STemWin圖形用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)了采集終端人機(jī)界面,并基于LwIP協(xié)議棧和BOA服務(wù)器搭建了嵌入式Web服務(wù)器,提供了豐富的人機(jī)交互接口。3、論文詳細(xì)分析了智慧蜂箱數(shù)據(jù)采集終端的軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)蜂箱溫濕度環(huán)境和重量的采集及無(wú)線傳輸,同時(shí)基于KMeans方法提出了一種基于蜂箱溫度信息的分蜂行為判斷算法。4、論文對(duì)本文設(shè)計(jì)的智慧蜂箱進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證和性能分析。功能測(cè)試的結(jié)果表明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)蜂箱環(huán)境的數(shù)據(jù)采集并能通過WiFi和以太網(wǎng)兩種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸;性能指標(biāo)測(cè)試表明系統(tǒng)的WiFi信號(hào)正常穩(wěn)定,WiFi傳輸速率最高達(dá)20KB/S左右,溫濕度及重量的測(cè)量精度都較高,能滿足蜂箱數(shù)據(jù)采集及分析的要求。論文的研究結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的智慧蜂箱能實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)蜂環(huán)境和蜜蜂活動(dòng)的智慧監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)既能通過智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)蜂箱的無(wú)線監(jiān)控又能通過PC機(jī)遠(yuǎn)程登錄和監(jiān)控蜂箱,從而為后續(xù)基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行蜜蜂行為分析及蜂群智慧養(yǎng)殖進(jìn)行指導(dǎo)。一方面可以幫助蜂農(nóng)減輕養(yǎng)蜂工作負(fù)擔(dān),提高他們的工作效率,實(shí)現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)蜂、智慧養(yǎng)蜂。另一方面還可以把對(duì)蜜蜂活動(dòng)的影響降到最低,并且可以基于監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行通風(fēng)控溫及時(shí)地為蜜蜂提供舒適的繁殖和產(chǎn)蜜環(huán)境,提高蜂蜜的產(chǎn)量和質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：智慧蜂箱 物聯(lián)網(wǎng) WiFi 嵌入式Web服務(wù)器 LwIP 分蜂預(yù)警
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5;S894.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)13-16
• 1.2.1 蜂群生活環(huán)境監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及方法16-17
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第2章 智慧蜂箱總體設(shè)計(jì)方案19-27
• 2.1 智慧蜂箱需求分析19
• 2.2 系統(tǒng)方案的選擇19-23
• 2.2.1 處理器的選擇19-21
• 2.2.2 無(wú)線通信方式的選擇21
• 2.2.3 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的選擇21-22
• 2.2.4 Web服務(wù)器的選擇22-23
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案23-26
• 2.3.1 總體方案架構(gòu)23
• 2.3.2 硬件方案架構(gòu)23-24
• 2.3.3 軟件方案架構(gòu)24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 采集終端的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-41
• 3.1 主控電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.1 STM32F103VET6芯片資源介紹27
• 3.1.2 主控電路分析27-28
• 3.2 系統(tǒng)供電電路設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.1 USB接口的供電設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.2 鋰電池供電電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.4 壓力傳感器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入電路31-32
• 3.4.1 壓力傳感器介紹31
• 3.4.2 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路31-32
• 3.5 FSMC總線接口及觸摸屏顯示電路32-35
• 3.5.1 液晶控制器ILI9325及觸摸顯示電路介紹32-34
• 3.5.2 觸摸驅(qū)動(dòng)芯片XPT2046及電路介紹34-35
• 3.6 外部SRAM存儲(chǔ)模塊35-36
• 3.7 外部Flash存儲(chǔ)電路36-37
• 3.8 串口WiFi傳輸模塊電路37-39
• 3.8.1 串口WiFi模塊接口介紹37-38
• 3.8.2 WiFi模塊的傳輸模型38
• 3.8.3 AT指令介紹38-39
• 3.9 ENC28J60以太網(wǎng)傳輸模塊電路39-40
• 3.10 本章小結(jié)40-41
• 第4章 驅(qū)動(dòng)移植及界面設(shè)計(jì)41-59
• 4.1 FatFS文件系統(tǒng)的移植41-42
• 4.1.1 FatFS文件系統(tǒng)介紹41
• 4.1.2 移植步驟分析41-42
• 4.2 觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)42-47
• 4.3 嵌入式web服務(wù)器的搭建47-55
• 4.3.1 Lw IP協(xié)議棧的介紹48-51
• 4.3.2 HTTP協(xié)議的介紹51-53
• 4.3.3 嵌入式web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)53-55
• 4.4 采集終端的GUI人機(jī)界面設(shè)計(jì)55-58
• 4.4.1 STemWin圖形用戶系統(tǒng)的介紹55-56
• 4.4.2 基于STemWin的GUI人機(jī)界面設(shè)計(jì)56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 智慧蜂箱系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)59-70
• 5.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集59-62
• 5.2 蜂群行為判斷及溫濕度控制62-65
• 5.2.1 分蜂行為判斷及報(bào)警63-64
• 5.2.2 溫濕度自動(dòng)控制64-65
• 5.3 蜂箱重量采集65-69
• 5.3.1 過采樣原理65-67
• 5.3.2 片內(nèi)ADC轉(zhuǎn)換器的配置67-68
• 5.3.3 采集數(shù)據(jù)的處理68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第6章 采集終端的測(cè)試及性能分析70-79
• 6.1 測(cè)試環(huán)境的介紹70-71
• 6.2 功能測(cè)試71-72
• 6.2.1 采集終端與智能手機(jī)的WiFi數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試71-72
• 6.2.2 采集終端的web服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控測(cè)試72
• 6.3 性能測(cè)試72-77
• 6.3.1 采集終端在多點(diǎn)多距離下的WiFi信號(hào)強(qiáng)度測(cè)試73
• 6.3.2 采集終端在多點(diǎn)多距離下的WiFi數(shù)據(jù)傳輸速率測(cè)試73-75
• 6.3.3 溫濕度測(cè)量精度測(cè)試75-76
• 6.3.4 重力采樣測(cè)量精度測(cè)試76-77
• 6.4 本章小結(jié)77-79
• 第7章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 全文總結(jié)79-80
• 7.2 工作展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 附錄85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬興;王巍;韓潔;袁順全;李鵬;龐純偉;張靖康;王海豹;;以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年04期

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6 朱小兵;物聯(lián)網(wǎng)不可一陣風(fēng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

7 本報(bào)記者 谷慧;物聯(lián)網(wǎng)掘金潮:前夜突圍[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2009年

8 本報(bào)記者 張麗婭　陳薇亦 實(shí)習(xí)生 方卿;“物聯(lián)網(wǎng)”生活令人憧憬[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2009年

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