農業(yè)信息化、自動化技術在我國的基層使用仍然存在諸多問題。由于專業(yè)知識和技術的限制,大部分種植者依然依靠人力憑借經驗對農作物的種植進行管理。有些地區(qū)受到地形限制,無法鋪設光纖、電纜,架設無線網絡環(huán)境,即使可以搭建網絡環(huán)境和輸電裝置,高昂的鋪設費用也讓很多管理者望而卻步,并不能真正享受信息化所帶來的增產增收。當今食品安全問題已經被國家高度重視,能夠記錄農作物全程種植信息的溯源系統(tǒng)是監(jiān)管食品安全的有效手段。開發(fā)基于太陽能供電的全程自動監(jiān)測農作物種植過程的硬件裝置,和能夠供消費者查詢種植管理信息的互動溯源體系是十分必要的。針對以上問題,設計開發(fā)了農作物種植環(huán)境監(jiān)測及質量溯源系統(tǒng)。在硬件裝置上面,采用stm32f103作為數(shù)據處理芯片,HSTL—102STRWS土壤溫濕度傳感器、SHT20空氣溫濕度傳感器作為環(huán)境監(jiān)測模塊。傳感器通過UART以及I~2C與單片機進行數(shù)據傳輸。裝置采用太陽能電池板與鋰電池混合供電,市電補充性供電模式。解決了因為特殊地形無法鋪設輸電電線的問題,一定程度上節(jié)約了能源。針對傳統(tǒng)采集裝置傳輸距離限制、布線成本高、可移動性差的缺點,通過采用GPRS遠程數(shù)據傳輸方式解決相關問題,實現(xiàn)了種植環(huán)境信息的全程自動化監(jiān)測。在軟件平臺方面,選擇B/S架構設計平臺,解決了傳統(tǒng)C/S架構對硬件要求高的問題。管理者可以在任何瀏覽器載體上對環(huán)境進行監(jiān)測以及溯源管理信息的錄入,避免了信息的遺露。為消除第三方物聯(lián)網機構的規(guī)則限制,選擇阿里云作為服務器廠商,自行搭建配置服務器開發(fā)環(huán)境。設計與硬件連接的接口程序,實現(xiàn)全天候實時的監(jiān)測環(huán)境參數(shù)。根據使用場景要求設計MySQL數(shù)據庫,確定數(shù)據表格式,保證錄入數(shù)據的全面性。為了更貼合基層人員的使用習慣,使用HTML+CSS+JavaScript+PHP開發(fā)web應用,盡可能的減少前端輸入,更多的由后端邏輯去執(zhí)行。軟件平臺可以實現(xiàn)農作物種源、苗源、施肥、農藥、采收、運輸?shù)热绦畔⒌挠涗浥c查詢。本系統(tǒng)實現(xiàn)了全天候實時監(jiān)測農作物種植環(huán)境信息,監(jiān)測裝置能夠全自動運行。實現(xiàn)將數(shù)據庫中的農作物種植全過程溯源信息、被監(jiān)測地區(qū)的實時上傳的數(shù)據以網頁的形式反饋給使用者和消費者,從而實現(xiàn)農產品的種植環(huán)境監(jiān)控以及溯源功能。具有適應性強、信息化程度高、成本較低等優(yōu)點,有利于我國提高農業(yè)生產效率,減少食品安全問題的發(fā)生。
【學位單位】：河北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP311.52;TP212;S126
【部分圖文】：

農作物種植環(huán)境監(jiān)測及質量溯源系統(tǒng)2 農作物種植環(huán)境監(jiān)測裝置設計適宜的環(huán)境條件有利于高品質農作物種植生產效率的提升。全天候的對環(huán)監(jiān)控調度對于農作物的生長是很有必要性的。但是單純的由人員進行監(jiān)測對人又是極大的浪費，所以設計一種可以全自動、工作時間持久的環(huán)境監(jiān)測裝置是要的。本章主要涵括對農作物種植環(huán)境監(jiān)測裝置的相關器件進行選型以及農作環(huán)境監(jiān)測裝置的設計與實物制作。2.1 裝置總體結構本采集裝置的結構如圖 2-1 所示

圖 2-2 土壤溫濕度傳感器Figure 2-2 Soil Temperature and Humidity Sensor傳感器的選型環(huán)境監(jiān)測裝置，需要穩(wěn)定性較強，更低市面上應用較多的選擇。除需與空氣接觸——可使電容式濕度傳感器免受外界影容式濕度傳感器、帶隙溫度傳感器和專ens 芯片上,使得傳感器具有低功耗特點他同類器件要低，擁有更高的性價比。表 2-2 空氣溫濕度傳感器技術參數(shù)表 2-2 Technical parameter table of air temperature and hum測量精溫度測量量溫度測量精

圖 2-3 空氣溫濕度傳感器Figure 2-3Air Temperature and Humidity Sensor為了避免架設光纖以及鋪設 wifi 網型號為 AIR202 的 GPRS 模塊。該耗，多頻段等特點。該模塊電流功0/900/1800/1900MHZ 頻段進行數(shù)據的交互要求。其擁有 Lua 與 AT 兩自定義模塊設定。模塊支持 3 路。圖 2-4 為 GPRS 模塊實物圖。

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本文編號：2813723