物联网基础大作业1

物联网基础大作业 题目题目一个关于物联网的创想一个关于物联网的创想 学院学院 系部系部 管理工程学院 专业专业工业工程（）班级班级级工业工程 学生姓名学生姓名学号学号 成绩成绩□优秀 □良好 □中等 □及格 □不及格（注方框打√） 20172017 年年 4 4 月月 1414 日日 创想的基础创想的基础 一，物联网的基本介绍一，物联网的基本介绍 通俗的说物联网就是一个“物物相连”的网络。物联网的核心还是互联 网，它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。不同的是物联网的用户 端能延伸到任何物品与物品之间，并能在任何物品之间进行信息交换和 通信。 二，物联网的原理二，物联网的原理 物联网是计算机互联网的基础之上的扩展。利用全球定位、传感器、射 频识别、 无线数据通信技术， 创造一个覆盖世界上万事万物的巨型网络， 就像蜘蛛网一样，可以连接到任意角落。 三，物联网的基本框架三，物联网的基本框架 类似于仿生学，物联网模仿的是人类的思维能力和执行能力。而这些功 能的实现都需要通过感知、网络和应用方面的多项技术，才能实现物联 网的拟人化。因此物联网可分为感知层、网络层和应用层。 四，我对物联网的理解四，我对物联网的理解 物联网是一个让空间的界限减小的新型网络。它取消了物体与物体之间 的独立性让一切变得简单快捷。我认为物联网最重要的是物与人之间联 系的建立和让一切变得具有可控性。物联网让将来变得更加可预知。 五，我的中心思想五，我的中心思想 将万事万物掌握于手中，建立一个未来的农业体验性种植基地和与其一 条链的种植成果传递链等。 我的想法简略和设计目标、意义我的想法简略和设计目标、意义 想法简略想法简略 这是一个来自于开心农场灵感。 建立一个让人们自己管理却不用像一般的农 业工作那样需要事必亲躬的进行现场管理。我称之为“乐活农业”。 大致内容为 城市居民可以在网上认领一片自己看中的农业用地，通过手机 端选择自己想种植的东西（你选择后会有相关人员在该土地种植你选择的产品） 什么时候施肥、 打药、浇水都会有各种传感器提供的精确数据进行智能计算提供 给手机端用户。 用户可以在手机上输入相关数据，只能农业的各种机器会提供相 应量的植物所需物质。 然后不断进行管理和照看最终形成的产品会通过物流等形 式传送给你。 这是一个与物联网结合的新型农业项目。通过物联网各项技术监控和管理， 形成一个以农业为基础的新型娱乐项目且与生活机密结合起来。 减少人们对农业 产品的农药残留的怀疑和对食物的不放心。 设计目标、意义设计目标、意义 建立一个全自动化的农业种植模块， 并形成一个拥有智能的农业设施。减少 农业种植者对经验的依赖，让所有人都可以轻松种植任何东西。其意义使土地拥 有着不再会因土地的限制而不能从事其它行业。 让农业不再是拖累人们的行业从 而解放大量劳动力。为其他行业以及物联网的发展提供巨大的劳动资源。 该想法的现状分析该想法的现状分析 “乐活农业”是娱乐与智能农业的结合体，目前没有相似模式进行。但其基 础还是智能农业。也因此智能农业的现状决定着“乐活农业”的发展。 目前， 发达国家设施农业已具备了技术成套、 设施设备完善、 生产比较规范， 产量稳定、质量保证性强等特点，形成了设施制造、环控调节、生产资材为一体 的产业体系， 能根据动植物生长的最适宜生态条件在现代化设施农业内进行四季 恒定的环境自动控制，使得不受气候条件的影响，实现了周年生产、均衡上市。 以园艺业著称的荷兰从20世纪80年代以来就开始全面开发温室计算机自动 控制系统，并不断开发模拟控制软件。从基质搅拌、装钵、定植、栽培、施肥、 灌溉、钵体移动基本实现机械运作，室内温度、光照、湿度、作物生长情况、环 境等全部由计算机监控，在计算机智能化、温室环境调控方面都已成型。 但我国政策利好， 但目前的智慧农业还是刚刚起步，处于信息采集设备制造 阶段，并没有真正进入应用阶段。而且我国农业环境信息复杂，不仅多维度、多 模态、分散、不均匀，而且动态变化相互影响。 传统信息采集仪器和仪表需要专业技术人员操作，设备购置，安装、使用、 维护成本高。现在有些地方有钱，但是没有技术，而且即使有了技术也不会最高 效的使用。目前，我国是农业大国，还不是农业强国，随着技术的不断更新，智 慧农业将具有广阔的发展前景，以物联网、 移动互联等信息技术及智能农业装备 为核心的智慧农业在农业生产领域应用日渐深入。不过想要实现“乐活农业”还 有很长的路要走。 总体设计方案总体设计方案 将大量的传感器节点构成监控网络， 通过各种传感器采集信息，和大数据的 计算， 准确的感知问题的发生并确定问题发生的位置，这样农业将逐渐的从以人 力为中心、 依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从 而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。托普云农智能农业系统 的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。如图1 所示。 智能农业系统组成智能农业系统组成 智能农业物联网系统由数据采集系统、视频采集系统、无线传输系统、控制 系统和数据处理系统组成。 （1）数据采集系统。主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以 及视频等数据的采集和控制。温度包括空气温度、浅层土壤温度、深层土壤温度 三种；湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量、深层土壤含水量三种。数据 传感器的上穿采用 Zigbee 和 RS485 两种模式。根据传输方式的不同，温室现场 部署分为无线版和有线版两种。无线版采用 Zigbee 发送模块将传感器的数值传 送到 Zigbee 节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到 RS485 节点上。无线版 具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。 智能农业系统网络拓扑智能农业系统网络拓扑 智能农业系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用 3G 无线网络，近 距离传输采取无线 ZigBee 模式和有线 RS485 模式相结合，保证网络系统的稳定 运行。 智能农业系统主要功能智能农业系统主要功能 数据采集 温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过有线或无线网络传递给 数据处理系统，如果传感器上报的参数超标，系统出现或值告警，并可以自动控 制相关设备进行智能调节。 视频监控 用户随时随地通过 3G 手机或电脑可以观看到温室内的实际影像，对农作物 生长进程进行远程监控。 数据存储 系统可对历史数据进行存储，形成知识库，以备随时进行处理和查询。 数据分析 智能农业物联网系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布 状况（折线图）和空间分布状况（场图），提供日报、月报等历史报表。 远程控制 用户在任何时间、 任何地点通过任意能上网终端，均可实现对温室内各种设 备进行远程控制。 错误报警 系统允许用户制定自定义的数据范围， 超出范围的错误情况会在系统中进行 标注，以达到报警的目的。 统一认证 智能农业物联网系统实现统一认证、集中管理控制，包括用户管理、设备管 理、认证管理、权限管理等功能。 手机监控 3G 手机可以实现与电脑终端同样的功能，实时查看各种由传感器传来的数 据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等