面向智慧农业的物联网自动控制系统设计

【摘要】：随着现代科学的不断发展,建立精准化、自动化的现代智慧农业控制系统在农业生产中起着越来越重要的作用。课题研究并设计一套面向智慧农业的物联网自动控制系统。论文首先分析了现代农业的发展趋势并设计了系统由自动采集/控制终端、网络传输、云平台和终端应用四部分组成的总体方案。在此基础上设计并实现了自动采集/控制终端基于ARM的控制板卡和扩展板卡、3G通信模块、太阳能供电模块和外壳,并为控制板卡和扩展板卡基于μC/OS II操作系统开发软件框架、配置底层驱动、规划任务、指令状态机、数据包结构和通讯协议。系统完成了控制板卡与云平台之间的基于以太网的MODBUS和3G的网络传输,实现了控制板卡在被动控制模式下与云平台之间的通信和控制功能,在主动控制模式下的自动控制功能。以自动灌溉系统和温度自动控制系统为例,设计了基于模糊神经网络的自动控制算法,通过模糊推理和神经网络训练得到最优控制策略。同时,论文完成了物联网云平台的搭建,用户可以通过终端访问web网页实现对农业现场的远程监控。最后论文给出了硬件、软件的联合调试过程,测试结果表明系统能够实现远程监控和自动控制的功能,能够满足在智慧农业控制领域的需求。