(西北民族大学,电气工程学院甘肃兰州730000)
摘要:植物的智能化是在网络传感数据实时驱动下,由知识模型和多源异构数据融合计算提供智能决策,从而实现植物与环境、植物与人、植物与植物之间互联互通、全程感知与实时反馈的智能化过程,采用WIFI技术,设计智能植物培育箱的软件控制系统,实现利用网络对智能植物培育箱的环境进行实时的监控和对植物生长过程全周期的连续监测,同时利用服务器数据库对历史数据存储,对农业作物的生长习性研究具有一定的现实意义。利用服务器数据库对历史数据存储,实现较高的记忆性,系统可以不受时间地域的限制,用户可以在任何具备网络覆盖的地方通过手机或者浏览器浏览并获取数据。
关键词:WIFI;植物培育箱系统
引言
随着科技的不断进步,我们在植物培育这一环节也有了更多的选择,植物培育箱的智能化是我们在发展新型植物培育技术的过程中必然要走的一条路。现在网络发展迅猛,几乎家家户户都必备着网络,基于WIFI技术的智能植物培育箱系统可以做到远程控制,记忆数据,智能调节,安装在培育箱内的传感器可以周期性地采集培育箱内的温度、湿度、亮度等一系列数据。通过对植物相关数据的分析,可以营造出适应植物生长适宜的环境条件,从而提高效率。
1.系统的总体设计
该植物培育箱系统由远程监控系统、本地控制系统、无线传输系统以及数据采集系统、组成。如图1-1
图1-1基于WIFI的智能植物培育箱系统总体设计图
2.系统各模块功能分析
2.1远程监控系统
远程监控系统负责采集植物培育箱内的实时数据,并加以存储记忆,供用户查询使用,当然也可以远距离控制设备的资料。
2.2无线传输系统
主要负责本地控制系统和远程监控系统的双向通讯,一方面将微控制器中的信息通过WIFI无线传输至远程监控系统,供用户使用;另一方面将用户通过远程监控系统发出的指令经WIFI无线传输至本地控制系统,从而像下一阶段发展。
2.3数据采集系统
数据采集系统,是将安装在培育箱内的各种传感器所收集到的数据向用户反馈。温度传感器用于采集实时环境温度,;湿度传感器用于采集实时环境湿度;光照传感器用于采集环境的光强。同时,数据采集系统也可以处理相关的数据。
2.4本地控制系统
本地控制系统更像是这个系统中的大脑,是由微控制器、继电器负载以及控制屏组成的。他能将数据采集系统采集到的数据进行实时存储记忆,供用户使用,同时也将用户的指令传输至数据采集系统,从而达到控制整个培育箱的监测及运行。
3.系统运行情况
将植物幼苗移植到种植空间里,由该智能植物培育箱模拟自然环境,为作物提供不同生长阶段所需要的空气温度、光照强度、空气湿度和营养液条件,经过25天的培育,该植物有明显成长。这说明,本文所设计的智能监控系统能够在以LED光源模拟太阳光的全人工环境下,为作物提供满足要求的生长环境,并且通过对环境参数的合理设置,可以大大缩短作物的种植周期。该植物在正常培育环境下一天各参数随时间变化如表3-1。
表3-1植物在正常培育环境下一天各参数随时间的变化表
4.总结
该智能植物生长柜监控系统,基于WIFI远程传输技术,实现了实时的远程无线监控,在任何有网络的地方,都可以由用户本人来实时读取所需数据并远程控制培育环境,成本低,性价比高。而且操作简单,控制方便,实时性好,测量数据可靠,适合普及到家庭植物培养中。
参考文献:
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[3]梁帆,董江磊,崔世钢,吴兴利,谢佳佳.基于物联网智能植物生长柜的软件系统设计[J].农业现代化研究,2015,36(04):716-720.
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[5]谢希仁.计算机网络[M].电子工业出版社,2013.
作者简介:
吴梦鑫(1997-),男,西北民族大学电气工程学院本科生,研究方向:电气工程及其自动化;袁艇(1998-),男,西北民族大学电气工程学院本科生,研究方向:电气工程及其自动化;曹维萍(1978-),女,西北民族大学电气工程学院讲师,研究方向:通信工程;成梓帆(1998-),男,西北民族大学电气工程学院本科生,研究方向:电气工程及其自动化;廖俊凯(1996-),男,西北民族大学电气工程学院本科生,研究方向:通信工程。
基金项目:西北民族大学2018年度实验室开放项目资助,项目编号:SYSKF-2018003