基于树莓派的大棚联网监控系统的研究与设计

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1、密级，公开＿．１工程硕士学位论文基于树莓派的大棚联网监控系统的研究与设计陈卓指导教师赵建华副教授李江红高级工程师申请学位级别工程硕士＿＿工程领域电子与通信工程２０１８年５月１６日基于树莓派的大棚联网监控系统的研究与设计学科：电子与通信工程研究生签字：学校导师签字：企业导师签字：摘要目前我国的大棚绝大多数还是传统式大棚，还停留在人工的管理层面上，技术落后，管理繁琐。针对此现状，本课题设计了一套智能的大棚联网监控系统来代替繁杂的人工生产。该系统能够实现对大棚中的大棚温度

2、、大棚湿度、土壤湿度、光照强度进行实时采集，并通过2.4G无线通信对数据进行实时传输，最后以网页的形式显示出来。大棚联网监控系统能够自动采集大棚温度、大棚湿度、土壤湿度、光照强度，本设计共设有6个采集点，这6个采集点分别将采集到的上述参数通过2.4G无线通信传给树莓派，为了提高大棚的环境监测能力和抗干扰能力，采用了基于信任度的多传感器数据融合算法。通过建立信任度矩阵来评测各个传感器所采集到数据的综合信任度，将所有数据进行科学合理的分配后得到各个传感器所占的比例权重，进而得出融合结果。大棚是一个非线性、大时

3、延、强耦合的复杂系统，各个环境因子之间相互影响、相互作用，控制端仅仅依据阈值进行判断来控制大棚已无法满足实际使用需求，采用了支持向量机算法，通过咨询农业专家，列出所有的控制组合并剔除其中的矛盾控制组合，抽取具有代表意义的样本进行训练建立起模型，运用此模型对融合后的数据作出最终的控制决策，如温度过高时打开通风设备给大棚通风降温，光线过强时打开遮光板进行遮光等。本课题中树莓派被用作网站服务器，以网页的形式供用户随时随地访问，节省了用户购买虚拟主机或者云服务器等所需的极其昂贵的费用，使管理者可使用互联网设备查看

4、大棚的生长环境状况以及智能化控制状况，同时管理者可观看大棚内实时图像，获取最直观的生长动态。实验结果表明本系统能够对大棚温度、大棚湿度、土壤湿度、光照强度进行实时准确监测，且数据传输安全稳定，控制端控制准确，网页端显示完整，总体系统性能稳定，达到了预期要求。关键字：大棚；数据融合；支持向量机；树莓派ResearchanddesignofagreenhousenetworkmonitoringsystembasedonraspberrypiDiscipline:ElectronicandCommunicat

5、ionEngineeringStudentSignature:SupervisorⅠSignature:SupervisorⅡSignature:AbstractAtpresent,mostofthetraditionalgreenhousestillkeepthestateofthemanualmanagement,backwardtechnology,cumbersomemanagementinourcountry.Inviewofthissituation,thistopichasdesigneda

6、setofintelligentgreenhousenetworkmonitoringsystemtoreplacethecomplicatedartificialproduction.Thesystemcanrealizereal-timecollectionofgreenhousetemperature,greenhousehumidity,soilhumidityandlightintensity,andtransmitreal-timedatathrough2.4Gwirelesscommunic

7、ation,finallyitisdisplayedintheformofwebpage.Thegreenhousenetworkmonitoringsystemcanautomaticallycollectgreenhousetemperature,greenhousehumidity,soilhumidityandlightintensity.Thedesignhasatotalofsixcollectionpoints,the6acquisitionpointstransmittheabovepar

8、ameterstotheraspberrypivia2.4Gwirelesscommunicationrespectively,inordertoimprovetheenvironmentalmonitoringabilityandanti-interferenceabilityofgreenhouse,amultisensordatafusionalgorithmbasedontrustdegreeisadopted.The