基于物联网的农业智能灌溉系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：我国不仅是农业大国，同时也是用水大国，农业用水量约占总用水量的80%左右，由于传统的农业灌溉手段落后，效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因此迫切需要提高水资源利用率，缓解水资源紧缺问题。针对农作种植用水量大，灌溉智能化水平低的问题，对农作物智能灌溉系统的控制策略和实现方法进行研究，设计了基于 wifi 技术与 zigbee 技术实现的智能农业。

目的及意义：这次的设计是基于温湿度 zigbee 网络与 wifi（wlan）互联互通的网关技术，还有onenet云平台mqtt协议。

从大的方面看，在物联网技术发展日新月异的今天，探讨各种异构的无线网络（wifi、zigbee、wimax、gsm/cdma、gprs、3g、bluetooth、uwb 等）之间的互联互通意义在于在农业生产过程中完成监控环境温湿度的实时状态，从而作出及时的响应。基于zigbee 的温湿度采集系统改变了传统的有线采集或者人工采集方式，在很大程度上解放了生产力，节约了生产成本，提高了生产效率同时可以做到在水资源日益缺乏的今天达到节约用水，达成节能减排保护环境的目的。onenet云平台的搭建使得数据直观明了的呈现在眼前，人们随时随地都可以查看数据，做到了真正意义上的方便。onenet云平台的下发命令控制节省了大量劳动力，节约成本。

2. 研究内容与预期目标

主要研究内容为：

（1）首先要设计好系统整体框架结构，对 zigbee 与 wifi 技术的特性、网络节点类型以及组网的拓扑结构和通信协议进行分析研究，为数据传输奠定技术实现基础。

（2）然后要完成基于 zigbee 核心控制芯片 cc2530 的硬件结构的电路设计，以及检测模块中土壤湿度传感器、空气温湿度传感器的硬件电路图设计，并完成控制模块的设计以及各个模块的软件设计和系统流程设计，从而实现系统的温湿度监测与灌溉控制。

3. 研究方法与步骤

研究方法及步骤：

（1）文献研究法

第一阶段主要是通过收集整理国内外关于智慧农业的相关论文进行阅读，我通过阅读大量文献资料在心中构思设计方向以及设计步骤。

4. 参考文献

[1]张平,苗杰,胡铮,田辉.泛在网络研究综述[j].北京邮电大学学报,2010,05:1-6

[2] 孙希刚. 基于 gprs 网络的沥青混合料远程监控系统解决方案[j].交通世界,2018(19):12-13.

[3] cao chengmao，xia ping，zhu zhangqing．application of wireless data transmission to the automatic control of water-saving irrigation ． 2005 ． transactions of the chinese society of agricultural engineering2 1(4)：127.1 30.

5. 工作计划

（1）2022.2.21—2022.3.13翻阅相关资料，撰写开题报告； （2）2022.3.14—2022.4.03硬件功能分析，熟悉开发软件及编程语言； （3）2022.4.04—2022.4.24硬件设备的设计与搭建，搭建zigbee网关与协调器； （4）2022.4.25—2022.5.08软件平台的设计，将zigbee组网过后与onenet

云平台连接实现数据显示；

（5）2022.5.09—2022.5.29整理设计文档，撰写毕业论文；