第一篇:物聯網溫室大棚監測系統需求分析報告(xiexiebang推薦)
物聯網溫室大棚監測系統需求分析報告
一、概述
現如今,我國的經濟水平和社會地位都在不斷的進步和提高,人們對生活質量的要求也越來越高。因而,很多人希望在一年四季內都能品嘗到優質新鮮的蔬菜,這一需求促進了溫室大棚的發展和進步。
良好的溫室大棚需要有一套科學和先進的管理方法才能更好的運用好溫室栽培這一高效技術,更需要有一個能夠對溫室大棚環境參數進行實時檢測的監控系統。這種系統可以檢測溫室大棚內的溫度和濕度,確保大棚內的蔬菜生活在優良舒適的環境內。通過對學校后山大棚的調研,總結了內部作物栽培需要的一系列參數及測定的設計方案。
本課題設計的系統是采用高性價比的單片機和高準確度數字溫濕度傳感器設計,并朝著智能化、低廉化、模塊化、迅速化的單片機數據采集系統逼近。本系統應滿足以下要求:
(1)能夠準確的采集溫室大棚中的溫度值、濕度值、光照強度、CO2濃度(2)根據采集的數據實時的把結果顯示出來。
(3)通過之前采集的溫濕度參數值,運用合理的方法準確的比較設定值與測出值之間的差別,超出范圍時進行報警提示。
二、功能敘述
溫室棚依照不同的屋架、采光材料可分為很多種類,如玻璃溫室、塑料溫室等。溫室結構的建造標準是既能密封保溫,便于通風降溫。同時通過傳感器采集:
1、室溫;
2、土壤含水量;
3、二氧化碳濃度;
4、光照強度等植物生長狀態所需的環境相關參數,結合作物生長環境所需的適宜條件,有效調節有關設備裝置,將室內溫、濕、光、水、肥、氣等諸因素綜合協調調節到最佳狀態。
溫室的環境參數指標舉例:
1、葡萄溫室:
a、在冬季休眠期約90多天需保持溫室內溫度為5℃。休眠期以后白天需控制溫室內溫度為25-30℃,夜間需控制在15-18℃。
b、濕度需保持在50-75%不能超過95%。c、光照強度應保持在45000-55000勒克斯
d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點左右保持在1000PPM左右。e、PH值保持在7-7.5。
2、黃瓜、番茄溫室:
a、在苗期需保持溫室內溫度在13-15℃,定植后白天上午應保持在25-28℃,下午應保持在20-25℃,夜間應保持在15-18℃。
b、濕度黃瓜在白天保持在70-75%,夜間保持在85-90%;番茄白天保持在65-75%,夜間保持在75-85%。c、光照強度番茄應保持在50000勒克斯左右,保證12個小時光照;黃瓜應保持在40000勒克斯左右,保證8-10小時光照。
d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點左右保持在1000PPM左右。e、PH值保持在6.5-7.5。
監測參數:
1、室溫
通過本次調研我們發現,我校老師所設計和管理的溫室大棚內,溫度計懸 掛在距離地面1.7米左右的位置,整個大棚通過一支溫度計進行溫度檢測。借鑒老師這一相對成熟的監測方法,設計之后大棚監測設備如下——根據大棚的規模大小,采取兩套方案:
1、整個大棚通過一個溫度傳感器,實時傳輸溫度數據;
2、采取每1/3設置一個溫度傳感器。
查閱相關資料,確定并制定一套適宜作物生長的溫度區間,并根據實際情況(天氣、季節等)劃分溫度梯度。通過在大棚內設置風扇(以每1/3的位置安裝一臺風扇,并配合大棚外圍塑料膜的打開),根據遠端監測的溫度數據,通過設置參數,自動控制風扇的開閉。
2、土壤含水量
本次調研發現,多數大棚采取滴灌技術(后期根據種植作物種類,將葉濕也作為監測參數之一,采取噴灌技術,并確定水流大小及安裝位置)。在每一壟設置滴灌的管子,所有管子接在一個水源。濕度傳感器設置在1/3的田壟處,根據這3個傳感器的參數,結合適宜作物生長的土壤濕度,通過控制水管孔的大小,統一調節所有水管的水滴流速。
3、二氧化碳濃度
二氧化碳監測方式與溫度相同。通過控制大棚內的二氧化碳發生器已經以及通風,調節二氧化碳濃度。
4、光照強度
光照強度主要通過在大棚外設置機械裝置,控制大棚外圍的黑色塑料膜的開閉,調節棚內光強。通過調研發現,由于大棚內部存在向陽面和背陽面,后期設計調整大棚的結構,以及作物的種植位置、黑色塑料膜的覆蓋位置,使光照平均。
三、總結
通過本次調研,主要了解和確定了:
1、與作物生長相關的幾個主要監測參數和設備;
2、監測裝置在大棚內部的設置位置和數量;
3、反饋控制調節相關參數的裝置;
4、種植作物規劃。在掌握了上述幾點信息,下一階段的主要工作主要包括:
1、監測設備的購置;
2、設備的初步連接、測試;
3、設備的實地測試;
4、調控裝置的設計、購置和制作安裝。
第二篇:農業物聯網設施農業智能大棚系統
農業物聯網設施農業智能大棚系統
佳多農林ATCSP物聯網智能大棚利用先進的生物模擬技術,通過先進的網絡設計,將復雜的系統模型轉變成方便用戶操作的電腦頁面版本、手機頁面版本,實現全天候實時操控;無線遠程檢測系統、環境檢測系統、智能控制系統。結合當前棚內環境數據信息及歷史大數據,系統分析對比運算,智能化對棚內滴灌、風機、遮陽網、卷簾等設施實施監控,模擬最適合棚內植物生長的環境,達到完全或部分擺脫對自然環境的依賴,實現農作物高效生產。
大棚作物的無線遠程檢測系統的應用??扇旌驅崟r、定時采集棚內作物生長發育狀態、病蟲害活動的高清圖片,棚內作物的大小也 清晰可見。其單路攝像,可進行焦距調節監控,達到近距離可以觀測到植物葉面、莖干蚜蟲等害蟲。一般距離可以看到病蟲害的發生狀況、植物葉面等生長情況。遠距離可觀察作物整體長勢狀況。通過無線網絡傳輸,千百里外也可以通過手機電腦實時監控,被稱為測報人員的“聽診器”“千里眼”。
環境監測系統是智能大棚種植管理中的一項非常重要的功能。棚內空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2、光照度等因素,對棚內農作物生長起著關鍵性作用。通過環境監測系統,可以幫助用戶通過電腦、手機客戶端監測整個棚內農作物生長情況,全天候無線網絡傳輸,自動上傳作物生長信息,可以及時快速的獲取棚內環境變化。從而方便用戶及時進行調控,保證適宜植物生長的環境。
擁有智能控制系統的農業大棚則是農業現代化的重要標志。智能控制系統;通過棚內感知層對作物生長環境中的信息參數進行無線傳輸上傳,智能比對參數設置值,系統分析對比運算,自動進入模型控制卷簾、風機、生物補光等環境控制設備,智能化控制設施農業各項設備啟閉,調控大棚內環境達到適宜植物生長的范圍?!叭绻麥囟鹊土?,自控系統將開啟空調,自動給其加溫;如果溫度高了,自控系統將開啟風機,通過通風自動給其降溫;不需要陽光時,自動打開遮陽網。病蟲害做為影響農作物生長的重要因素,在設施內可以通過殺菌燈和頻振誘控技術進行智能無害化防治。
二氧化碳含量作為直接影響作物光合作用的重要環境因子。系統可智能化調整,預設二氧化碳濃度、閾值范圍參數。將二氧化碳濃度,實時采集值與當前濃度閾值進行對比,如果小于所設二氧化碳濃度閾值,系統則自動打開二氧化碳氣罐進行精準補給;如果大于所設二氧化碳濃度閾值,則自動打開風機進行適量排放。
佳多智能大棚系統中墑情監測、智能滴灌對不同作物的種類,生長階段、生長環境、氣候土壤條件實施智能化精細灌溉施肥。將微生物肥料、有機肥料與灌溉水一起均勻準確地輸送到作物根部土壤。大幅度地提高了肥料的利用率,可減少50%的肥料用量,水量也只有傳統澆灌的30%-40%。
佳多智能大棚系統;實現了對大棚作物生長環境的智能化干預、無害化防治、幫助用戶實現更高層次的精耕細作。
第三篇:太陽能溫室大棚監測控制系統方案設計
太陽能溫室大棚監測控制系統方案設計
為適應市場的需求,目前溫室大棚在國內外都得到了廣泛的應用,其中以美國、日本、荷蘭等國家發展最為迅速,基本實現了環境智能監控和遠程監測。而在國內,大部分溫室大棚未采用智能控制技術,且存在環境控制能力低、自動化程度落后、價格昂貴等缺點,這在很大程度上降低了溫室農作物的產量與質量,因此,廣泛實現溫室的智能監控很有必要。此外,維持溫室大棚的正常運行需要提供充足的電能,而一般大型的溫室大棚位于離居民生活區較遠的空曠地區,對電能的利用并非很方便,但是太陽能資源豐富,因此如何實現對太陽能的利用成為一個值得思考與解決的問題。
設計思想
要實現對太陽能的利用,可以借助于太陽能電池實現光電轉換,近年來太陽能電池的轉換效率與使用壽命都有了很大的提高,目前單晶硅的轉換效率可達30%左右。因此利用太陽能光伏系統為溫室大棚供電成為了可能,為提高太陽能利用率,可采用MPPT和光伏系統自跟蹤技術。影響農作物的生長因子主要有:溫度、濕度、CO2濃度以及光照。實現對各生長因子的智能控制,能很大程度地提高農作物的產量與質量。
基于太陽能供電的溫室環境智能監控系統框圖如圖1所示。
太陽能溫室大棚監測控制系統框圖 模塊化設計
2.1 太陽能供電模塊
該模塊主要包含MPPT的實現、蓄電池充放電監控、自跟蹤系統以及電壓轉換4個部分。MPPT的實現和自跟蹤系統均是為了實現太陽能更高效率的利用,蓄電池充放電監控則是對蓄電池、太陽能光伏組件陣列以及負載的保護,電壓轉換使得該系統可為各種交流和直流負載供電。太陽能供電模塊框圖如圖2所示。
2.1.1 MPPT的實現
MPPT即最大功率點跟蹤,是指控制器能夠實時偵測太陽能板的發電電壓,并追蹤最高電壓電流值,使太陽能電池板以最高的效率對蓄電池充電。MPPT控制的原理實質上是一個自動動態尋優的過程,通過功率的比較來改變占空比和脈寬調制信號,進而改變太陽能電池板的工作負載,改變輸出功率點的位置,以達到最優。實現MPPT通常需要斬波器來完成DC/DC轉換,斬波電路分為BUCK電路和BOOST電路。本文中利用BUCK變換器來實現MPPT,通過調節BUCK變換器的PWM占空比輸出,使負載等效阻抗跟隨太陽能光伏組件陣列的輸出阻抗,從而使光伏陣列在任何條件下均可獲得最大功率輸出。BUCK電路實際上是一種電流提升電路,主要用于驅動電流接收型負載,直流變換通過電感完成,其電路圖如圖3所示。
故通過調節占空比即可調整輸出負載,從而可使太陽能光伏組件陣列工作在最大功率點。占空比的調節是通過控制Q基極電壓來實現,可借助于單片機編程加以控制。
2.1.2 蓄電池充放電監控電路
蓄電池充放電監控電路是為了防止蓄電池組過充、過放等現象,蓄電池組在整個系統中起到儲存與提供能量的作用,在硬件上可借助于單片機來實現,其軟件程序流程圖如圖4所示。
2.1.3 自跟蹤系統
為了實現對太陽能更大限度的利用,要保證太陽光每時每刻都垂直照射在太陽能電池板上,即太陽能電池板必須跟隨這太陽的運動而運動。目前常用的自跟蹤方法有勻速控制方法、光強控制方法、時空控制方法。為了方便實現并達到較好的跟蹤效果,可以將勻速控制法與光強控制法相結合。并通過對實際光強與設定值的比較,分別采取緊跟蹤、疏跟蹤以及不跟蹤的措施。在硬件上可以通過單片機、太陽光跟蹤傳感器、光強測定器等實現。
2.1.4 太陽能應用于溫室的前景
目前使用太陽能光伏陣列進行供電需要占用一定的土地資源來安放太陽能電池板,然而現在已經生產出了半透明太陽能組件,此外透明太陽能電池組件也在進一步研究中,這使得將太陽能電池安裝在溫室頂部成為了可能。而且太陽能電池的轉換效率在不斷提升,因此太陽能光伏系統的廣泛使用將成為必然趨勢。
2.2 智能監控模塊
智能監控模塊的主要部分為傳感器模塊、A/D轉換模塊、微處理器以及各因子的控制設備。
2.2.1 傳感器的選取
測溫設備選擇SLST系列數字傳感器,它是采用美國Dallas半導體公司的DS18B20數字化溫度傳感器,為不銹鋼外殼封裝,防水防潮,且具有高靈敏度和極小溫度延遲,現場溫度以“一線總線”的數字方式傳輸,大大提高了系統的抗干擾性能。其測溫范圍為-55~+125℃,溫度準確度為±0.5℃,可直接將溫度轉換為串行數字信號供單片機處理。溫室內濕度的測量采用JCJ100MH濕度變送器,其采用高精度濕敏電容進行測量,具有靈敏度高、穩定性好、準確度高和使用壽命長 等特點。其工作環境為-40~80℃,輸出電壓范圍為0~5 V,濕度測量范圍為0~100%,均滿足溫室測量的需求。土壤濕度的測量采用高精度土壤水分傳感器,它采用世界先進技術的土壤濕度傳感器,精密、可靠、耐用,可直接連接至數據采集器,可長期埋設在地下任意深度,連續測量,其測量范圍為0~100%,工作電壓為7~15 V,輸出0~1.1 V的電壓信號,可經適當放大后供A/D轉換。光照度的測定可以采用KITOZER系統光照度變送器。該種變送器以對弱光也有較高靈敏度的硅蘭光伏探測器為傳感器,具有測量范圍寬、線性度好、防水性能好、傳輸距離遠等特點,其工作電壓為12~30 V,測量范圍為0~200 000 LUX,支持二線制4~20 mA電流輸出、三線制0~5 V電壓輸出、液晶顯示輸出以及RS 232,RS 485網絡輸出,適合在溫室大棚環境下使用。CO2濃度的測定可采用FIGARO公司生產的TGS4160,它是一種固態電化學型CO2傳感器,具有體積小,壽命長,選擇性和穩定性好等特性。因為它的預熱時間較長,故適合在室溫下長時間通電連續工作。它的測量范圍為0~5 000 ppm,使用壽命2 000天,內部含有熱敏電阻起補償作用。通過各傳感器獲得電信號,經A/D轉換后輸入單片機與所需要的設定值相比較,然后控制相應的設備來對各因子進行調節。
2.2.2 各生長因子的控制
農作物生長因子主要是指溫度、濕度、CO2濃度以及光照。
溫度 升溫設備可以采用熱水鍋爐、燃油鍋爐、太陽能加熱器等,鑒于室外太陽能資源充足,白天可采用太陽能加熱器加熱,實現光能向熱能的直接轉換,在太陽不足時,采取電加熱器,由蓄電池組供電。降溫設備采用濕簾風機,其中通風設備采取強制通風的方式,即利用風機產生風壓強制空氣流動降溫,濕簾是利用水蒸發吸熱的原理來降溫,二者的結合作用能力強,效果穩定。
濕度 當實際濕度低于所需要濕度時,可以通過控制安裝在大棚頂端的噴嘴來實現,通過噴霧來提高濕度,同時又不至于使得濕度過大。當濕度過高,則可以通過通風來降低,這是利用濕度差來進行室內外的空氣交換實現。
CO2濃度 CO2的濃度直接影響著農作物的產量與質量,合適的CO2濃度可能達到40%~200%的增產。大氣中的CO2濃度僅為350 ppm,在溫室中需要提高CO2濃度,可利用CO2發生器來實現,采用化學反應、燃煤、燃氣等方式來產生CO2,當CO2濃度過低時,即可通過控制CO2發生器的開關來提高。當濃度過高時,通過打開通風機即可。
光照 光照的控制設備為遮陽設備和補光設備,當光照過強時,可借助遮陽設備來實現,當光照過弱時,可利用補光燈來實現,而且補光燈開啟的數量受外界光照的影響,最終達到較為合適的光照強度。
2.2.3 A/D轉換 A/D轉換采用TLC1549,將各傳感器所采集的模擬電信號轉換為數字量輸入單片機進行處。,對各因子加以控制。TLC1549為逐次比較型10位A/D變換器,其片內自動產生轉換時間脈沖。轉換時間小于21μs。其具有固有的采樣保持電路,終端兼容TLC549,TLV549,采用CMOS工藝,有2個數字輸入和1個三態輸出,可和微處理器直接相連。
2.2.4 軟件實現
該系統中所采用的單片機可以選擇51/52系列單片機,如AT89C51。通過單片機編程來實現對各種設備開關的控制,其控制流程圖如圖5所示。
環境智能控制流程圖 結語
該系統實現了對太陽能資源的有效利用,采用MPPT和自跟蹤系統來實現高效率轉換,且可以較好地智能控制農作物各生長因子,使得農作物生長在最為合適的環境中,大大提高了農作物的產量與質量。本文中所涉及的只是單間溫室的智能控制,然而可以通過通信接口RS 232與上位機進行通信,實現集散控制,這樣可以大大提高總體工作效率。
托普物聯網簡介
托普物聯網是浙江托普儀器有限公司旗下的重要項目。浙江托普儀器是國內領先的農業儀器研 發生產商,依據自身在農業領域的研發實力,和自主研發的配套設備,在農業物聯網領域嶄露頭角!
托普物聯網以客戶需求為源頭,結合現代農業科技、通信技術、計算機技術、GIS信息技術,以及物聯網技術,竭誠為傳統行業提供信息化、智能化的產品與端到端的解決方案。主要有:大田種植智能解決方案、畜牧養殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產養殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。
托普物聯網三大系統產品
我們知道物聯網主要包括三大層次,即感知層、傳輸層和應用層。因此托普物聯網產品主要以這三個層次延伸,涵蓋了感知系統(環境監測傳感設備)、傳輸系統(數據傳輸處理網絡)、應用系統(終端智能控制平臺。)
托普物聯網模塊化智能集成系統
托普物聯網依據自身研發優勢,開發了多種模塊化智能集成系統。
1、傳感模塊:即環境傳感監測系統。它依據各類傳感設備可以完成整個園區或完成對異地園區所需數據監測的功能。
2、終端模塊:即終端智能控制系統。它可以完成整個園區或遠程控制異地園區進行自動灌溉、自動降溫、自動開啟風機,自動補光及遮陽,自動卷簾,自動開窗關窗,自動液體肥料施肥、自動噴藥等各類農業生產所需的自動控制。
3、視頻監控模塊:即實時視頻監控系統。主要是通過監控中心實時得到植物生長信息,在監控中心或異地互聯網上既可隨時看到作物的實時生長狀況。
4、預警模塊:即遠程植保預警系統??梢酝ㄟ^聲光報警、短信報警、語音報警等方式進行預警。
5、溯源模塊:即農產品安全溯源系統。該系統對農產品從種植準備階段、種植和培育階段、生長階段、收獲階段等對作物生長環境、噴藥施肥情況、病蟲害狀況等實施實時信息自動記錄,有據可查,在儲藏、運輸、銷售階段采用二維碼或者RFID射頻技術對各個階段數據記錄,這樣就能實現消費者拿到農產品時通過終端設備或網絡就能查看到各類信息,才能放心食用。
6、作業模塊:即中央控制室??赏ㄟ^總控室對整個區域情況進行監測,包括各個區域采集點參數、控制作業狀態、實時視頻圖像、施肥噴藥狀況、報警信息等。
第四篇:物聯網分析報告
----實驗分析報告
組員:黃瑩潔(09006231)
董清華(09006232)
解淼(09006233)
薛穎(09006234)
仝帆(09006132)
施濤(09006135)
陸輝(09006134)
目 錄
1、物聯網的歷史
2、物聯網的概念及分類
3、物聯網的架構
4、物聯網的實現技術
5、物聯網的應用
6、物聯網發展的制約
7、物聯網的未來發展戰略
物聯網的發展歷史1、1990年 物聯網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機——Networked Coke Machine。
2、1999年 在美國召開的移動計算和網絡國際會議首先提出物聯網(Internet of Things)這個概念;是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID時最早提出來的。提出了結合物品編碼、RFID和互聯網技術的解決方案。當時基于互聯網、RFID技術、EPC標準,在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別技術、無線數據通信技術等,構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“Internet of things”(簡稱物聯網),這也是在2003年掀起第一輪華夏物聯網熱潮的基礎。
3、2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首。
4、2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發布《ITU互聯網報告2005:物聯網》,引用了“物聯網”的概念。物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯網。也延伸到傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術等。雖然目前國內對物聯網也還沒有一個統一的標準定義,但從物聯網本質上看,物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界。
5、2008年后,為了促進科技發展,尋找經濟新的增長點,各國政府開始重視下一代的技術規劃,將目光放在了物聯網上。在中國,同年11月在北京大學舉行的第二屆中國移動政務研討會“知識社會與創新2.0”提出移動技術、物聯網技術的發展代表著新一代信息技術的形成,并帶動了經濟社會形態、創新形態的變革,推動了面向知識社會的以用戶體驗為核心的下一代創新(創新2.0)形態的形成,創新與發展更加關注用戶、注重以人為本。而創新2.0形態的形成又進一步推動新一代信息技術的健康發展。
6、2009年1月28日,奧巴馬就任美國總統后,與美國工商業領袖舉行了一次“圓桌會議”,作為僅有的兩名代表之一,IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。當年,美國將新能源和物聯網列為振興經濟的兩大重點。2009年2月24日2009IBM論壇上,IBM大中華區首席執行官錢大群.公布了名為“智慧的地球”的最新策略。
物聯網的概念及分類
一、歐盟提出的概念
基于一定標準和交互通信協議的、具有自配置能力的動態全球網絡設施,在物聯網內物理和虛擬的“物品”具有身份、物理屬性、擬人化屬性等特征,它們能夠通過一個綜合的信息網絡來連接,是未來互聯網的一部分。
二、物聯網概念
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
三、物聯網的分類
1.私有物聯網(Private IoT): 一般面向單一機構內部提供服務; 2.公有物聯網(Public IoT):基于互聯網(Internet)向公眾或大型用戶群體提供服務;
3.社區物聯網(Community IoT):向一個關聯的“社區”或機構群體(如一個城市政府下屬的各委辦局:如公安局、交通局、環保局、城管局等)提供服務; 4.混合物聯網(Hybrid IoT):是上述的兩種或以上的物聯網的組合,但后臺有統一運維實體。
物聯網的架構
? 感知層
? RFID、二維碼、攝像頭、傳感器技術 ? 傳感器網絡技術、藍牙技術、ZigBee
? 傳輸層
? 2G/3G移動網絡、互聯網、廣電網絡、專網 ? 應用層
? 數據挖掘、云計算、特定應用服務
物聯網的實現技術
? RFID(射頻識別)
Radio Frequency Identification 一項利用射頻信號、通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞,并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID的意義
通過RFID,可以對任何物品附加并讀取對用戶有用的屬性,為物品與物品相連接提供了信息基礎。
? 傳感器
對被測對象的某一確定的物理信息具有感受與檢出功能,并按照一定規律轉換成與之對應的有用信號的元器件或裝置。傳感器的意義
利用傳感器可以進行物理環境信息的采集和轉化,是實現計算機感知現實世界的基礎。
? 中間件
一類連接軟件組件和應用的計算機軟件
它包括一組服務,以便于運行在一臺或多臺機器上的多個應用軟件通過網絡進行交互。
位于操作系統之上,應用程序之下。中間件的位置
物聯網的集成服務器端
感知層、傳輸層的嵌入式設備中 物聯網 ?人體
? 感知層 ? 人的四肢 ? 傳輸層 ? 人的身體 ? 應用層 ? 人的大腦
? 中間件 ? 人的中樞神經
? 云計算
IT基礎設施和服務的交付和使用模式,即通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺、軟件)或者服務。將計算任務分布在大量的分布式計算機上,使得企業能夠按照應用需求使用有限資源,從而充分利用資源、大幅提高整體計算能力。云計算的意義 提供強大的計算能力 成本低廉
物聯網的應用
物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。應用案例
一:物聯網傳感器產品已率先在上海浦東國際機場防入侵系統中得到應用。
系統鋪設了3萬多個傳感節點,覆蓋了地面、柵欄和低空探測,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前,上海世博會也與中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心簽下訂單,購買防入侵微納傳感網1500萬元產品。
二:ZigBee路燈控制系統點亮濟南園博園。ZigBee無線路燈照明節能環保技術的應用是此次園博園中的一大亮點。園區所有的功能性照明都采用了ZigBee無線技術達成的無線路燈控制
三:智能交通系統(ITS)
是利用現代信息技術為核心,利用先進的通訊、計算機、自動控制、傳感器技術,實現對交通的實時控制與指揮管理。交通信息采集被認為是ITS的關鍵子系統,是發展ITS的基礎,成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統,都涉及交通動態信息的采集,交通動態信息采集也就成為交通智能化的首要任務。
四:首家高鐵物聯網技術應用中心在蘇州投用
我國首家高鐵物聯網技術應用中心2010年6月18日在蘇州科技城投用,該中心將為高鐵物聯網產業發展提供科技支撐。
高鐵物聯網作為物聯網產業中投資規模最大、市場前景最好的產業之一,正在改變人類的生產和生活方式。據中心工作人員介紹,以往購票、檢票的單調方式,將在這里升級為人性化、多樣化的新體驗。刷卡購票、手機購票、電話購票等新技術的集成使用,讓旅客可以擺脫擁擠的車站購票;與地鐵類似的檢票方式,則可實現持有不同票據旅客的快速通行。
清華易程公司工作人員表示,為應對中國巨大的鐵路客運量,該中心研發了目前世界上最大的票務系統,每年可處理30億人次,而目前全球在用系統的最大極限是5億人次。
五:國家電網首座220千伏智能變電站
2011年1月3日,國家電網首座220千伏智能變電站――無錫市惠山區西涇變電站日前投入運行,并通過物聯網技術建立傳感測控網絡,實現了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站利用物聯網技術,建立傳感測控網絡,將傳統意義上的變電設備“活化”,實現自我感知、判別和決策,從而完成自動控制。完全達到了智能變電站建設的前期預想,設計和建設水平全國領先。
六、首家手機物聯網落戶 廣州將移動終端與電子商務相結合的模式,讓消費者可以與商家進行便捷的互動交流,隨時隨地體驗品牌品質,傳播分享信息,實現互聯網向物聯網的從容過度,締造出一種全新的零接觸、高透明、無風險的市場模式。手機物聯網購物其實就是閃購。廣州閃購通過手機掃描條形碼、二維碼等方式,可以進行購物、比價、鑒別產品等功能。
物聯網發展的制約
? 需要解決目前IPv4地址資源不足的問題
? 需要有穩定、快速和安全程度較高的通信傳輸網絡 ? 需要快速處理超大規模數據能力的云計算平臺 ? 需要制定相關的協議標準 ? 需要完善相關技術 ? 需要推出成熟的產品
物聯網的未來發展戰略
1、引導政府政策支持
國家發改委在《珠三角發展規劃綱要2008-2020》中明確要求,“率先發展‘物聯網’,推進基礎通信網、應用網和射頻感應網的融合?!笨梢?,推進建設物聯網的政策時機是成熟的,各公司可積極響應政府需求,以無線城市建設為載體,推動政府將大政策細化為有利于我司的具體政策,利用政府的力量實現與社會各方的合作。
2、搭建基礎平臺
平臺的建設和運營將成為無線城市的核心。
3、推進產業鏈合作
物聯網的發展需要產業鏈上下游企業的共同努力。目前,物聯網需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等上游技術和產業已基本成熟,而下游的應用也已廣泛存在。若要加快物聯網應用的普及和產業化進程,應促進上下游產業的充分聯動和跨專業的聯動。
4、加快應用整合與推廣
據美國權威咨詢機構forrester 預測,到2020 年,世界上物物互聯的業務,跟人與人通信的業務相比,將達到30 比1,因此,“物聯網”被稱為是下一個萬億元級的通信業務。我們國內通信業務應加大對現有業務的整合力度,在政府、金融等關鍵行業樹立精品應用,針對客戶企業運營中的特定需求提供解決方案。
第五篇:溫室大棚可行性報告
溫室大棚可性行報告
隨著科技的進步,原有農業種植方式已經不能滿足社會發展的需要,必須對傳統的農業進行技術更新和改造。經過多年的實踐,人們總結出一種新的種植方法,即“用人工設施控制環境因素,使作物獲得最適宜的生長條件,從而延長生產季節,獲得最佳的產出”,這種農業生產方式被稱為溫室農業,也有稱之為工廠化農業的,在發達國家,將這種農業生產方式稱為溫室工業。這種農業生產方式最大的特點是不受環境的限制,可以在任何條件下按照人們事先設計的方式生產,從而可以取得高產、高效的效果。近幾年發展得特別快,已成為高科技農業發展的一大趨勢。
我國溫室農業歷史悠久,早在公元前221206年間,就曾有“冬種瓜于驪山(陜西)谷中溫處,瓜實成”的記載。這就是我國,也是世界上最原始的溫室栽培。到本世紀30年代開始發展玻璃溫室;50年代以后,由于工業化的發展,促進了塑料產業化的進步,推動了我國塑料溫室的發展,開始了以塑料取代玻璃的溫室發展進程,其成本和壽命都有了不同程度的降低和改善,為大面積推廣奠定了一定的基礎。改革開放以來,我國進入了溫室農業的高速發展時期,尤其是90年代,隨著菜籃子工程的實施,極大地促進了溫室農業的發展,這一時期不僅增加了農業的科技投入,提高了溫室農業的整體水平,而且發展速度明顯地加快了。
溫室農業的發展現狀
溫室農業包括:溫室大棚,節水灌溉,環境控制,栽培技術等4個主要方面。溫室大棚
我國的溫室農業雖然發展得比較早,但一直沒有形成規模,尤其是現代化溫室大棚起步比較晚。早些年,在各種溫室大棚中塑料大棚占了大多數,其結構形式,在北方以東、西、北三面為土或磚墻保溫建筑形式,一般沒有取暖設施,靠太陽光給溫室加熱,這種溫室主要是春秋兩季種值,主要為市場提供反季的蔬菜,之后有了爐火采暖,隨著各種蔬菜、瓜果、花卉、作物的育種育苗和栽培以及一些特種養殖業對溫、濕、光、水、肥、氣等環境因子所提出來的越來越高的要求,溫室大棚經歷了由低檔到高檔,由傳統到現代的不斷更新與發展。2005年,占地面積超過5000多平方米,集育苗、示范、展覽等為一體的總投資超過700多萬的阿克蘇地區第一家智能化溫室在沙雅縣安家。該智能化溫室將集育苗、示范、展覽等為一體,全部采用玻璃作為墻體,而室頂為保證全天透光的需要,采用透明的塑制材料,室內采用自動控制設施,來實現其溫度、濕度、光線、灌溉等各環節的智能化控制。
隨后,阿克蘇地區溫室大棚慢慢發展起來,見多識廣的新型農民感受到了傳統種植的束縛,捕捉到了新疆消費者“菜籃子”、“果盤子”新的需求,在政府的支持下,在新時代的科技支撐下,在龍頭企業或合作社的引領下,冬天人人都能吃上新鮮蔬菜,告別了大白菜、土豆的時代?,F在,除了蔬菜大棚,一些縣市的溫室大棚里,草莓、油桃、櫻桃、火龍果、香蕉等已經成熟或正在成長的時令鮮果,為阿克蘇地區人民的生活提前書寫了春天的多彩與生機。
然而,就目前市場情況來看,阿克蘇地區無論是冬天蔬菜還是一些引進種植內地水果價格還是過高,尤其是冬天的蔬菜,很大部分還是從外地運過來,過高的成本,導致大家提起蔬菜的價格,都怨聲載道,因此,對于南疆的廣大農民來說,冬季蔬菜和時令水果的發展空間還是很大。它的大力發展,不僅解決了阿克蘇地區人民吃菜難的問題,同時解決了冬季農村勞動力閑置問題,而且也可以帶來經濟的增長,為此,新疆對農業新技術的支持而采取的政策推動也為溫室大棚項目的發展提供了有利的保障。智能化溫室大棚
光伏智能溫室大棚建設是集太陽能光伏發電、智能溫控系統、現代高科技種植為一體的溫室大棚。溫室主體采用鋼制骨架,頂部覆蓋太陽能光伏組件,能同時滿足太陽能光伏發電和溫室內部農作物的采光需求。太陽能光伏所發電量,可用于溫室灌溉系統,可以對植物進行補光,也可以解決溫室大棚冬季供暖需求。不僅能有效降低用電成本,還能提高溫室運行效率。實現生態農業智能化發展和觀光旅游業發展,那么到底我們說的新型溫室大棚建設工程的智能化的優勢是什么呢? 光伏溫室是光伏應用的一種新模式。與大型光伏地面電站相比,光伏溫室大棚建設項目有4大優勢:
第一、有效緩解人地矛盾,促進社會經濟可持續發展
光伏溫室發電組件利用的是農業溫室大棚的頂部空間,并不占用地面,也不會改變土地使用性質,因此能夠節約土地資源??稍凇芭まD人口大量增加情況下耕地大量減少”方面起到積極作用。另一方面,光伏溫室在原有農業耕地上建設,土地質量好,有利于開展現代農業項目,發展現代農業、配套農業,有利于第二、三產業與第一 產業的結合。而且可以直接提高當地農民的經濟收入。第二、滿足農業用電需求、產生發電效益
利用光伏發電可以滿足溫室大棚的電力需求,如溫控、灌溉、照明補光等,還可以將電并網銷售給電網公司,實現收益,為投資企業產生效益。
第三、可靈活創造適宜不同農作物生長的環境 通過在溫室大棚上架設不同透光率的太陽能電池板,能滿足不同作物的采光需求,可種植有機農產品、名貴苗木等各類高附加值作物,還能實現反季種植、精品種植。第四、綠色農業生產的新路徑
與傳統農業相比,冬日暖陽農業溫室種植更加重視科技要素的投入,智能化的工程已經不是簡單的說說而已,現在已經走向了發展和進步,更加注重經營管理,更加注重勞動者素質的提高,作為一種新型的農業生產經營模式,在帶動區域農業科學技術推廣和應用的同時,通過實現農業科技化、農業產業化,將成為區域農業增效和農民增收的支柱型產業。新型的智能化得溫室建設工程也會越來越多的應用在農業方面的種植和旅游業。