基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代溫室測控示范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代溫室測控示范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、研究背景及意義現(xiàn)代溫室建設(shè)在全球農(nóng)業(yè)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。然而，由于溫室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性要求高，熱量、光照、濕度等條件需要精確控制，所以溫室的測控設(shè)備也需要不斷地更新?lián)Q代。近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得自動控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測等新模式不斷涌現(xiàn)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室測控系統(tǒng)也得到了快速發(fā)展。與傳統(tǒng)模式相比，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室測控系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)追溯等功能，而且可以根據(jù)溫室內(nèi)外環(huán)境的變化對控制器進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。由于溫室是一個復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)，其環(huán)境參數(shù)隨時變化，而物聯(lián)網(wǎng)溫室測控系統(tǒng)可以大大提高溫室環(huán)境的精度、可靠性和控制效率，對于提升溫室的生產(chǎn)效率、資源節(jié)約、環(huán)境友好等方面都具有重大意義。二、研究內(nèi)容本文擬基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代溫室測控示范系統(tǒng)。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：1.現(xiàn)代溫室的環(huán)境參數(shù)測量與控制;2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室測控系統(tǒng)中的應(yīng)用;3.數(shù)據(jù)采集與處理、存儲與分析;4.溫室生產(chǎn)模式優(yōu)化方案。具體研究內(nèi)容分為以下幾個方面：1.溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)測量與控制。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測與控制。包括氣溫、濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等內(nèi)容。2.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。研究并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的自動化監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸。3.溫室產(chǎn)量的影響因素分析。采用數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，研究溫室內(nèi)不同因素對溫室產(chǎn)量的影響，制定相應(yīng)的優(yōu)化方案。4.溫室生產(chǎn)模式優(yōu)化。根據(jù)溫室生產(chǎn)的特點(diǎn)和產(chǎn)出需求，設(shè)計(jì)適合溫室生產(chǎn)的優(yōu)化生產(chǎn)模式。通過實(shí)踐運(yùn)用，驗(yàn)證模式的可行性和優(yōu)越性。三、研究方法與技術(shù)路線1.硬件部分：傳感器、Arduino、樹莓派、顏色傳感器、控制器、執(zhí)行器等。2.軟件部分：開發(fā)基于深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別算法和基于算法求解優(yōu)化問題的多目標(biāo)決策系統(tǒng)。3.技術(shù)路線：預(yù)處理模塊，通過傳感器獲取溫室內(nèi)、外的環(huán)境信息，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測處理?？刂颇K，定義控制器的輸出參數(shù)，該模塊以溫室的環(huán)境參數(shù)為輸入，向控制器發(fā)送指令，使其實(shí)時監(jiān)測和調(diào)節(jié)溫室環(huán)境。數(shù)據(jù)采集與處理模塊，對溫室測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集、傳輸和存儲。同時，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而以便后續(xù)的相關(guān)研究。溫室采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，通過傳感器檢測溫室內(nèi)環(huán)境，將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器?；赥ensorFlow框架，設(shè)計(jì)出溫室環(huán)境監(jiān)測模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并分析，得出模型輸出結(jié)果。實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控和自動化控制。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的優(yōu)化，從而最大限度地增加產(chǎn)量和降低溫室生產(chǎn)成本。四、預(yù)期成果1.設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代溫室測控示范系統(tǒng)。2.研究溫室內(nèi)不同因素對生產(chǎn)的影響，制定相應(yīng)的優(yōu)化方案，提高溫室產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本。3.基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的模式識別算法，提高溫室