温湿度传感器可行性研究报告

可行性争论报告一、概述，行业背景 2二解决方案 3三工程开发实施路线图 6四工程开发实施技术解决方案论证 10传感器方案 10无线网络搭建方案 134.2.1运营支撑平台 194.3.1手机客户端解决方案 204.4.1web效劳器人机交互平台〔PC网页客户端〕 224.5.1政府监测模块 22五、工程成熟程度 错误！未定义书签。六、市场需求状况和风险分析 错误！未定义书签。可行性争论报告一、立项的背景和意义一、概述，行业背景物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在物体上生产作业中植入各种微型芯片，用这些传感器猎取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。物联网在农业上的应用将会使农业生产方式产生重大变革，会急速促进我国农业生产上面临的种种问题的解决。进展农业是我国的根本国策，在工业化、城镇化深入进展中同步推动农业现代化，是“”时期的一项重大任务。进展农业信息技术，提高农业生产经营信息化水平”。信息化是同步推动农业现代化的重要手段，也是转变农业进展方式的重要途径。本工程温室大棚联网系统通过传感设备实时采集农业大棚生产过程中植物生长最关键的温度、湿度、种植规模，品种，种苗时间等信息数据，24小时监控，将数据通过移动网络传送给运营支撑平台，绘制温湿度曲线图，种植植物生长曲线图，将种植物品种定量的展现出来，到达分析、统计整体生产规模，集约化治理，削减因种植，销售环节的不确定因素所产生的滞销、恶性竞争等现象；其次接入专家平台，专家依据采集的实时数据给出相应的农事操作建议，将建议通过客户端发送到相应用户的手机上，可实现远程诊断功能；菜农登陆客户端并利用手机摄像头拍摄蔬菜病虫害特征后，通过客户端传送给治理平台并提出问题，由后台专家答疑解惑，并下发防治建议，解决农户生产种植环节缺乏专业化技术的弊端；农闲时可传播农业科普学问。公布供求信息，政府通过本网络普及科技农业，现代农业，完全抓住物联网的大潮，以的思维方法促进我国农业生产问题的解决。二、国内外现状和进展趋势〔包括学问产权现状〕国外状况品种、水、气、肥实现了计算机调控，从品种选择、栽培治理到采收包装形成了自然条件格外恶劣，气候干旱；但是，政府格外重视，大力进展设施栽培。设施成为沙漠上的蔬菜出口国。我国温室存在的主要问题设施水平低，抵挡自然灾难的力量差。国外多为连栋温室，根本实现电脑网络掌握。而设施栽培面积的10%，绝大局部构造简洁，农民自行建筑的塑料日光温室，只能起到肯定保温作用，根本不能对光、温、气等环境因子进展调控。贵，所以限制了在系统中的应用。我国现有的掌握系统仍以掌握一个温室大棚为主，没有基于温室群的掌握系统。这样降低了治理的效率。缺少基于专家学问的上位机治理系统。我国目前的温室掌握系统中，一些上位机只限于存储历史数据，没有依据专家学问的实时掌握治理系统。种植中的生产，销售环节三、现有争论根底、特色和优势本工程是基于GPRS网络组网，高精度传感器网络采集农业生长种植中重要数据，后端数据效劳器以及网络效劳器搭建的智能平台对数据进展存储转载。用户以及治理员可通过internet网络或移动终端实时把握动态，处理突发应用等本系统由前端信息采集终端、无线网络系统、后台运营支撑平台，用户手机云终端，云平台治理系统五局部组成：无线远程数据采集系统实现的思想是：在内部加装智能模块的传感器表，具有对采集的脉冲信号进展分析推断，对信号进展处理，对脉冲进展累计存储等功能，最终以标准的电气通讯模式，按肯定的通讯规约将数据送入GPRS通信模块，模块将数据组成GPRS分组，通过GPRS和Internet送到效劳器。效劳器除了接收上传的数据外，也可通过Internet和GPRS网络向终端发出指令，并且具有外部IP。对GPRS模块进展GPRS附着过程和PDP〔PacketDataProtocol,分组数据协议〕上下文激活过程，即可用GPRS进展系统的通信。前端信息采集终端承受数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的牢靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能CPU相连接。超快响应、抗干扰力量强。每个传感器都在极为准确的湿度校验室中进展校准。工业标准I2C制接口。极低的功耗，可以适应各类应用甚至最为苛刻的应用场合。利用GPRS组成网络数据传输，GPRS是通用分组无线业务GPRS(GeneralPacketRadioService)组无线业务的简称。GPRS是GSM向3G过渡的产物，被认为是2.5G产品。对无线信道资源的利用率较高，理论传输速率能115Kbit/s〔非最高值，接入Internet协议和X.25协议。GPRS的缺点在于，调制方式和3G相比存在肯定差距。GPRS由于分组较多，传输过程中可能有局部数据丧失导致转接时延。但是GPRS得网络普及广，基站分布均匀，本钱相对低廉，完全能满足我们的需求。网络运营平台利用运效劳器，建立大型数据库以及效劳器，为信息中转，贮存起到核心的作用，使用户的手机终端与专家系统以及政VPS效劳器的虚拟化技术，VPSVZ或VM在一台效劳器上虚拟出多个类似独立效劳器的局部，每个局部都可以做单独的操作系统，治理方法同效劳器一样。而云效劳器是在一组集群效劳器上虚拟出多个类似独立效劳器的局部，集群中每个效劳器上都有云效劳器的一个镜像，从而大大提高了虚拟效劳器的安全稳定性，除非全部的集群内效劳器全部出现问题，云效劳器才会无法访问。云效劳器具备在敏捷性、可控性、扩展性及资源复用性上都有很大的提高。而在云服务器上搭建的云平台治理系统，是本产品的另一大亮点，本B/STCP/IPC#+ASP.NET2023+ACCESS2023在权限安排上，承受了按角色和自定义权限相结合的方式来安排，提高了权限治理的敏捷性和安全性。用户手机云终端是另一大特点，手机客户端是是移动互联网最便捷的入口，用户可通过手机安装云终端软件上的种植分布查询可以了解到当下种植蔬菜大体种植量，这样就提前了解竞争状况保证收益；其次，还可实现与传感器交互，无论在哪里，都可以24小时实时了解“家里”状况；同时云终端上的专家询问以及效劳提问系统还可以解决生产生活中的常见问题，麻烦问题。我们的优势主要就是表达在以上移动互联网的组网以及应用。通过宽阔的移动互联，把光大菜农联系到一起，形成有竞争实力的整体。四、应用或产业化前景、市场需求。近年来,济南市蔬菜产业进展较快，花色品种日益丰富，区域布局逐步优化，品牌效应逐步显现，产业化格局逐步形成，已成为特色鲜亮、效益突出的优势产业。2023年全市蔬菜播种面积到达165.8万亩，总产量672万吨，总产值12533%；蔬菜产业成为增加农民收入的支柱产业。但从目前来看，实现蔬菜产业持续安康进展，但是还面临不少困难和问题，主要表现在：蔬菜种植面积不稳定，根底设施建设薄弱，抵挡自然灾难力量不强；设施蔬菜规模小，建设标准不高；保供给急储藏体系尚未建立，区域、品种和季节性短缺照旧存在；绿色通道不畅，流通费用过高；科技创和应用力量不强，标准化生产水平不高，确保产品质量安全的压力加大；治理体系不健全，政策措施不强，扶持投入较小等。五、争论内容与预期目标主要争论内容1、信息平台建立与网络化应用2、手机客户端的研发与实际应用预期目标1、初步建立农业信息化平台传感器网络，实现各蔬菜大棚组网，建立优化种植技术等与农民息息相关的问题。2、利用智能手机搭建政府与农民的沟通平台，搭建专家与农民的信息通道。实现高速信息沟通，降低农民们的门槛实现和谐社会。本工程的特色和创之处是将乳清蛋白中的特别功能性蛋白乳碱性蛋白分别出来，利用乳碱性蛋白具有的促进钙吸取的特点，争论开发出具有特别补钙效果的功能性乳制品，并将乳碱性蛋白与酪蛋白磷酸肽结合使用，拓宽现有功能性乳制品品种，增加国产功能性乳制品市场竞争力。应用领域将提取的乳碱性蛋白回填到乳或其他食品中，争论出MBP纯乳、酸乳、MBP口服液、MBP乳饮料、MBP凉快饮料换 图六、争论方案、技术路线、组织方式与课题分解工程开发实施技术解决方案论证传感器方案用型的智能集成温温度传感器DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进展信号的采集并STC89C52和处理，并通过内部协议传输到下一层网络层。DHT11温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的牢靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓DHT11传感器都在极为准确的湿度校验室中进展校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。I2C变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可20的最正确选则。单片机STC89C52STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微掌握器，具有8KFlashATMEL失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容Flash允许ROM在单芯片上，拥有灵活的8位CPU和在系统可编程Flash，使其为众多嵌入式掌握应用系统供给敏捷的解决方案。1、主要特性如下：180516/12/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统80512.工作电压：5.5V～3.3V〔5V单片机〕/3.8V～2.0V〔3V单片机〕3.工作频率范围：0～40MHz，相当于一般8051的0～80MHz48MHz48K5.512RAM6.通用I/O口〔32个，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻7.IS〔在系统可编程〕/IA〔在应用可编程，无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口〔RxD/P3.0,TxD/P3.1〕直接下载用户程序，数秒即可完成8EEPROM9.316/T0、T1、T2外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown通用异步串行口〔UART，还可用定时器软件实现多个UART13.-40～+85℃〔工业级〕/0～75℃〔商业级〕无线网络搭建方案换图在工农业生产中,对于采集数据的传输大多承受有线方式，由于有线方式的传输距离、数据传输速率以及抗干扰力量都要优于无线方式；然而面对分散的用户节点,在本钱上以及承受无线方式突出了优点。针对这一特点，本工程承受无线传输方式，设计并实现了基于GPRS的的无线数据采集系统。目前的无线远程数据采集系统的通信信道包括效劳器与集中器〔又称为数据传输终端设备〕的通信信道和集中器与采集器的通信信道。无线远程数据采集系统的整体都承受分布式体系构造，该构造分上下两层：上层〔效劳器与集中器之间〕数据采集承受星型构造，其信道承受了GPRS无线网络和Internet；下层〔集中器与传感器之间〕数据采集承受总线型构造,其信道承受I2C总线，效劳器与集中器构成上层通信系统,底层通信系统位于数据采集现场,包括户用传感器仪表、采集器和集中器。传感器通过RS-485串行总线把采集到的数据传送给集中器，而集中器的主要是进展数据采MCU〔MicroControlUnit〕和通信模块构成,采集器用RS-485总线把比较接近集中器的数据汇总过来进展存储，并利用通信模块通过GPRS网络把数据传送给效劳器。因此，为实现数据汇总和转发，集中器具有两局部通信功能：一是采集器和集中器之间的短距离通信，主要由RS-485总线来完成；二是掌握器和通信模块之间的RS-232总线串行通信，通过RS-232串行接口微掌握器可发送AT指令来掌握通信模块以实现集中器和服务器之间的远距离无线通信。采集的数据在MCU里进展处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其放射出去，经过GPRS网络和Internet送到效劳器。数据采集系统关键技术及实现本系统中的数据采集系统关键技术由硬件和软件两局部组成。其中，硬件局部主要完成数据采集、存储等功能；软件局部则完成对硬件掌握、对采集数据进展处理等功能。数据传输终端设备连接着GPRS网络，同时连接着采集模块，治理和协调GPRS网络和数据通信,其设计要求和难度都比较高，一般要完成硬件和软件的设计。数据传输终端设备的硬件设计一般选用知名厂商生产的GPRS模块，实现同基站空中接口的连接，选用高速微处理器连接仪表和GPRS模块，处理两者数据通信问题。GPRS作为通信通道，在系统中具有重要作用。选择GRPS模块的指标有：信号质量、断线状况、牢靠GPRS本系统设计中ＧＳＭ／ＧＰＲＳ通信局部承受ＳＩＭＣＯＭ公司的ＳＩＭ９００Ａ模块来实现，ＳＩＭ９００Ａ是一个特地为中国大陆市场设计的双频ＧＳＭ／ＧＰＲＳ模块，工作频段为：ＥＧＳＭ９００ＭＨｚ和ＤＣＳ１８００ＭＨｚ。ＳＩＭ９００Ａ支持ＧＰＲＳｍｕｌｔｉ－ｓｌｏｔｃｌａｓｓ１０／ｃｌａｓｓ８〔可ＣＳ－４。模块尺寸只有２４ｍｍ×２４ｍｍ×３ｍｍ，几乎可以满足全部用户应用中的对空间尺寸的要求，例如Ｍ２Ｍ，数据传输系统等。具有６８个贴片引脚，键盘和ＳＰＩ接口，音频输入和输出，可编程ＧＰＩＯ等。ＳＩＭ９００Ａ承受省电技术设计，在ＳＬＥＥＰ模式下电流只有１．０ｍＡ治理中心软件远程治理中心与现场主站的通信需要设计相应的治理软件，主要功能是实现承受和发送TCP协议的IP，以实现与GPRS的IP协议相互通信，完成工业现场数据采集系统与治理中心的数据交换本系统中的治理软件系统承受面向对象模块化的设计思想，将各种不同的功能封装成相互独立的功能模块。该系统依据需求分析划分为通讯治理治理、数据治理、报警治理、系统综合治理等几个功能模块，依据模块内容完成诸如登录、添加、删除、查询、修改等根本功在远程治理中心，数据在数据中心效劳器上通过数据处理及伺服入库程序自动进入后台的数据库。数据处理与治理系统对采集到的原始数据进展预处理，存储、治理监测点、原始数据等根底信息和各种类型的监测数据。无线远程数据采集系统运行在远端治理中心的效劳器上，长期保持在线采集。6.2.1平台主要包括治理子系统、业务处理子系统，实现了业务呈现、业务处理、业务过程追踪治理的闭环。治理子系统：业务治理子系统主要完成业务数据的治理，业务信息的同步，业务数据的配置等功能，并向用户供给行业应用所需的数据查询功能。业务处理子系统：业务处理子系统主要完成业务数据的治理，业务信息的同步，业务数据的配置