物联网智慧农业计划书

物联网智慧农业系统建设实施计划目录1.软件设计背景 41.1.软件基本信息 41.2.软件概述 41.3.研究背景 51.4.建设内容 5功能 6功能细化 6确定项目范围 6为整个项目的整体计划规划一个范围 6获得项目所需资金 6资金是支撑项目进行的基础 6定义预备资源 6以备不时之需 6获得核心资源 6核心资源是整个项目计划的关键 6行为需求分析 6要了解市场的需求， 6起草初步的软件规范 6规范实施人的行为 6制定初步预算 6估算项目进行的大概资金 6工作组共同审阅软件规范/预算 6要确保软件合法，可实施 6根据反馈修改软件规范 7进一步完善规范 7系统数据融合处理 7KDF算法的提出 7KDF算法是在传感器节点采集数据之后到将数据传输至上位机之前加入一个数据处理过程 7卡尔曼滤波算法 7卡尔曼滤波用于感知数据的滤波可以提供统计意义下的最优估计，并且卡尔曼滤波的过程只需要很小的存储空间 7KDF算法 7KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量 7数据融合的方法 8KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量 8传感器节点的硬件设计 9硬件设计方案 8低功耗，优良射频性，微型化，低成本，可扩展性 8处理器模块 9超低功耗，强大的处理能力，系统工作稳定，丰富的片内外设 9外部传感器模块 9SHT10温湿度传感器，TSL2560光照强度传感器，GSSCZO-SK红外二氧化碳(C02)传感器 9无线通信模块 9主机通过CSn片选引脚控制数据收发的同步性，采取识别从机FIFO等管脚状态的方式完成数据的收发操作，从机中含有各种功能的寄存器，主机对这些寄存器的操作可以完成从机工作状态的设置。 9传感器节点的软件设计 9节点软件开发环境 9本系统传感器节点软件开发环境选择了瑞典IARSystem公司推出的IAREmbeddedWorkbench(IAREW) 9Z-Stack协议栈 10协议栈以半开源的形式开放，以库形式出现的网络层可以提供全功能的API函数集，用户可以根据自己的需要修改底层驱动，方便于程序员的开发 10网络组建 10本系统中的终端节点只能完成数据采集和返回数据的工作，一个网络中可以有多个终端设备 10数据传输 10终端节点发送数据，路由节点转发数据，协调器节点接收数据，协调器节点将数据上传至上位机 10智能监测处理中心前台界面设计 10登录界面 10该界面是用户进入到智能监测处理中心后最先看到的界面，在该界面中，用户可以根据已经注册的账号和密码进行登录操作 10数据管理界面 11主界面 11智能监测处理中心的用户管理、参数管理、节点管理与数据管理功能均在主界面中得到体现，除此之外，主界面中还包括了对本系统的版权声明和系统使用说明 11数据管理界面 11数据管理界面 11历史数据显示，实时曲线显示 11串口通信的实现 11串口通信基础 11本系统中，底层的传感器数抓采集网络和上层的智能监测处理中心是通过串口进行数据的上传和控制指令的发布的 11Java串口通信 11常见的Java串口包有comm2.0.jar和comm3.0.jar两种，分别用于Windows和Linux/Solaris环境下 11串口通信的实现 12常见的Java串口包有comm2.0.jar和comm3.0.jar两种，分别用于Windows和Linux/Solaris环境下 122.项目组织结构 122.1.组织结构图 122.2.角色和职责 133.资源计划 143.1.人力资源计划 144.项目进度计划 144.1.项目周期 144.2.进度计划 145.沟通管理计划 165.1.基于问题的沟通计划 165.2.日常沟通计划 166.变更管理计划 166.1.概述 166.2.变更申请 166.3.变更分析 176.4.变更审批 176.5.变更实施 176.6.变更验证 171.软件设计背景1.1.软件基本信息1.2.软件概述在农业生产过程中，温度、湿度、光照强度、COz浓度、水分、以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物生长。传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准，只能算是粗放式管理，在这种管理方式下，通过人的感知能力来管理上述环境参数，是无法达到准确性要求的。而智能农业，是通信、计算机和农学等若干学科和领域共同发展并相互结合所形成的产物，它将信息采集、传输、处理和控制集成在一起，使人们更容易获得农作物生长各个阶段的各类信息，也让人们更容易掌控这些信息，通过人工智能与农业生产的结合真正实现人与自然的交互。智能农业的核心问题可以概括为以下四部分，即农业信息的获取、对所获取信息的管理、经信息分析做出的决策、由决策而决定的具体实施方针，在这四部分中，对农业信息的获取是智能农业的起点，也是非常关键的一点，做不到准确实时的获取农业信息，就无法建造真正的智能农业。而实现智能农业，建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的1.3.研究背景使用人员类型用户要求所需的软件功能系统监测人员远程电脑客户端或移动设备（手机）查看电板运行状况系统状态，预警信息。专业工程师查看电板运行状况，查询历史数据，设置系统信息。系统运行历史数据，增加，删除代码，配置系统用户权限。系统维护人员维护系统，修改配置系统软件全部代码1.4.建设内容物联网的应用非常广泛，遍及国民经济和人类生活的方方面面，可以说，信息时代，物联网无处不在，所以，对物联网的研究也涉及多个方面，本文主要研究物联网在农业环境监测中的应用，设计了基于物联网的智能农业监测系统，实现目标监测区域内，无线传感器网络节点的自动组网、影响农作物生长的环境参数的实时采集以及上位机的数据分析和远程监测，并从传感器节点数据精度和节能角度出发，对数据进行数据融合处理。主要建设内容包括：功能功能细化项目规划确定项目范围为整个项目的整体计划规划一个范围获得项目所需资金资金是支撑项目进行的基础定义预备资源以备不时之需获得核心资源核心资源是整个项目计划的关键需求分析行为需求分析要了解市场的需求，起草初步的软件规范规范实施人的行为制定初步预算估算项目进行的大概资金工作组共同审阅软件规范/预算要确保软件合法，可实施根据反馈修改软件规范进一步完善规范系统数据融合处理KDF算法的提出KDF算法是在传感器节点采集数据之后到将数据传输至上位机之前加入一个数据处理过程卡尔曼滤波算法卡尔曼滤波用于感知数据的滤波可以提供统计意义下的最优估计，并且卡尔曼滤波的过程只需要很小的存储空间KDF算法KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量数据融合的方法KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量传感器节点的硬件设计硬件设计方案低功耗，优良射频性，微型化，低成本，可扩展性处理器模块超低功耗，强大的处理能力，系统工作稳定，丰富的片内外设外部传感器模块SHT10温湿度传感器，TSL2560光照强度传感器，GSSCZO-SK红外二氧化碳(C02)传感器无线通信模块主机通过CSn片选引脚控制数据收发的同步性，采取识别从机FIFO等管脚状态的方式完成数据的收发操作，从机中含有各种功能的寄存器，主机对这些寄存器的操作可以完成从机工作状态的设置。传感器节点的软件设计节点软件开发环境本系统传感器节点软件开发环境选择了瑞典IARSystem公司推出的IAREmbeddedWorkbench(IAREW)Z-Stack协议栈协议栈以半开源的形式开放，以库形式出现的网络层可以提供全功能的API函数集，用户可以根据自己的需要修改底层驱动，方便于程序员的开发网络组建本系统中的终端节点只能完成数据采集和返回数据的工作，一个网络中可以有多个终端设备数据传输终端节点发送数据，路由节点转发数据，协调器节点接收数据，协调器节点将数据上传至上位机智能监测处理中心前台界面设计登录界面该界面是用户进入到智能监测处理中心后最先看到的界面，在该界面中，用户可以根据已经注册的账号和密码进行登录操作数据管理界面主界面智能监测处理中心的用户管理、参数管理、节点管理与数据管理功能均在主界面中得到体现，除此之外，主界面中还包括了对本系统的版权声明和系统使用说明数据管理界面数据管理界面历史数据显示，实时曲线显示串口通信的实现串口通信基础本系统中，底层的传感器数抓采集网络和上层的智能监测处理中心是通过串口进行数据的上传和控制指令的发布的Java串口通信常见的Java串口包有comm2.0.jar和comm3.0.jar两种，分别用于Windows和Linux/Solaris环境下串口通信的实现常见的Java串口包有comm2.0.jar和comm3.0.jar两种，分别用于Windows和Linux/Solaris环境下2.项目组织结构2.1.组织结构图2.2.角色和职责代理角色职责全面负责项目工作负责制定项目计划，并有效的跟踪、记录并且协调项目的整个过程监督质量保证计划与活动，参与质量保证计划与活动的审核，并跟踪，配合协调项目实施过程中的质量保证活动负责建立项目级配置管理，并监督配置管理计划和活动，参与计划与活动的评审组织并参与项目期间的评审工作跟踪问题和缺陷的处理管理项目的变更进项项目阶段性和结项总结，负责将项目成果纳入过程资产库开发人员角色职责项目开发人员完成项目开发工作负责模块设计工作，并编写代码负责单元测试工作，并形成单元测试报告进行软件集成（包括可能性测试）并根据需求修改软件或系统按照要求产生项目成果编写用户手册测试成员角色职责完成项目单元测试工作支持质量保证活动，并为质量保证活动提供相关文档、代码及分析数据数据制作人员角色职责整理甲方的数据完成数据的融合3.资源计划3.1.人力资源计划姓名角色职责扬琴程序员编写程序诸葛明测试员测试程序刘云客户李想会员王越审核人项目审核4.项目进度计划4.1.项目周期2015-06-11到2015-09-124.2.进度计划5.沟通管理计划5.1.基于问题的沟通计划问题类型沟通对象方式需求变更客户，公司分管领导书面进度计划变更客户，公司分管领导书面5.2.日常沟通计划沟通对象内容方式时间客户项目进展及问题周志每周项目负责人项目进展及问题月述职每月6.变更管理计划6.1.概述 变更一般由变更申请人识别变更，根据变更的内容不同决定是否提交变更申请，变更经理受理并记录变更，对变更进行分析，并上报变更审批小组，变更审批小组决定是否变革变更，并指定变更实施人，由变更证人对变更进行验证。6.2.变更申请变更申请人识别项目中任何方面的变更需求（如范围，可交付成果，进度，人员）；变更申请人完成（变更申请与处理表）的申请部分，并将其呈交变更经理。（变更申请与处理表）对需要进行的变更做一概述，包括：所属项目变更描述变更原因变更紧急程度3、变更申请人可以是项目组的任何成员或项目相关的人员6.3.变更分析1、变更经理（一般项目组是项目经理担任这个角色）受理变更申请，并在《变更跟踪表》中进行登记。2、根据变更申请事项对变更申请进行分析。包括分析变更的优先级，成本，风险，利益和影响项等。3、对变更申请进行审核。以决定是否需要一份充分的可行性报告。4、通过委派变更可行性分析人员来启动变更可行性研究。5、对于涉及基线懂得变更上报变更审批小组。6.4.变更审批1、变更审批小组会审核变更经理提交上来的变更申请2、决定变更是否