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No：________毕业设计报告课题:基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现院系:软件学院班级:软件1109班学号:2011180434学生:陈俊指导教师:邹赛装订交卷日期:2014/4/7毕业设计成绩评定表指导教师评语:（包含学生在毕业设计期间的表现）成绩（平时成绩）:指导教师签名：年月日评阅教师评语：（毕业设计与设计报告的质量与水平）成绩（评阅成绩）:评阅教师签名：年月日答辩情况记录:（不安排答辩的学生此表不填）答辩成绩:答辩委员会主任(答辩教师小组长)签名:年月日总评成绩:毕业设计任务书一、设计课题：基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现二、设计目的：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。随着通信、计算机、传感网等技术的迅猛发展，将物联网应用到农业监测系统中已经是目前的发展趋势，它将采集到的温度、湿度、光照强度、土壤水分、土壤温度、植物生长状况等农业信息进行加工、传输和利用，为农业生产在各个时期的精准管理和预测预警提供信息支持，追求以最少的资源消耗获得最大的优质产出，使农业增长由主要依赖自然条件和自然资源向主要依赖信息资源转变，使不可控的产业得以有效控制。本文设计了基于物联网的智能农业监测系统，目的是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监测软件的数据分析和远程监测，同时为了降低传感器节点的能耗、提高采集数据的准确度，提出了KDF算法用于数据处理。三、设计要求1建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统;2该系统能够准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进行远程监测。四、毕业设计报告要求：1系统可以正常稳定的工作；2无线传感器节点可以正常构建无线Mesh网络，可以进行数据可靠传输；3系统通过Tomcat服务器在线发布，用户可以在任何一台与Internet相连的PC机上登录本系统进行数据查询和系统管理，实现远程监测的功能；4系统采用的节能机制达到了很好的节能效果，且采集数据的精度符合要求。五、设计进度计划：11月15日——11月25日查阅物联网相关资料2月1日——2月25日系统架构设计3月1日——3月25月撰写毕业设计报告4月初毕业设计答辩（如有变动，另行通知）六、毕业答辨需提交的材料：毕业设计报告学生：陈俊指导教师签名：年月日摘要物联网作为信息产业的第三次浪潮，在农业中的应用将会解决一系列科学技术问题，例如分布在广域空间的信息获取，高效可靠的信息传输以及面向不同应用的智能决策等，将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器。农业生产过程中，温度、湿度、光照强度、C02浓度、水分以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物的生长，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，通过人的感知能力管理上述环境参数，无法达到准确性要求，要实现现代农业的智能化管理，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。因此，本文设计了基于物联网的智能农业监测系统，该系统能够准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进行远程监测。论文首先详细阐述物联网和农业物联网的内涵和体系结构、农业物联网的关键技术和未来发展。介绍了数据融合的相关概念，并提出了KDF算法用于系统对感知数据的处理。KDF算法是基于卡尔曼滤波的数据融合算法，能够达到减少冗余信息、降低能量消耗以及消除干扰使获得的感知数据更加准确的目的。其次，论文给出了系统的总体设计，并根据设计要求，以MSP430F5438微处理器、射频模块CC2520、射频放大前端CC2591以及SHT10温湿度传感器等环境感知传感器为核心，构建了传感器硬件节点。传感器节点的软件以Z-Stack协栈为基础，成功的实现了无线Mesh网络的组建和数据的可靠传输。最后，论文介绍了上位机监测软件，上位机监测软件基于B/S架构，使用JSP语言在MyEclipse环境下开发，具有良好的人机交互前台界面;后台采用MySQL数据库，完成环境参数数据和其他有用信息的存储;将整个系统通过Tomcat服务器在线发布，系统便可以接入到Internet中，形成“底层(传感器)-Internet网络一远程监控”的结构，使连入互联网的计算机均可以访问。对系统从功能实现角度来开展的实验结果显示，该系统可以正常稳定的工作，无线传感器节点可以正常构建无线Mesh网络，可以进行数据可靠传输，系统通过Tomcat服务器在线发布，用户可以在任何一台与Internet相连的PC机上登录本系统进行数据查询和系统管理，实现远程监测的功能，并且本系统采用的节能机制达到了很好的节能效果，且采集数据的精度符合要求。关键词:农业物联网;无线传感器网络;数据融合;B/S架构目录摘要..................................................................................................................................................6第一章绪论....................................................................................................................................11.1课题背景.............................................................................................................................11.2研究的目的与意义.............................................................................................................21.2.1研究目的..................................................................................................................21.2.2现实意义.................................................................................................................31.3主要研究内容与论文结构................................................................................................4第二章物联网与农业...................................................................................................................62.1物联网................................................................................................................................62.1.1物联网内涵..............................................................................................................62.1.2物联网体系结构....................................................................................................72.2农业物联网........................................................................................................................82.2.1农业物联网内涵.....................................................................................................82.2.2农业物联网体系结构............................................................................................92.3农业物联网的关键技术..................................................................................................102.4农业物联网的未来发展..................................................................................................11第三章系统的数据融合处理.....................................................................................................133.1数据融合的原理及意义..................................................................................................133.1.1数据融合的原理...................................................................................................133.1.2数据融合的意义..................................................................................................143.2数据融合的分类..............................................................................................................153.3数据融合的基本方法......................................................................................................173.4系统的数据融合处理.......................................................................................................203.4.1KDF算法的提出...................................................................................................203.4.2卡尔曼滤波算法.......................