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一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
       農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設主要包括環(huán)境、動(dòng)植物信息檢測、溫室、農業(yè)大棚信息檢測和標準化生成監控、節水灌溉等應用模式，例如農作物生長(cháng)情況、病蟲(chóng)害情況、土地灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測，收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、淡濃縮量和土壤PH值等信息的檢測。         物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)教學(xué)實(shí)訓系統以高性能低功耗的網(wǎng)關(guān)控制器為核心，結合ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)及控制技術(shù)，對系統中的農作物生長(cháng)過(guò)程中涉及的多種環(huán)境因素進(jìn)行檢測和處理，并智能的對各種突發(fā)、惡劣情況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，極大的節省了人力物力，保護生態(tài)環(huán)境，提高經(jīng)濟效益。
系統實(shí)現了農作物生長(cháng)環(huán)境信息（包括二氧化碳、光照度、溫濕度和土壤參數等）采集和控制響應、灌溉系統控制、數據計算和管理等功能，并支持遠程WEB、移動(dòng)手持設備訪(fǎng)問(wèn)和控制等。使學(xué)生在實(shí)訓過(guò)程中深入的理解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，在現代農業(yè)領(lǐng)域中應用的方法和過(guò)程等諸多環(huán)節，激發(fā)學(xué)習興趣，并通過(guò)系統開(kāi)放式的環(huán)境，自己動(dòng)手實(shí)現學(xué)習、創(chuàng )新及應用。
二、系統框圖
      該實(shí)訓系統硬件總體由智能網(wǎng)關(guān)控制器、多種無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)和反饋節點(diǎn)、WIFI路由設備、移動(dòng)手持終端和農業(yè)沙盤(pán)構成。 備注：ZigBee網(wǎng)絡(luò )信號
            WIFI網(wǎng)絡(luò )信號
             GSM/GPRS信號
三、硬件構成
1、智能網(wǎng)關(guān)控制器，是整套系統的核心，負責處理無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的農作物生長(cháng)環(huán)境傳感器信息，并可控制無(wú)線(xiàn)傳感器模塊實(shí)施響應來(lái)調節農作物生長(cháng)環(huán)境。
2、視頻監控單元，由一路網(wǎng)絡(luò )攝像頭構成，可以實(shí)現對農作物周?chē)h(huán)境視頻的監控，支持拍照和存儲功能。
3、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中的傳感器及執行器采用ZigBee(CC2530)的硬件方案，可以自組網(wǎng)，支持路由功能，構成分布式監控網(wǎng)絡(luò )。傳感器包括溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度監測傳感器、土壤濕度傳感器等；執行器包括電動(dòng)風(fēng)扇、電動(dòng)卷簾、電動(dòng)水泵、電子加熱器、警報器、電動(dòng)窗戶(hù)等。
4、WIFI路由可以將智能網(wǎng)關(guān)中的數據信息擴展到internet網(wǎng)絡(luò )中，并支持遠程網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)和監控。
5、移動(dòng)手持終端采用普通的PAD，支持Android系統，可實(shí)現對系統信息的查詢(xún)和控制。
6、農業(yè)沙盤(pán)，主要由農業(yè)溫室大棚、電動(dòng)卷簾、灌溉系統及傳感器構成。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、線(xiàn)組網(wǎng) 智能監控
    系統采用先進(jìn)的ZigBee無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)方式，結合多種農業(yè)應用方向智能傳感器，能夠自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)路由、性能穩定可靠。
2、標準通訊接口 靈活配置
    ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊節點(diǎn)與家居傳感器采用標準的串行接口和協(xié)議進(jìn)行連接和通訊，傳感器即可以安裝到農業(yè)沙盤(pán)中進(jìn)行真實(shí)場(chǎng)景模擬，又可以脫離沙盤(pán)環(huán)境，直接連接到系統機    柜上的通訊模塊上進(jìn)行工作，使用靈活。
3、場(chǎng)景生動(dòng) 接口豐富
    農業(yè)沙盤(pán)中集成豐富的傳感器模塊、用于農業(yè)環(huán)境監控。卷簾、水泵、采用電機控制方  式，效果生動(dòng)、直觀(guān)、便于演示。
4、聯(lián)網(wǎng)方式多種多樣
    系統及可以本地監控也支持手持移動(dòng)設備的客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)，同時(shí)也支持網(wǎng)絡(luò )瀏覽器、中文  短信等通訊方式。
五、系統功能
1、環(huán)境監控
    實(shí)現對溫室大棚內溫濕度、光照、CO2濃度等農作物生長(cháng)環(huán)境實(shí)時(shí)監測。
2、智能管理
    通智能網(wǎng)關(guān)的數據計算和處理，采用有效策略對溫室大棚內環(huán)境進(jìn)行調節，如當CO2濃       度超標時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)扇換氣，溫濕度超標時(shí)自動(dòng)警報等功能。
3、數據處理
    歷史數據庫導出，進(jìn)行分析對比，便于尋找規律，做出正確的決策。
4、視頻監控
    實(shí)現對農作物生長(cháng)場(chǎng)景中視頻的本地和網(wǎng)絡(luò )監控，可實(shí)現抓拍、存儲功能。便于用戶(hù)本  地和遠程觀(guān)察農作物生長(cháng)情況。
5、本地控制
    通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)的顯示和觸摸屏輸入設備，實(shí)現對上述功能的本地監視和控制。
6、遠程控制
    支持internet網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)和控制，支持移動(dòng)手持設備查詢(xún)和短信息監控。
7、用戶(hù)擴展
    開(kāi)放的軟硬件接口，方便用戶(hù)實(shí)現硬件模塊擴展和軟件系統升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制界面： 2、部分Andriod界面： 3、部分實(shí)訓實(shí)驗圖片： 七、配件參數

序號	設備名稱(chēng)	參數	數量	備注
1	智能網(wǎng)關(guān)控制器	主頻1GHz；512MB DDR2；1GB NAND Flash； 內置PowerVR SGX540高性能圖形引擎；8寸LCD液晶電阻觸摸屏；1路HDMI輸出；3.5mm立體聲音頻(WM8960專(zhuān)業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風(fēng)；1路標準SD 卡座；10/100M自適應以太網(wǎng)；板載實(shí)時(shí)時(shí)鐘備份電池；帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無(wú)線(xiàn)功能。	1
2	無(wú)線(xiàn)溫濕度檢測節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 溫度傳感器：量程： -40~80℃，分辨率： 16位0.1% 濕度傳感器：量程：0~100%，分辨率： 16位0.1%	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！?/td>
3	無(wú)線(xiàn)光照檢測節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 光照傳感器。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)?！?br /> 支持鋰電池供電?！?/td>
4	無(wú)線(xiàn)土壤濕度檢測節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 土壤濕度傳感器。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)?！?br /> 支持鋰電池供電?！?/td>
5	無(wú)線(xiàn)CO2濃度檢測節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 CO2檢測傳感器。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！　?/td>
6	無(wú)線(xiàn)人體感應傳感器節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 人體感應傳感器傳感器。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！　?/td>
7	無(wú)線(xiàn)電動(dòng)卷簾節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動(dòng)卷簾。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。
8	無(wú)線(xiàn)電動(dòng)水泵節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動(dòng)水泵。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。
9	無(wú)線(xiàn)電動(dòng)風(fēng)扇節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動(dòng)風(fēng)扇。	2	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！?/td>
10	無(wú)線(xiàn)電子加熱器節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電子加熱器。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。
11	無(wú)線(xiàn)聲光報警節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 聲光報警。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。
12	無(wú)線(xiàn)電燈節點(diǎn)	處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電燈。	1	處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。
13	視頻單元	USB接口130W像素；采樣率>20P/S	1	可擴展多路視頻
14	路由器	4LAN口 TP-LINK；	1
15	手持終端	支持Android系統；支持WiFi功能。	1
16	沙盤(pán)模具		1

八、實(shí)驗項目

第一章. 實(shí)驗環(huán)境與軟件工具

1.1開(kāi)發(fā)平臺簡(jiǎn)介

1.2 Windows系統開(kāi)發(fā)環(huán)境

1.3 Linux系統開(kāi)發(fā)環(huán)境

第二章. 智能傳感器模塊部分

實(shí)驗一. 風(fēng)速檢測傳感器

實(shí)驗二. 光照傳感器

實(shí)驗三. 溫濕度傳感器

實(shí)驗四. 聲光報警傳感器

第三章. 無(wú)線(xiàn)通訊模塊部分

實(shí)驗一. ZigBee CC2530入門(mén)

實(shí)驗二. LED燈的控制實(shí)驗

實(shí)驗三. 定時(shí)器實(shí)驗

實(shí)驗四. 片上溫度A/D轉換實(shí)驗

實(shí)驗五. 串口控制LED燈實(shí)驗

實(shí)驗六. 點(diǎn)對點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通訊實(shí)驗

實(shí)驗七. 點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通訊實(shí)驗

實(shí)驗八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門(mén)實(shí)驗

實(shí)驗九. 基于Z-Stack的無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)實(shí)驗

實(shí)驗十. 基于Z-Stack的串口控制LED 實(shí)驗

實(shí)驗十一. 無(wú)線(xiàn)溫度檢測實(shí)驗

實(shí)驗十二.無(wú)線(xiàn)透傳實(shí)驗

實(shí)驗十三.RFID自動(dòng)讀卡實(shí)驗

實(shí)驗十四.基于RFID的電子錢(qián)包應用實(shí)驗

第四章. 基礎應用實(shí)驗

實(shí)驗一. 實(shí)驗環(huán)境使用入門(mén)

實(shí)驗二. 多線(xiàn)程程序設計

實(shí)驗三. 串口程序設計

實(shí)驗四. SOCKET 網(wǎng)絡(luò )編程

實(shí)驗五. 嵌入式SQLite應用

實(shí)驗六. 嵌入式WebServer移植

第五章. 基于Qt的GUI實(shí)驗

實(shí)驗一. 搭建本機Qt開(kāi)發(fā)環(huán)境

實(shí)驗二. 基于QtDesigner的程序設計

實(shí)驗三. 搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境

第六章. 底層系統構建實(shí)驗

實(shí)驗一. Linux內核裁剪與編譯

實(shí)驗二. 構建根文件系統

第七章. 設備底層驅動(dòng)實(shí)驗

實(shí)驗一. 內核驅動(dòng)入門(mén)

實(shí)驗二. PWM蜂鳴器驅動(dòng)及控制

實(shí)驗三. ADC驅動(dòng)及采樣

實(shí)驗四. LCD設備驅動(dòng)及控制

實(shí)驗五. U盤(pán)接口使用

第八章.綜合項目實(shí)訓部分

實(shí)驗一.  智慧農業(yè)實(shí)訓系統入門(mén)

實(shí)驗二.  智慧農業(yè)系統之傳感器檢測實(shí)訓

實(shí)驗三.  智慧農業(yè)系統之環(huán)境智能調控實(shí)訓

實(shí)驗四.  智慧農業(yè)系統之反饋控制實(shí)訓

實(shí)驗五.  智慧農業(yè)家居系統之數據庫處理實(shí)訓

實(shí)驗六.  智慧農業(yè)系統之視頻監控訪(fǎng)問(wèn)

實(shí)驗七.  智慧農業(yè)系統之GSM/GPRS短信息控制實(shí)訓

實(shí)驗八.  智慧農業(yè)系統之WEB遠程服務(wù)器監控實(shí)訓

實(shí)驗九.  智慧農業(yè)系統之Android手持設備接入控制實(shí)訓