基于Wi-Fi的农业环境数据远程监控系统研究 被引量：8

1

作者 刘勇 徐识溥 +2 位作者 胡雯雯 吴颖静 王运圣 《上海农业学报》 2021年第4期140-146,共7页

针对目前设施农业生产的现实需求,将物联网技术引入到温室环境监控中,实现对传统温室大棚环境参数的远程监测与控制。在监控设备与互联网连接的方式上,综合分析了GPRS、4G、以太网等接入方式的优劣,选取具有较大优势的Wi-Fi技术实现设... 针对目前设施农业生产的现实需求,将物联网技术引入到温室环境监控中,实现对传统温室大棚环境参数的远程监测与控制。在监控设备与互联网连接的方式上,综合分析了GPRS、4G、以太网等接入方式的优劣,选取具有较大优势的Wi-Fi技术实现设备的联网,并在此基础上开发完成了温室环境监控设备及相应的手机APP。用户可以在控制设备没有按键和显示屏的条件下通过手机APP配置Wi-Fi模块接入云平台,继而使用APP随时随地对其关注的温室环境参数进行监测与无延时控制。 展开更多

关键词 WI-FI 温室环境 远程监测 远程控制 物联网

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农用推杆电机行程控制算法研究

2

作者 刘勇 徐识溥 +3 位作者 胡雯雯 郭孝坤 蒋雯斐 王运圣 《上海农业学报》 2024年第2期118-125,共8页

研究实现了一种农用推杆电机的低成本行程控制算法。该算法基于霍尔计数原理,通过给普通农用推杆电机加装2个霍尔传感器使得电机运行时输出2路方波信号来实现。电机运行时每转一圈会触发霍尔传感器输出一个脉冲信号,2路信号具有90°... 研究实现了一种农用推杆电机的低成本行程控制算法。该算法基于霍尔计数原理,通过给普通农用推杆电机加装2个霍尔传感器使得电机运行时输出2路方波信号来实现。电机运行时每转一圈会触发霍尔传感器输出一个脉冲信号,2路信号具有90°的相位差,通过2路信号的相位关系可判断出电机的正反转状态并据此对脉冲信号进行加数计数或减数计数,算法根据用户设置的行程百分比、霍尔计数值以及全行程霍尔计数总值实现电机行程的自动控制。该算法具有行程控制稳定可靠、实现成本低、适用于农业高湿多尘环境等优点,可应用于设施农业和大田农业中相关设备的现场自动控制以及基于农业物联网的远程精准控制。 展开更多

关键词 行程控制 推杆电机 霍尔计数 远程控制 农业物联网

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基于STM32的农业环境数据采集终端设计与开发 被引量：7

3

作者 余欢 刘勇 +4 位作者 郑秀国 王运圣 徐识溥 徐琳君 陈旭 《上海农业学报》 CSCD 2016年第4期140-146,共7页

以ARM Cortex M3内核的微控制器STM32为硬件平台,开发了一套针对科研人员使用的农业环境数据采集终端系统,该系统可采集农业生产常用的空气温度、湿度、土壤温度、土壤含水量及光照强度等环境参数,采集的数据通过GPRS实时传输到远端服... 以ARM Cortex M3内核的微控制器STM32为硬件平台,开发了一套针对科研人员使用的农业环境数据采集终端系统,该系统可采集农业生产常用的空气温度、湿度、土壤温度、土壤含水量及光照强度等环境参数,采集的数据通过GPRS实时传输到远端服务器的同时也在本地保存至TF卡,且系统专门设计了UPS供电系统,从而保证数据不间断、不丢失。采集环境数据所用传感器均为数字接口,在保证数据准确性的前提下也降低了硬件成本,配合自行开发的通信协议,使得数据采集、存储、传输均能高效稳定进行。 展开更多

关键词 环境数据 采集 存储 传输 STM32

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国内外土壤湿度传感器通信协议对比研究 被引量：3

4

作者 刘勇 杨娟 +2 位作者 王运圣 徐识溥 郑秀国 《上海农业学报》 2022年第3期121-127,共7页

针对农业物联网感知层对传感器接入的需求,选取农业生产中国内外常见的12种土壤湿度传感器,以传感器直接接入物联网为目的,对其通信接口和通信协议进行对比研究。所选取的12种土壤湿度传感器按接口类型可分为RS485接口、SDI-12接口和模... 针对农业物联网感知层对传感器接入的需求,选取农业生产中国内外常见的12种土壤湿度传感器,以传感器直接接入物联网为目的,对其通信接口和通信协议进行对比研究。所选取的12种土壤湿度传感器按接口类型可分为RS485接口、SDI-12接口和模拟接口三大类,分别对这3类接口进行了信号采集和通信协议研究,并以STM32微控制器为平台按照各自的通信协议编程实现了对这3类接口传感器的数据采集和转化,获取到了相应的土壤湿度数据。结果表明:Modbus接口协议的传感器是国内主流,协议复杂度最为简单;SDI-12接口协议的传感器国外使用较多,协议复杂度次之;模拟接口作为一种国内外厂商都保留的接口类型,其获取的数据需经过复杂换算才能得到湿度值,且测量数据的准确性取决于厂商提供的校准公式,或需自行校准,协议复杂度最高。 展开更多

关键词 土壤湿度传感器 通信协议 RS485 SDI-12 模拟接口 物联网

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数字果业综合信息管理平台的设计与实现——基于Coral组件架构 被引量：2

5

作者 张瑞 朱春燕 +1 位作者 刘畅 徐识溥 《农学学报》 2021年第8期90-97,共8页

随着信息化进程在农业领域的快速推进,人们对农业生产过程中的信息需求越来越多。笔者以果业为背景,针对果业种植过程中信息服务需求,设计开发了一个基于Coral组件架构的数字果业综合信息管理平台。该平台分为数据采集层、服务层、应用... 随着信息化进程在农业领域的快速推进,人们对农业生产过程中的信息需求越来越多。笔者以果业为背景,针对果业种植过程中信息服务需求,设计开发了一个基于Coral组件架构的数字果业综合信息管理平台。该平台分为数据采集层、服务层、应用层。在此基础上,设计的系统功能结构有农业物联网监控管理、种植生产管理、专家远程服务、农产品安全溯源与农产品网上商城5个功能模块。该平台为果业从业人员提供相关的技术服务、信息资讯以及规范标准,对推动果业种植过程信息化具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 CORAL 数字果业 综合信息管理平台 监控管理 生产管理 专家远程服务

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基于ZigBee协议的黄桃数据采集系统的研究与实现 被引量：4

6

作者 胡雯雯 王运圣 +2 位作者 徐识溥 刘勇 吴颖静 《上海农业学报》 2022年第1期95-100,共6页

选用CC2431处理器作为系统的微处理器,搭配温度传感器和湿度传感器,通过ZigBee传输协议,开发了一种低功耗的无线传感器数据采集系统。PC客户端可实时显示黄桃的气象数据,包括空气温度、土壤湿度等数据,同时该系统可传入外部试验数据,便... 选用CC2431处理器作为系统的微处理器,搭配温度传感器和湿度传感器,通过ZigBee传输协议,开发了一种低功耗的无线传感器数据采集系统。PC客户端可实时显示黄桃的气象数据,包括空气温度、土壤湿度等数据,同时该系统可传入外部试验数据,便于用户操作分析处理。案例分析表明:该软硬件系统在数据获取以及数据处理上表现出极大的便利性与可靠性,可有效解决环境数据与试验数据的有效监控及问题处理,极大地方便了科研人员后期数据处理的需要。 展开更多

关键词 无线传感器 ZIGBEE网络 协调器 软硬件平台

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上海农场大田灌溉远程数据展示与控制管理平台的研发与探讨 被引量：2

7

作者 胡雯雯 王运圣 +2 位作者 徐识溥 刘勇 吴颖静 《上海农业学报》 2023年第3期136-140,共5页

为解决传统农业灌溉用水浪费、耗人力、物力等问题,设计研发一套智能监测与控制系统。该系统基于上海农场智能灌溉项目,利用JavaScript、C#、HTML5等技术作为平台开发基础,通过LORA网关+蓝牙技术,实现平台对灌溉设备的精准远程控制、数... 为解决传统农业灌溉用水浪费、耗人力、物力等问题,设计研发一套智能监测与控制系统。该系统基于上海农场智能灌溉项目,利用JavaScript、C#、HTML5等技术作为平台开发基础,通过LORA网关+蓝牙技术,实现平台对灌溉设备的精准远程控制、数据监控、多平台交互控制等功能。结果表明,节水效果明显,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 智能灌溉 平台研发 Ajax跨平台数据获取 多屏控制 LORA网关

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基于高光谱成像技术的水稻叶片稻纵卷叶螟虫害信息提取 被引量：2

8

作者 田明璐 班松涛 +5 位作者 袁涛 马超 孔吉 周远 王彦宇 李琳一 《上海农业学报》 2022年第1期90-94,共5页

使用成像光谱仪获取遭受稻纵卷叶螟危害的水稻叶片的高光谱影像,统计分析虫害叶片和健康叶片在光谱反射率和植被指数上的差异,建立分类判别模型,精确提取叶片上虫害区域的像元数和比例,实现对虫害严重程度的精确评估。结果表明:在波长为... 使用成像光谱仪获取遭受稻纵卷叶螟危害的水稻叶片的高光谱影像,统计分析虫害叶片和健康叶片在光谱反射率和植被指数上的差异,建立分类判别模型,精确提取叶片上虫害区域的像元数和比例,实现对虫害严重程度的精确评估。结果表明:在波长为400—710 nm的可见光-红边波段范围内,虫害叶片的反射率普遍高于健康叶片,差异极显著(P<0.01);在近红外波段虫害叶片反射率低于健康叶片(P<0.01),但二者差异略小。虫害叶片的NDVI、RVI、RARS和SIPI 4种植被指数值明显低于健康叶片。基于RVI构建决策树分类模型能够准确区分叶片上的虫害区域和健康区域,并据此计算出虫害区域所占比例,进而对虫害严重程度进行定量化评估。 展开更多

关键词 高光谱图像 稻纵卷叶螟 植被指数 决策树分类

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大田智能灌溉系统的构成及应用 被引量：1

9

作者 刘勇 王金华 +3 位作者 王季 骆静 王运圣 杨娟 《上海农业科技》 2024年第2期42-44,共3页

为解决目前大型农场大田水稻种植中存在的灌溉用工难、管水难等问题,特研发了一套大田智能灌溉控制系统。该系统通过对农渠中的传统闸门进行改造,配合自主研发的智能灌溉控制器,可实现对无网、无电、无基础设施的农田进行智能化灌溉管... 为解决目前大型农场大田水稻种植中存在的灌溉用工难、管水难等问题,特研发了一套大田智能灌溉控制系统。该系统通过对农渠中的传统闸门进行改造,配合自主研发的智能灌溉控制器,可实现对无网、无电、无基础设施的农田进行智能化灌溉管理。为促进大田智能灌溉系统应用、提升国家粮食安全保障能力,现将大田智能灌溉云平台、智能灌溉控制器、灌溉小助手等大田智能灌溉控制系统的主要构成及其在上海农场的应用效果进行介绍。 展开更多

关键词 大田智能灌溉系统 云平台 智能灌溉控制器 灌溉小助手 应用效果

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设施番茄智能水肥一体化系统设计 被引量：1

10

作者 胡雯雯 徐识溥 +5 位作者 刘勇 郭孝坤 安明明 周志文 蒋雯斐 王运圣 《上海农业学报》 2024年第4期104-109,共6页

传统的番茄灌溉施肥方式以滴灌与叶面喷施为主,靠人工经验,不仅水肥利用率低,而且易造成养分投入比例不合理,浪费严重等问题。针对以上问题,本研究结合无线传感网络技术与自动控制技术,提出设施番茄智能水肥一体化系统。该系统根据目标... 传统的番茄灌溉施肥方式以滴灌与叶面喷施为主,靠人工经验,不仅水肥利用率低,而且易造成养分投入比例不合理,浪费严重等问题。针对以上问题,本研究结合无线传感网络技术与自动控制技术,提出设施番茄智能水肥一体化系统。该系统根据目标产量、设施番茄植株长势、需肥规律等要素,构建环境信息采集系统、智能服务平台、灌溉施肥系统以及大棚自动控制系统,可实时监控设施番茄生长环境和生长发育情况,并根据番茄生长不同阶段需肥规律,实现灌溉、施肥的定时、定量控制,充分提高水肥利用率。 展开更多

关键词 智能水肥一体化 设施番茄 灌溉施肥系统 物联网

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基于4G无线传感网络的大田土壤环境远程监测系统设计与实现 被引量：14

11

作者 李双喜 徐识溥 +3 位作者 刘勇 郑宪清 王运圣 吕卫光 《上海农业学报》 CSCD 2018年第5期105-110,共6页

基于4G无线通信技术设计了一套土壤环境远程实时监测系统,该系统利用ARM嵌入式处理器采集农田土壤温湿度和p H数据,使用DTU通过TD-LTE模式的4G移动通信网络进行数据的远程实时传输,利用数据库技术、云服务器技术和B S架构技术实现数据... 基于4G无线通信技术设计了一套土壤环境远程实时监测系统,该系统利用ARM嵌入式处理器采集农田土壤温湿度和p H数据,使用DTU通过TD-LTE模式的4G移动通信网络进行数据的远程实时传输,利用数据库技术、云服务器技术和B S架构技术实现数据的存储、发布和多终端可视化展示。试验结果表明:该系统在上海市农业科学院庄行试验田内运行稳定,使用方便,可以满足现代农业对土壤环境实时监测的要求。 展开更多

关键词 土壤环境 远程监测 4G通信 无线传感网

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AR辅助的基于HOG-SVM移动水稻病害智能分析与识别系统 被引量：3

12

作者 徐识溥 李琳一 +4 位作者 贾金原 王运圣 刘畅 刘勇 马超 《图学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期454-461,共8页

针对传统病害识别系统存在拍摄环境要求高、样本数量要求多的缺点,设计了一套增强现实(AR)辅助的基于方向梯度直方图(HOG)-支持向量机(SVM)的识别方案。在较少素材量的前提下,由于诊断系统中引入AR技术辅助拍摄,在训练时长、识别速度以... 针对传统病害识别系统存在拍摄环境要求高、样本数量要求多的缺点,设计了一套增强现实(AR)辅助的基于方向梯度直方图(HOG)-支持向量机(SVM)的识别方案。在较少素材量的前提下,由于诊断系统中引入AR技术辅助拍摄,在训练时长、识别速度以及平均精度上优于其他方法。以安卓终端为例,实现了AR辅助基于HOG-SVM的移动水稻病害识别系统,能够快速识别病害指导用户提高拍摄图片的质量。通过对批量图片进行病斑识别,分别从病害准确率、病害叶片检出率和病斑定位准确率3方面对病斑识别结果进行分析,最终得出,AR技术与基于HOG-SVM快速识别方案的结合能够在小训练样本前提下给出更快的训练结果和识别结果,且平均精度高于YOLO v3,SSD 512和FastR-CNN等深度模型,是一种比较合适目前移动端病害识别的方法。 展开更多

关键词 增强现实 方向梯度直方图 支持向量机 水稻 病害识别

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远近一体的农用电磁阀控制系统研发 被引量：2

13

作者 刘勇 王运圣 +2 位作者 胡雯雯 吴颖静 徐识溥 《上海农业学报》 2022年第1期101-107,共7页

为解决目前农业生产中阀门的传统现场控制方式与引入农业物联网技术后远程控制方式的结合问题,研发了一种远近一体的农用电磁阀控制系统。该系统引入Wi-Fi技术将阀门控制器接入互联网实现远程控制,同时为适应农业生产人员的使用习惯并... 为解决目前农业生产中阀门的传统现场控制方式与引入农业物联网技术后远程控制方式的结合问题,研发了一种远近一体的农用电磁阀控制系统。该系统引入Wi-Fi技术将阀门控制器接入互联网实现远程控制,同时为适应农业生产人员的使用习惯并作为远程控制方式的备份,还实现了近场控制功能。近场控制使用工业触摸屏取代传统的物理按钮或开关。工业触摸屏一般是与PLC配合使用,考虑到农业生产对成本的敏感性,采用造价更低的STM32微控制器取代PLC,最终实现了远程控制与近场控制的操控状态互相实时同步,真正做到了远程控制和近场控制的一体化。 展开更多

关键词 电磁阀 远程控制 近场控制 状态同步 农业物联网

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基于星型无线网的绿叶菜生产环境监测系统研发 被引量：1

14

作者 刘勇 郑秀国 +3 位作者 徐识溥 杨娟 王运圣 陈旭 《上海农业学报》 2019年第2期94-99,共6页

基于星型无线网络拓扑结构设计了一套绿叶菜生产环境远程实时监测系统,该系统的子节点使用电池供电,利用ARM内核的嵌入式处理器STM32F103VET6采集绿叶菜生产中的土壤温湿度、空气温湿度和光照度等环境信息,中心节点使用DTU通过移动通信... 基于星型无线网络拓扑结构设计了一套绿叶菜生产环境远程实时监测系统,该系统的子节点使用电池供电,利用ARM内核的嵌入式处理器STM32F103VET6采集绿叶菜生产中的土壤温湿度、空气温湿度和光照度等环境信息,中心节点使用DTU通过移动通信网络进行数据的远程实时传输,后台服务器利用数据库技术、云服务器技术和B/S架构技术实现数据的存储、发布和多终端可视化展示。结果表明:该系统在上海市郊区绿叶菜生产基地内运行稳定,子节点可以根据生产状况随时布设或收起,满足绿叶菜生产对环境监测的实时性和便利性要求。 展开更多

关键词 星型无线网 远程监测 低功耗 绿叶菜

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果园土壤盐碱度在线监测系统研发 被引量：1

15

作者 刘勇 徐识溥 +2 位作者 胡雯雯 吴颖静 王运圣 《江苏师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期57-61,共5页

果树为多年生植物,由于果园土壤不会被经常翻耕,所以易发生盐碱化进而危害果树生长.为了满足精细农业对果园土壤盐碱度长期观测的需求,解决土壤盐碱度采样测量周期长、费用高的缺点,笔者研发了一套果园土壤盐碱度在线监测系统.该系统使... 果树为多年生植物,由于果园土壤不会被经常翻耕,所以易发生盐碱化进而危害果树生长.为了满足精细农业对果园土壤盐碱度长期观测的需求,解决土壤盐碱度采样测量周期长、费用高的缺点,笔者研发了一套果园土壤盐碱度在线监测系统.该系统使用太阳能+锂电池供电,采用485总线接口的免维护数字传感器,可长期布置在果园内进行土壤温湿度和盐碱度数据的多点采集.采集数据既可存储至本地SD卡,又可通过4G网络实时远程传输至云服务器.系统于2019年4月投入使用,截至2021年4月,在无人值守和免维护的情况下一直稳定运行,采集到5个监测点4万多条土壤盐碱度数据,可用于长期实时监测果园土壤盐碱度的变化状况,以便于针对性地采取土壤改良措施. 展开更多

关键词 果园 土壤 盐碱度 在线监测

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关于大型农场既有泵站无人化运行改造的思考

16

作者 刘勇 杨剑锋 +1 位作者 沈丽丽 徐识溥 《上海农业科技》 2022年第4期23-25,共3页

为加快我国大型农场农业用水管理的科学化、实时化、现代化步伐,在分析大型农场既有泵站运行存在问题的基础上,提出了大型农场既有泵站无人化运行的改造方案,并在苏北某大型国有农场进行了实际应用。结果表明,运用“互联网+”对大型农... 为加快我国大型农场农业用水管理的科学化、实时化、现代化步伐,在分析大型农场既有泵站运行存在问题的基础上,提出了大型农场既有泵站无人化运行的改造方案,并在苏北某大型国有农场进行了实际应用。结果表明,运用“互联网+”对大型农场既有泵站进行无人化运行改造,可实现泵站运行的互联网化和无人化,达到节省人工、节能减排、合理分配灌溉用水、减少安全事故的目的。 展开更多

关键词 大型农场 泵站 用水调度 无人化运行 云平台

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基于4G通信的种猪采食量及生长速度远程监测系统 被引量：4

17

作者 刘勇 徐识溥 王运圣 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期59-64,共6页

针对我国养猪行业种猪采食量及生长增重信息获取普遍依靠人工的现状,以ARM Cortex M3内核的微控制器STM32为硬件平台,结合最新的4G通信技术、传感技术及射频识别技术开发了一套种猪采食量及生长速度远程监测系统,该系统通过读卡器采集... 针对我国养猪行业种猪采食量及生长增重信息获取普遍依靠人工的现状,以ARM Cortex M3内核的微控制器STM32为硬件平台,结合最新的4G通信技术、传感技术及射频识别技术开发了一套种猪采食量及生长速度远程监测系统,该系统通过读卡器采集耳标数据识别猪只,通过猪只称重传感器和料槽称重传感器采集猪只的体重数据和采食量数据,采集的数据通过4G通信模块实时传输到远端服务器,经电脑处理后生成各种报表,自动绘制生长性能曲线。基于性能曲线,可以筛选出最好的用于繁育猪仔的种猪。 展开更多

关键词 种猪生长 4G通信 远程监测

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