项目布景:
跟着科学技能的开展,“科学种田”理念逐渐家喻户晓。运用先进的科学技能,合理有用的耕种、上肥、灌溉已成为降低成本添加产值的有用途径。传统的科学种田首要采用技能员下乡遍及相关常识等手法,这种办法功率低下,掩盖面窄。针对这种情况,科研人员研制了农业专家体系,经过计算机软件以及常识推理来辅导培养户科学种田。这种办法尽管处理了功率低劣等问题,但随之而来又呈现了许多新的问题,如:软件过于杂乱用户不会运用;手艺导入的数据往往具有误差等等。
国内外现状:
从20世纪90年代开端,我国科研人员开端研制农业专家体系。
1992年,中国农科院作物所赵双宁等研制开发的“冬小麦新品种选育专家体系”;
1998年,南京农业大学研制的小麦办理智能决议计划体系;
2003年,郑向群、高怀友等完结了等运用数据发掘技能对农业环境信息数据剖析。
在国外,美国20世纪80年代初提出了精准农业的概念和想象;
现在在美国等发达国家,精准农业现已构成一种高新技能与农业生产相结合的工业,而且已被广泛承认是可持续开展农业的重要途径。
美国推行运用精准农业技能,获得了明显的经济及社会效益。精准农业是要依据农田内作物生产条件的时空差异性,依据农田内小区土壤、作物、环境等的时空差异性信息,施行精细化定位农作办理。
例如,上肥应依据农田内部遍地的土壤肥力情况不同而不同,土壤营养较差的当地应该多上肥,而土壤营养充沛的当地应该少上肥等等。
除美国外,日本也是较早研制农业专家体系的国家之一。因为政府部门的注重,日本在农业专家体系的开发上取得了不少成果,开发了若干农业专家体系。
例如,东京大学开发的西红柿培养办理专家咨询体系、培养液办理专家体系以及千叶大学运用原MICCS东西开发的茄子等多种作物的病害确诊专家体系、花卉培养办理支持体系、院子景象点评专家体系等。
以上这些专家体系已投入实践运用。但是,精准农业技能除美国和加拿大进入商业用途外,其他地区甚至在欧洲还没有真实进入推行阶段。首要原因是,其要害技能开发还没有在有用意义上发生打破,信息搜集技能的费用还很贵重等。
规划方针:
本研讨拟完结一个依据MPIS架构的便携式智精干物质增加猜测体系,整个体系包括手持终端、无线传感器两个部分。无线传感部分由温度传感器DS18B20获取数据,再借用51单片机,经过nrf24l01将数据无线传输给PIC32板,即手持终端。当手持终端发动后,传感器网络主动发送数据,在接纳到所需数据后,手持终端依据其内置的推理体系,选用含糊推理的方法进行剖析,然后在界面上给出推理成果。整个进程操作简略、易用,该体系功用强大、能够不断完善且便于带着。
体系框图:
无线传感器部分
如图所示:无线传感部分由51单片机、温度传感器、无线模块三部分构成,其间DS18B20担任接纳环境中的温度情况,并将搜集到的数据经过51单片机,运用NRF24L01的无线传输功用发射到手持终端PIC32上,交由其担任处理,从而完结用户需求的功用。
手持终端部分
如图所示:手持终端部分由PIC32单片机、显现屏、无线模块三部分构成,其间NRF24L01担任接纳无线传感器部分发来的数据,并将搜集到的信息送入PIC32单片机的内核PIC32MX460中,经过与咱们之前录入的库进行含糊匹配,然后把植物的成长情况制成明晰明晰的图显现在LCD屏上,并将相应长势下的可执行操作显现在屏上供用户挑选运用。
流程图:
整个体系选用PIC32MX460作为主处理器,靠无线传感器和手持终端逐渐完结整个功用。
- 51单片机上的温度传感器(DS18B20)和或许的其他外围设备获取即时温度等外界的环境信息;
- 把搜集到的数据经过无线模块(NRF24L01)传输给PIC32板;
- 结合之前搜集的数据,制成并显现出明晰明晰的相应时间段内的数据改变图画;
- 向用户显现出植株的抱负成长曲线;
- 运用含糊匹配,把咱们获取到的数据和事前录入库中的数据对应,依据植株当时的成长阶段,结合库中的数据,推断出植物或许的成长趋势,经过屏显现给用户看;
- 依据植株的成长情况,比照抱负中植株的长势,给用户以恰当的主张供用户挑选采用。假如呈现紧急情况,本体系还可规划短信报警功用。运用户及时了解到农作物成长的趋势,给出应对战略。
因为含糊推理的数据量需求不断调整,所以本体系还具有主动更新功用,它能够经过USB接口,或网络接口及时的更新内部数据与固件。
实物图片:
51单片机——无线传感器部分
P%&&&&&%32——手持终端部分
全图