智慧大棚-管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　河北農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院</p><p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目： 智慧大棚-管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)</p><p>　　學(xué) 院： 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)1001班 </p><p&

2、gt;　　學(xué) 號(hào)： 2010234010514 </p><p>　　學(xué)生姓名： 李超陽 </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： 馬建斌 </p><p>　　指導(dǎo)教師職稱： 副教授 </p><p>

3、　　二O一四 年 六 月 三 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　智慧大棚系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方向上的一次探索，本系統(tǒng)通過各種智能感應(yīng)器實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度，濕度，光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、對(duì)大棚溫濕度遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)化澆水灌溉等功能。智慧大棚系統(tǒng)包括以51單片機(jī)為核心，WIFI傳輸模塊，

4、光傳感器，溫濕度傳感器，led燈，電磁閥，電機(jī)等原件的下位機(jī)系統(tǒng)和用php編寫的上位機(jī)系統(tǒng)。通過WIFI實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)通信，在上位機(jī)部署服務(wù)器，可以通過“花生殼”實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)訪問，實(shí)際部署時(shí)候可以購買域名實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。</p><p>　　在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方面，本系統(tǒng)下位機(jī)部分由51單片機(jī)收集各傳感器數(shù)據(jù)通過時(shí)鐘定時(shí)廣播發(fā)送連接的設(shè)備，通過WIFI模塊可是實(shí)現(xiàn)電腦和手機(jī)的方便連接，上位機(jī)程序采用面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

5、方法，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的各個(gè)模塊，最終整合成完整的應(yīng)用程序。接受到數(shù)據(jù)后通過處理存入數(shù)據(jù)庫，通過開發(fā)的web網(wǎng)站和微信公眾賬號(hào)讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)向用戶展示作物歷史數(shù)據(jù)，通過與預(yù)定義的數(shù)據(jù)對(duì)比推薦用戶進(jìn)行澆水，增加光照等操作。</p><p>　　設(shè)計(jì)此程序的目的是希望能給需要此類信息的人們帶來方便，同時(shí)自己在完成此程序的過程中學(xué)到知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、ThinkPH

6、P、MySQL、51單片機(jī)、微信公眾平臺(tái).</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Intelligent greenhouse system is an exploration on the Internet of things technology in agricultural 

7、direction, the system through the temperature real-time acquisition of greenhouse intelligent sensors,humidity, light intensity and other environmental parameters, automatically op

8、en or close the specified device. Implementation of integrated ecological agricultural information automatic monitoring, temperature and humidity of the greenhouse remote cont

9、rol, automatic irrigation and other function</p><p>　　In the design implementation, lower part of this system is composed of 51 single chip microcomputer to colle

10、ct all sensor data connection through the clock timingbroadcast transmitting equipment, through the WIFI module to realize computer andmobile phone convenient connec

11、tion, PC program using object oriented system analysis and design method, design and Realization of each module in this system,the final integration into applications complete

12、. Receive data through processing and stored in the </p><p>　　The design of this program is designed to bring convenience to people in need of such informati

13、on, and upon completion of the procedure of learned knowledge and experience.</p><p>　　Keywords: Internet of things, ThinkPHP, MySQL, 51 single-chip microcomputer,Micro message publi

14、c platform.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p><b>　　1.1 前言1</b></p><p>　　1.3 國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　

15、　1.4 論文組織3</p><p>　　2.開發(fā)環(huán)境和開發(fā)技術(shù)4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.2工具環(huán)境及應(yīng)用的技術(shù)介紹4</p><p>　　2.2.1 開發(fā)環(huán)境的選擇5</p><p>　　2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.2

16、.3 ThinkPHP簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2.4 WAMP簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2.5 RBAC簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2.6微信公眾平臺(tái)簡(jiǎn)介7</p><p><b>　　3.需求分析</b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)思想8</p>

17、<p>　　3.2 可行性分析8</p><p>　　3.2.1經(jīng)濟(jì)可行性8</p><p>　　3.2.2 技術(shù)可行性8</p><p>　　3.2.3 操作可行性9</p><p>　　3.3 性能需求9</p><p>　　3.4 功能需求9</p><p>　　3.

18、4.1用戶界面需求9</p><p><b>　　4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)10</b></p><p>　　4.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)10</p><p>　　4.1.2 模塊設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.2.1 數(shù)據(jù)庫說明11</p>

19、<p>　　5.1客戶端界面的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.1.1主界面截圖12</p><p>　　5.1.2主界面部分代碼15</p><p>　　6. 系統(tǒng)主要技術(shù)特色18</p><p>　　6.1 運(yùn)用WIFI模塊18</p><p>　　6.3 使用了 Bootstramp和Hig

20、hcharts18</p><p><b>　　7.結(jié)束語19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　致 謝................................................................... 21</p>

21、<p><b>　　1.緒 論</b></p><p><b>　　1.1 前言</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)中的具體應(yīng)用。按照物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍然通過 “感知一傳輸一應(yīng)用”的途徑來實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用?！案兄本褪沁\(yùn)用各類傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器、PH 值傳感

22、器、CO：傳感器等設(shè)備，廣泛地采集大田種植、設(shè)施 園藝、畜禽 水產(chǎn)養(yǎng)殖 和農(nóng)產(chǎn) 品物流等環(huán) 境 中的溫度、相對(duì)濕度、PH 值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、cO2濃度等物理量參數(shù)信息 ；“傳輸”就是建立數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換方法，通過局部的無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)交互傳遞，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的有效傳輸 ；“應(yīng)用”就是將獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理，使技術(shù)人員對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制和智能管理，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境

23、，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標(biāo)。本系統(tǒng)完成了智能控制大棚，科學(xué)調(diào)配植物生長(zhǎng)的既定目標(biāo)。</p><p>　　1.2 課題研究的背景及意義</p><p>　　隨著世界各國政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的的政策傾斜和企業(yè)的大力支持和投入，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被急速的催生，根據(jù)國內(nèi)外的數(shù)據(jù)顯示，物聯(lián)網(wǎng)從1999年至今進(jìn)行了極大的發(fā)展?jié)B透

24、進(jìn)每一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見到的是越來越多的行業(yè)領(lǐng)域以及技術(shù)、應(yīng)用會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生交叉，向物聯(lián)方向轉(zhuǎn)變優(yōu)化已經(jīng)成為了時(shí)代的發(fā)展方向，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，科技融合的加快。</p><p>　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)被世界公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。他是以感知為前提，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。在這背后，則是在物體上植入各種微型芯片，用這些傳感器獲取物理世界的各種信息，再通過局部

25、的無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)路交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)世界的感知。</p><p>　　傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，澆水、施肥、打藥，農(nóng)民全憑經(jīng)驗(yàn)、靠感覺。如今，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，看到的卻是另一番景象：瓜果蔬菜該不該澆水？施肥、打藥，怎樣保持精確的濃度？溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度，如何實(shí)行按需供給？一系列作物在不同生長(zhǎng)周期曾被“模糊”處理的問題，都有信息化智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)定量“精確”把關(guān)，農(nóng)民只需按個(gè)開關(guān)，做個(gè)選擇，

26、或是完全聽“指令”，就能種好菜、養(yǎng)好花。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　溫室作為一種為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜環(huán)境的農(nóng)業(yè)設(shè)旌，可看成是一個(gè)半獨(dú)立于自然界大氣候的半封閉式的人工生態(tài)環(huán)境，它可以避開外界種種不利因素的影響，改善或創(chuàng)造更佳的環(huán)境氣候。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來，溫室作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動(dòng)控制和管理技術(shù)不斷得

27、以提高，在世界各地都得到了長(zhǎng)足發(fā)展。</p><p>　　荷蘭在1974年將計(jì)算機(jī)作為溫室氣候控制系統(tǒng)使用商品的核心部分出現(xiàn)在荷蘭及世界市場(chǎng)上。目前，荷蘭全國現(xiàn)有的1萬hm2的玻璃溫室全部由這種氣候控制計(jì)算機(jī)操縱控制，并且可以同時(shí)控制各個(gè)溫室單元，形成網(wǎng)絡(luò)化的溫室管理體系。在日本，作為設(shè)施農(nóng)業(yè)主要內(nèi)容的設(shè)施園藝相當(dāng)發(fā)達(dá)，塑料溫室達(dá)到普遍應(yīng)用，設(shè)施栽培面積位居世界前列。而在韓國，從1992年以來政府就把設(shè)施園藝作為

28、重點(diǎn)事業(yè)來推進(jìn)發(fā)展，到92年底，帶環(huán)境控制的現(xiàn)代化設(shè)施的面積占10％左右。   </p><p>　　以色列的溫室從80年代到90年代更新了三代，科學(xué)家成功開發(fā)了一系列計(jì)算機(jī)軟件，硬件，實(shí)現(xiàn)了溫室供水，施肥和環(huán)境自動(dòng)化控制。英國農(nóng)業(yè)部對(duì)溫室發(fā)展也很重視，科學(xué)家們先后進(jìn)行了溫室環(huán)境與作物生理，溫室環(huán)境因子的計(jì)算機(jī)優(yōu)化，溫室節(jié)能，溫室自動(dòng)控制，溫室作物栽培與產(chǎn)后處理的研究。另外，國外溫室

29、正致力于高科技發(fā)展。遙測(cè)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制局域網(wǎng)已逐漸應(yīng)用予溫室的控制與管理中。</p><p>　　我國溫室業(yè)起步比較晚。60年代僅利用簡(jiǎn)易式塑料大棚來種植蔬菜。1966年吉林省長(zhǎng)春市建造我國第一座塑料大棚，面積僅500平方米，到了70年代，節(jié)能型日光溫室開始在我國應(yīng)用，并得到較快發(fā)展，到1981年，根據(jù)19個(gè)省市，自治區(qū)統(tǒng)計(jì)，保護(hù)地面積為1．6萬公頃，占蔬菜種植面積的4．35％，其中溫室僅1500公頃，占菜

30、地面積的0．4％。到1994年7月，全國就已有節(jié)能型目光溫室1 15萬畝，大棚400萬畝，總面積達(dá)515萬畝。而大型玻璃結(jié)構(gòu)溫室在我國發(fā)展一直較慢，直到80年代初，才先后從同本，美國，荷蘭和保加利亞等國引進(jìn)了40套左右的現(xiàn)代化溫室成套設(shè)備，主要分布在北京，上海，廣州等大城市周圍，我國自己生產(chǎn)的玻璃溫?cái)?shù)量較少，也由于其內(nèi)部設(shè)施較為簡(jiǎn)陋，產(chǎn)品質(zhì)量與使用性能都低于國外先進(jìn)產(chǎn)品，從而影響了國產(chǎn)溫室的推廣和使用。雖然這些國外溫室技術(shù)領(lǐng)先，設(shè)備先進(jìn)

31、，但在我國的使用過程中還存在較嚴(yán)重的問題，溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)突出的問題有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)投入產(chǎn)出低，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益差，而且引進(jìn)價(jià)格高，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以接受。</p><p>　　(2)技術(shù)要求過高，一般的用戶很難掌握，限制了溫室的適用范圍。</p><p>　　(3)不適合我國的氣候特征。引進(jìn)的溫室的一些運(yùn)營模式?jīng)]有與中國的實(shí)際結(jié)合起來，因此不能適

32、應(yīng)我國的氣候特征。</p><p>　　所以，研究開發(fā)出符合我國國情，產(chǎn)生明顯經(jīng)濟(jì)效益并適用于大面積推廣應(yīng)用的自控溫室系統(tǒng)迫在眉睫?；谝陨戏N種原因，我國的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家高科技溫室生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了溫室中溫度，濕度，光照等單項(xiàng)環(huán)境因子的控制技術(shù)研究。在80年代，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人工氣候室進(jìn)行的微機(jī)控制，如重慶柑橘所人工氣候室的單片機(jī)控制系統(tǒng)，以及上海植生所的人工氣候室。其后對(duì)計(jì)算機(jī)溫室控制系統(tǒng)的研究

33、一直沒有中斷，到了1995年，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功的“WJG一1型實(shí)驗(yàn)溫室環(huán)境監(jiān)控計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)”，此系統(tǒng)屬于小型分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)“”；江蘇理工大學(xué)研制成功的基于工控機(jī)進(jìn)行管理的植物工廠系統(tǒng)；吉林工業(yè)大學(xué)研制成功的用于溫室的智能噴水控制器，能夠根據(jù)溫室內(nèi)的溫度，濕度和光照度來自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水量；中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院研制成新型智能溫室，由大棚本體，通風(fēng)降溫系統(tǒng)，太陽能貯存系統(tǒng)，燃油熱風(fēng)加熱系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)環(huán)境參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)等組成

34、：還有許多高等院校，科研院所都在進(jìn)行溫室控制系統(tǒng)的相關(guān)研究，并且許多單位都已建起或?qū)⒁ㄆ饻厥铱刂葡到y(tǒng)的總體框架。1997年以來，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在溫室環(huán)境的自動(dòng)控制技術(shù)方面取得了一定的成</p><p><b>　　1.4 論文組織</b></p><p>　　論文全文共分為七章：</p><p>　　第一章 緒論。主要介紹了論文選題的引言、對(duì)課

35、題研究的背景及意義進(jìn)行了分析，同時(shí)也對(duì)國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。</p><p>　　第二章 開發(fā)環(huán)境和開發(fā)技術(shù)。</p><p><b>　　第三章 需求分析。</b></p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</b></p><p><b>　　第五章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。<

36、;/b></p><p>　　第六章 系統(tǒng)測(cè)試。選取具有代表性的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。</p><p>　　第七章 結(jié)束語。對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了總結(jié)。</p><p>　　2.開發(fā)環(huán)境和開發(fā)技術(shù)</p><p><b>　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　智慧大棚系統(tǒng)

37、通過射頻識(shí)別設(shè)備、各種智能感應(yīng)器等，實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、濕度光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、對(duì)大棚溫濕度遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)化澆水灌溉等功能,智慧大棚系統(tǒng)包括以51單片機(jī)為核心，WIFI傳輸模塊，光傳感器，溫濕度傳感器，led燈，電磁閥，電機(jī)等原件的下位機(jī)系統(tǒng)和用java編寫的上位機(jī)系統(tǒng)。通過WIFI實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)通信，在上位機(jī)部署服務(wù)器，可以通過“花生殼”實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)訪問，實(shí)際部署時(shí)候可以購買域名

38、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。本作品下位機(jī)系統(tǒng)部分由51單片機(jī)收集各傳感器數(shù)據(jù)通過時(shí)鐘定時(shí)廣播發(fā)送連接的設(shè)備，通過WIFI模塊可是實(shí)現(xiàn)電腦和手機(jī)的方便連接，上位機(jī)程序接受到數(shù)據(jù)后通過處理存入數(shù)據(jù)庫，通過開發(fā)的web網(wǎng)站和微信公眾賬號(hào)讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)向用戶展示作物歷史數(shù)據(jù)，通過與預(yù)定義的數(shù)據(jù)對(duì)比推薦用戶進(jìn)行澆水，增加光照等操作。</p><p>　　圖 1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2工具環(huán)境

39、及應(yīng)用的技術(shù)介紹</p><p>　　2.2.1 開發(fā)環(huán)境的選擇</p><p>　　開發(fā)環(huán)境：在上位機(jī)和下位機(jī)開發(fā)環(huán)境都是Windows,下位機(jī)運(yùn)行在51單片機(jī)上，上位機(jī)運(yùn)行在wamp上。</p><p>　　開發(fā)工具：上位機(jī)使用Sublime Text開發(fā)環(huán)境運(yùn)用PHP語言ThinkPHP框架完成的php項(xiàng)目，下位機(jī)是用keil編寫51單片機(jī)程序控制各傳感器和應(yīng)

40、用設(shè)施。</p><p>　　2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)[3]是一個(gè)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層共同構(gòu)成的信息系統(tǒng)[4]，是一個(gè)龐大的社會(huì)信息系統(tǒng)工程，更是一個(gè)涉及國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)、社會(huì)與生活各個(gè)領(lǐng)域的無所不包的龐大產(chǎn)業(yè)鏈。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括3個(gè)部分：首先是感知層，承擔(dān)信息的采集（通過智能卡、RFID[5]電子標(biāo)簽、識(shí)別碼、二維碼、傳感器等）；其次是網(wǎng)絡(luò)層，承擔(dān)信

41、息的傳輸（通過現(xiàn)有的廣電網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)或者未來的NGN網(wǎng)絡(luò)（下一代網(wǎng)絡(luò)）等）；最后是應(yīng)用層，完成信息的分析處理和決策，以及實(shí)現(xiàn)或完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)物/物、人/物之間的識(shí)別與感知，發(fā)揮智能作用。</p><p>　　圖2.1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2.3 ThinkPHP簡(jiǎn)介</p><p>　　ThinkPHP 是一個(gè)

42、免費(fèi)開源的，快速、簡(jiǎn)單的面向?qū)ο蟮?輕量級(jí)PHP開發(fā)框架，遵循Apache2開源協(xié)議發(fā)布，是為了敏捷WEB應(yīng)用開發(fā)和簡(jiǎn)化企業(yè)應(yīng)用開發(fā)而誕生的。ThinkPHP從誕生以來一直秉承簡(jiǎn)潔實(shí)用的設(shè)計(jì)原則，在保持出色的性能和至簡(jiǎn)的代碼的同時(shí)，也注重易用性。并且擁有眾多的原創(chuàng)功能和特性，在社區(qū)團(tuán)隊(duì)的積極參與下，在易用性、擴(kuò)展性和性能方面不斷優(yōu)化和改進(jìn)，眾多的典型案例確?？梢苑€(wěn)定用于商業(yè)以及門戶級(jí)的開發(fā)。</p><p>　　

43、ThinkPHP可以支持windows/Unix/Liunx等服務(wù)器環(huán)境，正式版需要PHP5.0以上版本支持，支持MySql、PgSQL、Sqlite以及PDO等多種數(shù)據(jù)庫，ThinkPHP框架本身沒有什么特別模塊要求，具體的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求視開發(fā)所涉及的模塊。</p><p>　　作為一個(gè)整體開發(fā)解決方案，ThinkPHP能夠解決應(yīng)用開發(fā)中的大多數(shù)需要，因?yàn)槠渥陨戆说讓蛹軜?gòu)、兼容處理、基類庫、數(shù)據(jù)庫訪問

44、層、模板引擎、緩存機(jī)制、插件機(jī)制、角色認(rèn)證、表單處理等常用的組件，并且對(duì)于跨版本、跨平臺(tái)和跨數(shù)據(jù)庫移植都比較方便。并且每個(gè)組件都是精心設(shè)計(jì)和完善的，應(yīng)用開發(fā)過程僅僅需要關(guān)注您的業(yè)務(wù)邏輯ThinkPHP遵循 Apache2開源許可協(xié)議發(fā)布，意味著用戶可以免費(fèi)使用ThinkPHP，甚至允許把用戶的ThinkPHP應(yīng)用采用商業(yè)閉源發(fā)布。</p><p>　　2.2.4 WAMP簡(jiǎn)介</p><p&g

45、t;　　Windows下的Apache+Mysql/MariaDB+Perl/PHP/Python，一組常用來搭建動(dòng)態(tài)網(wǎng)站或者服務(wù)器的開源軟件，本身都是各自獨(dú)立的程序，但是因?yàn)槌１环旁谝黄鹗褂?，擁有了越來越高的兼容度，共同組成了一個(gè)強(qiáng)大的Web應(yīng)用程序平臺(tái)。</p><p>　　隨著開源潮流的蓬勃發(fā)展，開放源代碼的LAMP已經(jīng)與J2EE和.Net商業(yè)軟件形成三足鼎立之勢(shì)，并且該軟件開發(fā)的項(xiàng)目在軟件方面的投資成本較

46、低，因此受到整個(gè)IT界的關(guān)注。</p><p>　　2.2.5 RBAC簡(jiǎn)介</p><p>　　基于角色的訪問控制（Role-Based Access Control）作為傳統(tǒng)訪問控制（自主訪問，強(qiáng)制訪問）的有前景的代替受到廣泛的關(guān)注。在RBAC中，權(quán)限與角色相關(guān)聯(lián)，用戶通過成為適當(dāng)角色的成員而得到這些角色的權(quán)限。這就極大地簡(jiǎn)化了權(quán)限的管理。在一個(gè)組織中，角色是為了完成各種工作而創(chuàng)造，用

47、戶則依據(jù)它的責(zé)任和資格來被指派相應(yīng)的角色，用戶可以很容易地從一個(gè)角色被指派到另一個(gè)角色。角色可依新的需求和系統(tǒng)的合并而賦予新的權(quán)限，而權(quán)限也可根據(jù)需要而從某角色中回收。角色與角色的關(guān)系可以建立起來以囊括更廣泛的客觀情況。</p><p>　　圖2.2 RBAC原理圖</p><p>　　2.2.6微信公眾平臺(tái)簡(jiǎn)介</p><p>　　微信公眾平臺(tái)是騰訊公司在微信的基

48、礎(chǔ)上新增的功能模塊，通過這一平臺(tái)，個(gè)人和企業(yè)都可以打造一個(gè)微信的公眾號(hào)，可以群發(fā)文字、圖片、語音、視頻、圖文消息五個(gè)類別的內(nèi)容。目前微信公眾平臺(tái)支持PC端網(wǎng)頁、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)客戶端登錄，并可以綁定私人帳號(hào)進(jìn)行群發(fā)信息。</p><p>　　圖2.3 微信后臺(tái)管理界面</p><p><b>　　3.需求分析</b></p><p><b>

49、;　　3.1 設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　設(shè)計(jì)思想是項(xiàng)目開始的第一項(xiàng)工作，用來整體把握整個(gè)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)下位機(jī)程序：主要以51單片機(jī)為核心控制傳感器及各種元器件。上位機(jī)端：創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)的Web項(xiàng)目，通過新建一個(gè)Soket來與下位機(jī)交互，通過多線程技術(shù)完成Soket的長(zhǎng)連接用于接收下位機(jī)數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)插入MySql數(shù)據(jù)庫中。實(shí)現(xiàn)RBAC權(quán)限管理系統(tǒng)對(duì)不同用戶賦予不同權(quán)限，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行詳盡管理。這個(gè)應(yīng)用

50、采用了ThinkPHP框架，運(yùn)用MVC思想勾踐，主要分為了四個(gè)模塊：用戶權(quán)限管理模塊，與下位機(jī)連接傳輸模塊，控制下位機(jī)模塊，展示大棚狀態(tài)模塊。前端運(yùn)用BootStrap，jquery，Highcharts完成前端交互應(yīng)用，在完成基本功能的同時(shí)給用戶以良好的交互體驗(yàn)。提供微信接口與微信公眾平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)微信智能管理。</p><p><b>　　3.2 可行性分析</b></p>

51、<p>　　可行性分析是系統(tǒng)分析階段的第二項(xiàng)活動(dòng)，它的主要目是進(jìn)一步明確系統(tǒng)的目標(biāo)、規(guī)模與功能，對(duì)系統(tǒng)開發(fā)背景、必要性和意義進(jìn)行了調(diào)查分析并根據(jù)需要和可能提出開發(fā)系統(tǒng)的初步方案與計(jì)劃。通過調(diào)查分析，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有以下三個(gè)可行性：</p><p>　　3.2.1經(jīng)濟(jì)可行性</p><p>　　此系統(tǒng)開發(fā)所需軟件工具：Sublime,WAMP，MySQL均是開源工具，ThinkP

52、HP為開源框架在網(wǎng)上都可以方便得下載到，不涉及商業(yè)應(yīng)用糾紛。</p><p>　　開發(fā)需要在一臺(tái)個(gè)人電腦上實(shí)現(xiàn)，由于現(xiàn)在的個(gè)人電腦有著價(jià)格越來越低，配置和性能也越來越高的特點(diǎn)，而此項(xiàng)目的開發(fā)并不需要配置特別高的電腦作支持。所以有了設(shè)備和工具支持，開發(fā)本項(xiàng)目幾乎沒有物理成本，僅僅是簡(jiǎn)單的人工成本，這樣開發(fā)此項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)可行性上成為可能。</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)完成后會(huì)給大棚管理帶來強(qiáng)

53、有力的技術(shù)和信息支持，為高效的種植和培養(yǎng)作物，進(jìn)而產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物提供了幫助，雖然回報(bào)周期長(zhǎng)，但是系統(tǒng)的平臺(tái)行和高知識(shí)含量性印證了科學(xué)強(qiáng)大的生產(chǎn)力。</p><p>　　3.2.2 技術(shù)可行性</p><p>　　客戶端的開發(fā)采用PHP語言，在Windows或Linux系統(tǒng)中使用Sublime開發(fā)。結(jié)合平時(shí)所學(xué)知識(shí)，自己有著編寫過php小項(xiàng)目和熟練使用Sublime的經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)上成為

54、可行。是一種通用開源腳本語言。語法吸收了C語言、Java和Perl的特點(diǎn)，入門門檻較低，易于學(xué)習(xí)，使用廣泛，主要適用于Web開發(fā)領(lǐng)域，在稍大的系統(tǒng)當(dāng)中，php語言的面向?qū)ο笮再|(zhì)能方便得操作各類數(shù)據(jù)，同時(shí)豐富的接口使得程序的擴(kuò)展性和靈活性大大增加。使用系統(tǒng)或自定義類來完成工作，能夠?qū)崿F(xiàn)代碼的重用效率，有效減少代碼冗余。51單片機(jī)用c語言開發(fā)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，適合快速開發(fā)。</p><p>　　3.2.3 操作可行性&l

55、t;/p><p>　　客戶端簡(jiǎn)潔的頁面和結(jié)構(gòu)清晰的布局，使得在使用時(shí)非常方便，在操作上要求非常低，只需簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)按鈕，就能獲取所需數(shù)據(jù)或者對(duì)平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制。就像平時(shí)觀看電視節(jié)目按動(dòng)遙控器一般，簡(jiǎn)單易行。</p><p><b>　　3.3 性能需求</b></p><p>　　該軟件是運(yùn)行在服務(wù)器環(huán)境的軟件，需要擁有公網(wǎng)域名等資源。下位機(jī)目前

56、采用51單片機(jī)開發(fā)，將來如果需要視頻傳輸?shù)雀呒?jí)功能可以升級(jí)到ARM,微信公眾平臺(tái)目前基礎(chǔ)服務(wù)免費(fèi)，可以勝任系統(tǒng)需求。</p><p><b>　　3.4 功能需求</b></p><p>　　在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，明確了系統(tǒng)使用時(shí)操作要方便，界面要簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，按照此原則，盡量做到人性化的界面布局和邏輯跳轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.4.1用戶界面需

57、求</p><p>　　使用簡(jiǎn)約大方的背景，突出簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)；添加與背景對(duì)比度強(qiáng)烈的文字顏色，增大文字的字體，給人更美觀直白的視覺效果；適當(dāng)用圖片按鈕代替文字按鈕，既能突出系統(tǒng)的主題，又使頁面不至于空洞枯燥。</p><p><b>　　4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4

58、.1.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)</p><p>　　把握系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，首先將整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)出來。其組織結(jié)構(gòu)圖如4-1所示。</p><p><b>　　發(fā)送操作數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　發(fā)送數(shù)據(jù)</b></p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖</p><p

59、>　　下位機(jī)發(fā)送設(shè)備時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資料信息，服務(wù)器端獲取請(qǐng)求后對(duì)數(shù)據(jù)處理并存儲(chǔ)。上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送操作設(shè)備請(qǐng)求。</p><p>　　4.1.2 模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)包含四部分模塊，第一部分是和下位機(jī)連接模塊，主要保持socket持久連接。第二部分為用戶管理模塊，主要為用戶劃分功能使用權(quán)限。第三部分為對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的顯示和控制模塊，主要對(duì)大棚進(jìn)行智能管理。第四部分是微信接口部分

60、，主要是對(duì)接微信公眾平臺(tái)為公眾賬號(hào)提供智能顯示設(shè)備數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖4.2 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 數(shù)據(jù)庫說明</p><p>　　戶表（USERS）包括用戶標(biāo)

61、識(shí)、用戶姓名、用戶登錄密碼。用戶表是系統(tǒng)中的個(gè)體用戶集，隨用戶的添加與刪除動(dòng)態(tài)變化。</p><p>　　角色表（ROLES）包括角色標(biāo)識(shí)、角色名稱、角色基數(shù)、角色可用標(biāo)識(shí)。角色表是系統(tǒng)角色集，由系統(tǒng)管理員定義角色。</p><p>　　客體表（OBJECTS）包括對(duì)象標(biāo)識(shí)、對(duì)象名稱?？腕w表是系統(tǒng)中所有受控對(duì)象的集合。</p><p>　　操作算子表（OPERATI

62、ONS）包括操作標(biāo)識(shí)、操作算子名稱。系統(tǒng)中所有受控對(duì)象的操作算子構(gòu)成操作算子表。</p><p>　　許可表（PERMISSIONS）包括許可標(biāo)識(shí)、許可名稱、受控對(duì)象、操作標(biāo)識(shí)。許可表給出了受控對(duì)象與操作算子的對(duì)應(yīng)關(guān)系。</p><p>　　角色/許可授權(quán)表包括角色標(biāo)識(shí)、許可標(biāo)識(shí)。系統(tǒng)管理員通過為角色分配或取消許可管理角色/許可授權(quán)表。</p><p>　　RBAC

63、的基本思想是：授權(quán)給用戶的訪問權(quán)限，通常由用戶在一個(gè)組織中擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧珌泶_定。RBAC中許可被授權(quán)給角色，角色被授權(quán)給用戶，用戶不直接與許可關(guān)聯(lián)。RBAC對(duì)訪問權(quán)限的授權(quán)由管理員統(tǒng)一管理，RBAC根據(jù)用戶在組織內(nèi)所處的角色作出訪問授權(quán)與控制，授權(quán)規(guī)定是強(qiáng)加給用戶的，用戶不能自主地將訪問權(quán)限傳給他人，這是一種非自主型集中式訪問控制方式。例如，在醫(yī)院里，醫(yī)生這個(gè)角色可以開處方，但他無權(quán)將開處方的權(quán)力傳給護(hù)士。</p><p

64、><b>　　5.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　5.1客戶端界面的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1主界面截圖</p><p>　　圖5.1 網(wǎng)站初始頁面</p><p>　　圖5.2 網(wǎng)站顯示溫度頁面</p><p>　　圖5.3 網(wǎng)站用戶管理頁面</p><

65、p>　　圖5.4 網(wǎng)具體操作頁面</p><p>　　5.1.2主界面部分代碼</p><p>　　6. 系統(tǒng)主要技術(shù)特色</p><p>　　本系統(tǒng)為物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一次具體應(yīng)用具有如下創(chuàng)新點(diǎn)</p><p>　　6.1 運(yùn)用WIFI模塊</p><p>　　生活中WIFI已經(jīng)給長(zhǎng)普及，各種硬件設(shè)施支持好，

66、覆蓋范圍廣，傳輸速度快，成本較低，運(yùn)用了wifi模塊可以方便開發(fā)下位機(jī)程序。</p><p>　　6.2 連接了微信客戶端</p><p>　　與目前最流行的微信手機(jī)端連接實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)互聯(lián)，讓人們可以時(shí)時(shí)監(jiān)控到設(shè)備狀態(tài)信息，方便了系統(tǒng)的管理，提升了系統(tǒng)的，可用性。</p><p>　　6.3 使用了 Bootstramp和Highcharts</p>&

67、lt;p>　　前臺(tái)界面使用了目前最流行的css框架Bootstramp和動(dòng)態(tài)圖表處理插件Highcharts運(yùn)用了Ajax技術(shù)時(shí)時(shí)獲取后設(shè)備數(shù)據(jù)，提升了系統(tǒng)的美觀性和易用性。</p><p><b>　　7.結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過將近半年時(shí)間的準(zhǔn)備，終于在6月份將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的比較簡(jiǎn)單，很多東西都考慮的不是很細(xì)，也有一些特別情

68、況沒有做，但是我用了很多精力查了很多資料也請(qǐng)教了很多老師同學(xué)來完成這個(gè)設(shè)計(jì)，鑒于個(gè)人水平和時(shí)間的關(guān)系并沒有把自己當(dāng)初設(shè)想的所有情況都考慮進(jìn)去。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室大棚中對(duì)溫濕度監(jiān)測(cè)、光照度監(jiān)測(cè)、安防監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)功能，并同時(shí)控制風(fēng)扇促進(jìn)植物光合作用，控制加濕器給空氣加濕， 控制加熱器給環(huán)境升溫， 局域網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問與控制功能，GPRS網(wǎng)絡(luò)訪問功能，控制參數(shù)設(shè)定及瀏覽， 顯

69、示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線， 顯示歷史數(shù)據(jù)曲線等功能。</p><p>　　設(shè)計(jì)主體分三大部分，第一部分為原理闡釋部分，在第一部分里主要以框圖的形式簡(jiǎn)明表達(dá)理論實(shí)現(xiàn)的相關(guān)過程；第二部分為相關(guān)部件介紹部分，主要針對(duì)相關(guān)名詞解釋，相關(guān)芯片介紹，相關(guān)部件選擇；第三部分為模擬實(shí)施部分，包括PC機(jī)顯示情況，ARM系統(tǒng)顯示情況，節(jié)點(diǎn)在溫室中安插位置情況，及數(shù)據(jù)曲線顯示情況，設(shè)計(jì)中第三部分都建立在模擬實(shí)施的基礎(chǔ)上，當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在溫室中

70、的應(yīng)用本就已實(shí)現(xiàn)，但在我國并沒有得到普及，個(gè)人為了更多的了解一些相關(guān)知識(shí)，借大學(xué)里最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)契機(jī)，完成自己的小小心愿，同時(shí)也為多多宣傳物聯(lián)網(wǎng)在溫室大棚中的應(yīng)用貢獻(xiàn)了自己的綿薄之力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]. ThinkPHP官網(wǎng)，www.thinkphp.cn</p><p>　　[2].

71、百度百科，baike.baidu.com</p><p>　　[3]. 作者：（美）Robert A. Dolin著，Deploying the “Internet of Things” IEEE 2006 p5</p><p>　　[4]. 作者：沈蘇彬 物聯(lián)網(wǎng)概念模型與體系結(jié)構(gòu) 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào) 2010.4 p3 </p><

72、p>　　[5]. 作者：高洛峰 《細(xì)說PHP（第2版）》 出版社：電子工業(yè)出版社。 </p><p>　　[6]. 作者：孫晨霞 《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)》 出版社：北京郵電大學(xué)出版社。</p><p>　　[7]. 作者：Yamoo 《HTML5+CSS3+jQuery應(yīng)用之美》 出版社：人民郵電出

73、版社</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　轉(zhuǎn)眼間即將畢業(yè)了，在這個(gè)時(shí)刻總會(huì)有一些不舍，一是自己學(xué)到的東西太少，對(duì)比以后將邊工作邊自我學(xué)習(xí)的日子，很懷念這樣全日制學(xué)習(xí)的時(shí)刻；二是這里有很多我們敬愛的老師和可愛的同學(xué)們。畢業(yè)設(shè)計(jì)成為了大學(xué)階段最后的學(xué)習(xí)標(biāo)記，同時(shí)也是檢驗(yàn)自我、增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)的難得機(jī)會(huì)與體驗(yàn)。</p><p>　

74、　在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，每一次成功和進(jìn)步都是寶貴的財(cái)富。只有自己從頭到尾從選題、設(shè)計(jì)、查找資料、逐步完成，一步一步走過來，才能切實(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足。而每次遇到困難，想辦法自我攻克難題，才有長(zhǎng)足的進(jìn)步。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我能夠靜下心來，集中注意力工作，逐漸讓我養(yǎng)成了良好的面對(duì)bug的心態(tài)和編寫程序的習(xí)慣，受益匪淺。同時(shí)漸漸掌握了自己的一套編寫代碼，改正錯(cuò)誤的流程，成長(zhǎng)很大。第三是端正了自己的心態(tài)，