溫室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

目錄
叢書序
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 溫室環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展 1
1.1.1 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 1
1.1.2 分布式控制系統(tǒng) 5
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) 7
1.2 溫室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 16
1.2.1 溫室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)體系 16
1.2.2 溫室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用 18
第2章 溫室環(huán)境測(cè)控三層次無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24
2.1 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)優(yōu)化及結(jié)構(gòu)模型確定 24
2.1.1 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層次優(yōu)化 24
2.1.2 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次優(yōu)化仿真分析 29
2.1.3 溫室三層次無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建 30
2.2 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇頭節(jié)點(diǎn)優(yōu)化及選取 31
2.2.1 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層簇頭節(jié)點(diǎn)優(yōu)化 31
2.2.2 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇內(nèi)簇頭選取機(jī)制 35
2.3 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36
2.3.1 設(shè)計(jì)概述 36
2.3.2 底層傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 37
2.3.3 基站節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 45
2.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)及結(jié)果分析 51
2.4.1 節(jié)點(diǎn)軟件編譯 51
2.4.2 硬件調(diào)試 51
2.4.3 系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)及結(jié)果分析 53
第3章 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信性能的研究 55
3.1 溫室大棚2.4GHz 無線電波傳播特性 55
3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備 56
3.1.2 連棟溫室無線電波傳播特性試驗(yàn) 56
3.1.3 塑料大棚無線電波傳播特性試驗(yàn) 62
3.2 基于事件驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)融合的節(jié)能傳輸策略 67
3.2.1 溫室節(jié)能數(shù)據(jù)傳輸模型 69
3.2.2 基于事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理試驗(yàn) 73
3.2.3 基于支持度函數(shù)的數(shù)據(jù)融合試驗(yàn) 76
3.3 溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能試驗(yàn) 79
3.3.1 系統(tǒng)構(gòu)建方案 80
3.3.2 系統(tǒng)硬件系統(tǒng) 80
3.3.3 軟件系統(tǒng)開發(fā) 82
3.3.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能測(cè)試 86
第4章 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán)境測(cè)控通用系統(tǒng)開發(fā) 92
4.1 基于Android系統(tǒng)的溫室環(huán)境測(cè)控智能網(wǎng)關(guān)開發(fā) 94
4.1.1 溫室環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 94
4.1.2 智能網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái) 95
4.1.3 智能網(wǎng)關(guān)軟件功能設(shè)計(jì) 95
4.1.4 運(yùn)行試驗(yàn) 105
4.2 溫室環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步 112
4.2.1 總體設(shè)計(jì) 112
4.2.2 同步過程設(shè)計(jì) 112
4.2.3 基于JADE平臺(tái)的溫室環(huán)境測(cè)控?cái)?shù)據(jù)同步通信系統(tǒng) 118
4.3 基于GWT的溫室環(huán)境測(cè)控應(yīng)用開發(fā) 125
4.3.1 總體結(jié)構(gòu) 126
4.3.2 基于GWT的溫室環(huán)境測(cè)控應(yīng)用軟件開發(fā) 126
4.3.3 基于Android手機(jī)的溫室環(huán)境測(cè)控應(yīng)用軟件開發(fā) 133
4.3.4 運(yùn)行試驗(yàn) 134
4.4 草莓栽培環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行與測(cè)試 137
4.4.1 系統(tǒng)部署 137
4.4.2 草莓栽培環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能驗(yàn)證 140
4.4.3 系統(tǒng)性能驗(yàn)證 143
第5章 基于時(shí)空信息的溫室環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷 146
5.1 環(huán)境參數(shù)時(shí)空關(guān)聯(lián)性研究 146
5.1.1 環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)來源 147
5.1.2 環(huán)境參數(shù)時(shí)空特性 148
5.1.3 時(shí)空關(guān)聯(lián)性預(yù)測(cè)驗(yàn)證 157
5.2 基于時(shí)空關(guān)聯(lián)性的傳感器故障識(shí)別與數(shù)據(jù)重構(gòu) 164
5.2.1 傳感器故障識(shí)別體系結(jié)構(gòu) 165
5.2.2 基于 PCA 的傳感器故障檢測(cè) 165
5.2.3 傳感器故障識(shí)別 169
5.2.4 故障識(shí)別方法驗(yàn)證 171
5.2.5 傳感器故障診斷 175
5.2.6 傳感器數(shù)據(jù)融合模型 176
5.2.7 故障數(shù)據(jù)重構(gòu) 181
5.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)故障診斷 183
5.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷 184
5.3.2 基于參考廣播同步機(jī)制的時(shí)間異步處理 186
5.3.3 數(shù)據(jù)異步診斷 188
5.3.4 功能驗(yàn)證 194
5.4 溫室環(huán)境無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行與故障測(cè)試 198
5.4.1 智能網(wǎng)關(guān)軟件功能設(shè)計(jì) 198
5.4.2 故障診斷系統(tǒng)的軟件功能驗(yàn)證 199
5.4.3 故障注入診斷實(shí)驗(yàn) 201
參考文獻(xiàn) 206
索引 225