1. 研究目的与意义
(1)背景 随着人类文明科技水平的不断发展与进步,人类生活水平越发提升,与此同时,自然环境也受到了极大的影响,森林的面积不断减少,现存森林的环境也是越来越恶劣,然而森林环境与人类的生活息息相关,对森林的保护和改善是当今国际社会的一个共同话题,为了对森林环境进行保护和改善,首先就需要对森林环境进行足够的了解,但是,目前对于森林环境的观测系统或装置寥寥无几,即便是已存在的装置与系统,由于地理环境及信息收集能力的局限性,只能针对单独区域进行观测,难以在同一时间收集不同地点的森林环境信息,并且收集到的信息其展现方式也不理想,难以做到一目了然,存在着极大地限制性,需要一个可以同时采集多个地点并且可以对信息一目了然的系统。
首先在信息采集方面,采用的阿里云iot平台具有为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑设备数据采集上云;向上提供云端api,指令数据通过api调用下发至设备端,实现远程控制。
借助阿里云iot平台可以开发一个可以同时对多点进行信息采集的森林小气候监测系统,能够进行光照度、光照时间、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、二氧化碳浓度、气压、风速和风向等参数的监测,并将采集到的数据展示在电子地图上,用户可以通过点击的方式获取想知道的环境信息,可以解决信息展示的难题。
2. 研究内容和预期目标
(1)研究内容本课题主要研究一个森林小气候检测系统的设计与实现。
1)实现各种传感器数据采集功能,具体内容包括:对传感器进行配置,实现数据采集,实现数据上传。
2)实现与阿里云iot平台的接口,具体内容包括:将传感器与iot平台的接口配置完成,实现信息收集。
3. 研究的方法与步骤
(1)分析选题的背景以及其现实意义;(2)对系统整体进行概要分析,大致分析需要实现的功能;(3)选取b/s架构作为开发框架;(4)进行需求分析,具体分析需要实现的功能: 1) 数据采集功能:配置所用到的传感器,使传感器可以正确采集所需要的数据,并且实现数据上传。
2) 数据收集功能:配置阿里云iot平台的接口,实现利用阿里云平台收集传感器所采集到的信息的功能。
3) 监测数据展示功能:管理收集到的信息,完成电子地图,使收集到的信息可以正确在电子地图上展示。
4. 参考文献
[1]方霞. 基于MQTT 协议的农业物联网消息推送系统[J]. 计算机技术与发展, 2018, 28(9): 168-171.[2]熊梦彪,高 誉,周龙丽,陈佳音,黄康辉. 基于MQTT 协议的物联网农业监测系统[J]. 科技经济信息化, 2019, 27(29): 32-32.[3]连丽红,江伟,洪伟捷. 基于阿里云IoT 平台的智能停车系统研究[J]. 中国集成电路, 2019, 247: 76-79.[4]汪昕宇,付俊英,王蕴琪,高爽,龚永罡. 基于阿里IOT 云平台的智能厨房油烟机控制系统设计与实现[J]. 电脑与电信, 2017, 10: 68-70.[5]陆国君,金勤芳,张慧丽. 基于MQTT网关连接PLC与阿里云物联网平台的工业物联网系统[J]. 物联网技术, 2019, 12: 58-60 63.[6]倪海鸥. 基于阿里云的智慧社区移动应用的设计与实现[J].数学应用与技术2019 , 07: 151-153.[7]阿里云IOT官网[EB/OL]. https://iot.aliyun.com/[8]阿里云物联网平台文档[EB/OL]. https://help.aliyun.com/product/30520.html[9]百度地图开放平台[EB/OL]. https://lbsyun.baidu.com/[10]百度LBS开放平台[EB/OL]. https://api.map.baidu.com/lbsapi/
5. 计划与进度安排
(1) 2022.1.10 ---- 2022.3.10 查阅资料,撰写开题报告,翻译英文资料(2) 2022.3.11 ---- 2022.3.19 需求分析,熟悉开发工具(3) 2022.3.19 ---- 2022.3.31 概要设计(4) 2022.4.1 ---- 2022.4.9 详细设计(5) 2022.4.10 ---- 2022.5.9 编写代码(6) 2022.5.10 ---- 2022.5.17 程序调试和测试(7) 2022.5.18 ---- 2022.5.31 整理资料,撰写毕业设计说明书(8) 2022.6.1 ---- 2022.6.10 答辩准备及答辩
