物联网花卉种植监控系统研究

摘要：为了实现家庭花卉管理流程的复杂性，智能性，可视化和美观，我们使用Arduino硬件开发平台、手机终端、云网络和相关的传感器模块开发并设计了用于智能花卉管理的远程监控系统。建立家庭式的智能监控系统，通过环境传感器收集Firebox中的各种花卉参数，使用Arduino硬件开发平台进行分析和处理，使用物联网平台进行远程智能供水，自处理和数据实时监控等功能分析。实践证明，该系统可以为家庭花卉的维护提供良好的环境，提高花卉的生长质量。

关键词：花卉管理;智能;物联网平台

中图分类号：TP277;TP391.44;TN929.5   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）11-0065-01

1 物联网智能花卉养护简介

物联网分意识层，网络层和应用层。感知层主要位于传感器收集的信息的最底层，网络层用于收集信息的通信和传输，应用层用于信息集成，最后用于智能服务。在该实验中，传感层由几个湿度传感器组成，这些传感器用于收集植物土壤水分信息以获得植物信息。使用可见光通信作为通信手段来构造网络层，并且通过无线通信来收集感测层。信息被传输到应用层，该应用层分析从网络层（物联网的最高层）输出的信息，然后控制智能设备完成服务。在该实验中，应用层使用了自主生产的智能供水设备，为了提供智能服务，该任务将立即完成植物土壤水分的智能监测服务，实验设计是工厂与智能供水设备之间的连接，使用可见光通信实现工厂与智能供水设备之间的信息通信，并在物联网系统中显示物之间的通信，也是物联网可见光通信系统已应用于智能家居的表现。

2 系统总体结构

物联网花卉管理智能系统设计的主要目标是解决植物缺水的问题。该系统利用白光LED可见光通信来实现数据信息的无线传输。系统的设计旨在简化，操作和控制简单，设备价格低廉，并满足人们的工厂维护需求，当要求苛刻时，它既便宜又实用。

2.1湿度传感器。该实验的基础是湿度传感器。在本实验中，使用YL-69湿度传感器，该土壤传感器的土壤探測探头具有宽广的感应区域，并且在表面上镀了镍，以提高导电性，防止生锈并延长其使用寿命。湿度处理模块包括电源指示灯、电源正负输入、湿度开关指示灯、湿度阈值调节电位器、湿度数字输出、湿度模拟输出等。湿度传感器的工作电压可以控制在3.3V-5V之间。

2.2调压电路设计。智能设备的设计和使用基于电源，不同芯片设备的正常工作电压差异很大。因此，智能设备设计中各种稳压电路的设计如下。，在该实验中，智能汽车的运行需要高于5V的电压，泵正常需要12 V的电压，CPLD的工作电压为5V，可见光通信接收器电路的工作电压为±3.3V。在实验中，每个设备所需的电压是不同的，同时有必要满足将各种设备集中在智能推车上的需求，因此如何获得所需的电压是硬件设计中的重要任务。在本实验中，以二次电池为主要电源，并设计了其他设备所需的电压以满足其自身的需求，并对该电压进行升压和降压，主电源包括两个3.7V可充电电池，电压为7.4V，L293D电动机驱动电路将电源电压放大为信号电压，并提供给智能汽车以驱动智能汽车的电动机。

2.3智能浇水控制设备的设计。浇水设备很重要，该设备的目的是完成植物的浇水行为。在本实验中，信息传输采用可见光通信的无线传输，将土壤湿度传感器的湿度信息作为整个系统信号的传输端，与可见光通信传输端相结合，信息接收终端电路与智能供水设备相结合。目的是实现智能系列的无线信息传输。

2.4供电模块设计。根据所应用传感器和控制系统的电源要求，电源模块必须提供5V2A电源，以确保系统的低功耗运行。灌溉设备、大功率水泵、植物生长辅助照明设备和其他设备需要220V标准电源电路支持。根据以上分析，低功率设备在运行时可以用太阳能为电源供电，市场上通用的大容量5V2A输出移动电源可以满足低功率设备的电源需求，使现场电源接线困难或者可以在阳台上使用。

3 系统实例分析

3.1移动监控界面。该智能监控系统旨在通过物联网平台实现移动终端的环境监控功能。可以实时手动检查水泵的供水控制、室温、土壤湿度、水箱水位等数据，并根据设置的参数自动供水，节省时间和精力。

3.2自动浇水测试。可以设置土壤湿度的上限和下限以测试自动浇水功能。如果土壤水分低于下限，它将自动浇水直到土壤水分达到上限，以使花卉和植物保持最佳生长状态。根据设置，如果土壤湿度低于下限，水泵将打开，并且硬件RGB指示灯将变为红色。把传感器暴露在空气，当土壤湿度为零时，自动浇水，并且硬件RGB指示灯变为红色，如图3-1所示。

3.3光照强度检测。光照强度检测子系统通过GY-30光照强度传感器检测光照强度，将数据上传到智云平台，并讨论光照强度是否在植物生长的最佳范围内（如果已存储数据）并提供补花灯的数据库。

4 结论

随着时间的发展，城市化的步伐在加快，人口密度在增加，高楼大厦遍地开花，绿色美感越来越少。人们越来越努力地拥有一个自然、和谐、舒适和安静的绿色环境，美化环境可以做到这一点。智能花控系统具有操作简便，功能齐全等特点，适用于多肉，绿秆，蜘蛛等各种小花的栽培。使用此系统，可以改善用户体验，减少耕种困难，为用户提供更好的耕种体验，解决忙碌的工作中，因没有时间照顾担心家庭植物的问题，以及可以感受到植物在生活中的好处，绿色、健康等。同时，还可以在移动界面上打开花卉圈子，并找到一群志趣相投的花卉朋友，讨论如何种植花卉。另外，系统实时推送最新的花卉栽培技术，帮助用户获得相关的花卉栽培知识，具体的市场应用和促销价值。

参考文献：

[1]安宁. 花卉温室大棚智能控制系统设计与实现[D].北京工业大学，2016.

作者简介：陆妍 （1985-）女，江苏省南通市人，民族：汉 学历：在读硕士研究生。研究方向：软件工程。