edhnt455 / Intelligent-drip-irrigation-system

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Intelligent-drip-irrigation-system

近年来,社会、科技等领域在不断发展的同时,自然环境也遭受着不同程度的冲击,水资源匮乏问题不断加剧。受到气候、地势等自然因素的影响,导致我国成为一个水资源匮乏而又分布不均的国家。尤其是干旱的西北部地区,人均淡水资源占有量远低于全球平均水准。然而,农业恰是淡水需求最大的产业之一,也是我国最重要的产业。无论何时,农业都起着基础作用,所以我国农业的管理模式急需结合信息化科学技术进行转型。在此背景下,本文设计了一套基于树莓派的物联网智能滴灌系统,本系统借助模糊控制算法实现智能滴灌,使得水资源利用率大大提升,并配有微信小程序用于可视化管理,降低用户使用难度。通过小程序设置,它既可通过手动控制电磁阀的开关,也可以被设置成全自动模式,自动滴灌。在被设定成自动模式时,本系统可以结合气候、温度、土壤湿度等因素自动决策滴灌时长和时机,从而节省大量人力,降低犯错率与成本,实现种植自动化。本文的研究内容主要有以下几点:

1. 把树莓派4B作为系统基石,配有各类传感器、继电器、电磁阀和摄像头等,形成一套以低成本、高功能为特点的物联网智能滴灌系统。

2. 使用模糊推理的方法,根据土壤湿度差值和光照强度的变化,将难以用数字准确描述的土壤湿度状态转化为精确的数字表示,进而得到准确的滴灌时长,保证植物始终处于最佳生长环境。

3. 在经过用户同意后,可拍照识别用户种植的植物种类,并分类录入数据库中。当其他用户使用时,可借以参考,完善滴灌时机。

4. 为了能够加强用户体验,降低用户上手难度,本系统在移动端选择配套微信小程序。因为微信小程序无需安装,轻量易用,而本系统的主要功能已在树莓派上实现,所以是最佳选择。

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