最新版智慧农业物联网系统建设实施项目解决方案.docx

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最新版智慧农业物联网系统建设实施项目解决方案

全套智慧农业物联网系统建设实施项目解决方案

1.软件设计背景3

1.1软件基本信息3

1.2软件概述4

1.3研究背景5

1.5建设内容5

2.项目组织结构20

2.1组织结构图20

2.2角色和职责21

3.资源计划24

3.1人力资源计划24

4.项目进度计划24

4.1项目周期24

4.2进度计划24

5.沟通管理计划26

5.1基于问题的沟通计划26

5.2日常沟通计划26

6.变更管理计划27

6.1概述27

6.2变更申请27

6.3变更分析28

6.4变更审批28

6.5变更实施29

6.6变更验证29

1.软件设计背景

1.1.软件基本信息

软件编号

软件名称

物联网智慧农业系统

软件开发启动日期

**

预计结束日期

**

1.2.软件概述

在农业生产过程中，温度、湿度、光照强度、COz浓度、水分、以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物生长。

传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准，只能算是粗放式管理，在这种管理方式下，通过人的感知能力来管理上述环境参数，是无法达到准确性要求的。

而智能农业，是通信、计算机和农学等若干学科和领域共同发展并相互结合所形成的产物，它将信息采集、传输、处理和控制集成在一起，使人们更容易获得农作物生长各个阶段的各类信息，也让人们更容易掌控这些信息，通过人工智能与农业生产的结合真正实现人与自然的交互。

智能农业的核心问题可以概括为以下四部分，即农业信息的获取、对所获取信息的管理、经信息分析做出的决策、由决策而决定的具体实施方针，在这四部分中，对农业信息的获取是智能农业的起点，也是非常关键的一点，做不到准确实时的获取农业信息，就无法建造真正的智能农业。

而实现智能农业，建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的

1.3.研究背景

使用人员类型

用户要求

所需的软件功能

系统监测人员

远程电脑客户端或移动设备（手机）查看电板运行状况

系统状态，预警信息。

专业工程师

查看电板运行状况，查询历史数据，设置系统信息。

系统运行历史数据，增加，删除代码，配置系统用户权限。

系统维护人员

维护系统，修改配置系统

软件全部代码

1.4.建设内容

物联网的应用非常广泛，遍及国民经济和人类生活的方方面面，可以说，信息时代，物联网无处不在，所以，对物联网的研究也涉及多个方面，本文主要研究物联网在农业环境监测中的应用，设计了基于物联网的智能农业监测系统，实现目标监测区域内，无线传感器网络节点的自动组网、影响农作物生长的环境参数的实时采集以及上位机的数据分析和远程监测，并从传感器节点数据精度和节能角度出发，对数据进行数据融合处理。

主要建设内容包括：

功能

功能细化

项目规划

确定项目范围

为整个项目的整体计划规划一个范围

获得项目所需资金

资金是支撑项目进行的基础

定义预备资源

以备不时之需

获得核心资源

核心资源是整个项目计划的关键

需求分析

行为需求分析

要了解市场的需求，

起草初步的软件规范

规范实施人的行为

制定初步预算

估算项目进行的大概资金

工作组共同审阅软件规范/预算

要确保软件合法，可实施

根据反馈修改软件规范

进一步完善规范

系统数据融合处理

KDF算法的提出

KDF算法是在传感器节点采集数据之后到将数据传输至上位机之前加入一个数据处理过程

卡尔曼滤波算法

卡尔曼滤波用于感知数据的滤波可以提供统计意义下的最优估计，并且卡尔曼滤波的过程只需要很小的存储空间

KDF算法

KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:

，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量

数据融合的方法

KDF算法利用阂值限定计算，能够将设定闭值范围以外的数据直接筛选出来，不经过卡尔曼滤波和加权平均融合的处理，避免了不必要的计算，通过使用误差阂值Ox和超时阂值:

，有效的限制了传感器节点发送数据的时间间隔和传感器节点对数据处理时的计算量

传感器节点的硬件设计

硬件设计方案

低功耗，优良射频性，微型化，低成本，可扩展性

处理器模块

超低功耗，强大的处理能力，系统工作稳定，丰富的片内外设

外部传感器模块

SHT10温湿度传感器，TSL2560光照强度传感器，GSSCZO-SK红外二氧化碳（C02）传感器

无线通信模块

主机通过CSn片选引脚控制数据收发的同步性，采取识别从机FIFO等管脚状态的方式完成数据的收发操作，从机中含有各种功能的寄存器，主机对这些寄存器的操作可以完成从机工作状态的设置。

传感器节点的软件设计

节点软件开发环境

本系统传感器节点软件开发环境选择了瑞典IARSystem公司推出的IAREmbeddedWorkbench（IAREW）

Z-Stack协议栈

协议栈以半开源的形式开放，以库形式出现的网络层可以提供全功能的API函数集，用户可以根据自己的需要修改底层驱动，方便于程序员的开发

网络组建

本系统中的终端节点只能完成数据采集和返回数据的工作，一个网络中可以有多个终端设备

数据传输

终端节点发送数据，路由节点转发数据，协调器节点接收数据，协调器节点将数据上传至上位机