基于NB-IoT技术的智能太阳能杀虫灯测控系统设计

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随着电子技术、物联网技术、大数据技术的飞速发展和国家绿色环保政策的倡导,我国将大力推广农林作物病虫害绿色防控技术确保农产品质量安全。设计了一款理化诱控技术的杀虫灯,即可有效杀灭害虫的能远程监控的智能太阳能杀虫灯。此智能太阳能杀虫灯能用于远距离、大面积的测控,能对害虫种类及数量进行统计、预测。论文设计的这款智能太阳能杀虫灯将有广阔的应用前景。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)技术是实现万物互联中远程互联的关键技术,也是当前应用研究的一项热门技术,具有低能耗、低成本、广覆盖等优点,是一种新型的长距离通信技术。目前传统的物理杀虫灯技术已经比较成熟,都是利用害虫的趋光特性进行诱杀,虽然可以有效地杀灭害虫,但还是存在无法实时了解杀虫灯设备的工作状态。传统杀虫灯管理维护费时费力,不适合远距离、大面积管理等缺陷。论文为了克服现有杀虫灯存在的缺点设计了一款基于NB-IoT技术的能远程测控的智能太阳能杀虫灯系统。论文研究的基本思路如下:首先,设计创建了由终端层、物联网传输层、应用层构成的太阳能杀虫灯远程测控系统。系统硬件由STC15F2K60S2单片机为主控电路(含A/D转换电路)的处理器。外围电路主要由太阳能电池板电压、电流检测电路,蓄电池电压、电流检测电路,杀虫灯电压、电流检测电路,NB-IoT模块接口电路,各种传感器检测电路(人体检测传感器检测电路、温湿度传感器检测电路、雨水传感器检测电路等)、杀虫灯电源开关电路、稳压电源电路和太阳能杀虫灯杀虫计数电路等硬件电路组成。其次,完成了太阳能杀虫灯终端系统的软件设计。包括总体框图程序设计、太阳能电池板、杀虫灯运行状态判断的程序设计、AD转换子程序设计、蓄电池充电控制程序设计,夜间太阳能杀虫灯工作控制程序设计、温湿度传感器数据采集程序设计和太阳能杀虫灯计数模块程序设计等。对客户终端程序设计需要下载一款APP软件,通过Co Ap协议与云网络平台建立联系。通过对云平台接口的调节,能实现对接口重复写数据。再次,采集到的一系列数据,通过NB-IoT技术发送到服务器,经过服务器的一系列处理,实现了实时远程、大面积测控杀虫灯设备的工作状态,统计杀虫种类和数量。论文中用数据序列使用霍尔特-温特指数平滑法对虫子的诱杀量进行了统计、预测,便于挖掘规律,进一步提高杀虫效率。最后,对该系统进行了试运行与测试,测试数据证明基于NB-IoT技术的远程测控太阳能杀虫灯系统工作稳定可靠、功耗低、成本低且能够实现远程、大面积、功能较全面的测控系统。使用现成的价格便宜的微波开关,提高了杀虫灯的开关效率。本设计创新点:实现远程测控、大面积测控、大数据智能统计和预测虫情,功能较全面。
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