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基于无线传感网络香菇温室监控系统的研究与设计的开题报告
一、研究背景及意义
香菇是一种重要的食用菌类，是我国重要的蔬菜之一，具有高蛋白、低脂肪、低糖、高纤维、多种维生素和矿物质等营养价值。香菇的无菌培育技术已经得到较好的发展，但是随着香菇的不断产量增加，其生产过程也逐渐变得复杂，监控香菇生长环境的重要性也越来越大。现在，一种新型的监测方式——基于无线传感网络香菇温室监控系统开始逐渐应用于香菇生产实践。
传统的香菇生产过程中，通常通过人工采集数据的方式来监测温度、湿度、CO2浓度等环境参数，手动调节温度、通风等，这种方式既费时间又效率低下，还会带来一定的误差。而采用基于无线传感网络香菇温室监控系统，可以实现自动化监控和数据采集，提高生产效率和质量。
二、研究目的
本项目旨在设计开发一款基于无线传感网络的香菇温室监控系统，满足香菇生长环境实时监测的需求，提高生产效率和质量。
三、研究内容
1.香菇生长环境参数监测模块的设计和实现。包括温度、湿度、CO2浓度、光照等参数的测量和采集，并利用无线传感网络技术实现数据的实时传输。这部分需要选取合适的传感器，设计数据采集模块，并与传感器进行配合测试。
2.香菇生长环境控制模块的设计和实现。通过对温度、湿度等参数的输出，控制加热、通风、加湿等设备的开关，实现香菇生长环境的精确控制。这部分需要选取合适的控制器和执行器，设计控制模块，并进行配套测试。
3.香菇生长环境数据采集与分析软件的设计和实现。通过软件对监控设备所采集的数据进行处理和分析，生成数据报表、趋势图等方便使用的数据展示方式。这部分需要开发易上手的数据处理和展示软件，提供可视化的界面展示。
四、研究方法和技术路线
本项目采用硬件和软件相结合的研究方法，主要涉及到以下技术路线：
1.选取合适的传感器和执行器，搭建采集控制系统的基础硬件平台。
2.利用Arduino板子对传感器和执行器进行编程，实现数据的采集和控制。
3.采用xbee系列无线通讯模块，建立无线传感网络，实现传输实时数据。
4.利用Python语言编写数据处理和分析软件，实现数据图形化展示。
五、预期结果和成果应用
本项目设计出基于无线传感网络香菇温室监控系统，能够实现自动化监控和数据采集，并生成数据报表、趋势图等方便使用的数据展示方式。该系统可以在香菇生产实践中被广泛应用，提高了生产效率和质量。
六、研究进度安排
1.3月份：进行系统硬件平台的搭建和程序设计。
2.4-6月份：对传感器和执行器进行组装，编写相应的程序并进行初步测试。
3.7-8月份：采用xbee系列无线通讯模块，进行无线传感网络建立和优化。
4.9-11月份：利用Python语言编写数据处理和分析软件，进行整体调试和测试。
5.12月份：整理数据和实验报告，准备论文和答辩。
七、参考文献
1.王鑫,廖晓川,詹吴佰,等.基于WIFI的温室香菇生长环境实时监控系统设计[J].大学生创新创业学报,2020,3(3): 26-32.
2.刘玉升.基于无线传感网络的农业生态环境监测系统的设计与实现[D].广州：华南理工大学,2015.
3.董广波,曹金龙.基于IoT的香菇生长环境监测系统设计[J].电子信息工程,2018,40(6):135-137.
4.邓锐昌.基于物联网的香菇温室监测系统设计[J].园艺学报,2017,44(2):341-349.
5.邹元林,窦春江,胡正仙,等.基于农田物联网的棉花生长环境监控系统设计[J].安徽农业科学,2017,45(31):234-236.