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基于物联网架构的智能配肥控制系统研究与开发的任务书
任务书
一、课题名称
基于物联网架构的智能配肥控制系统研究与开发
二、研究目的和意义
随着现代农业的发展，高效、节能、环保的新型耕作方式得到了广泛的推广和应用。据统计，在目前的化肥用量中，超过80%的化肥并没有被农作物充分吸收利用，因此化肥对环境造成了重大影响。如何减少化肥使用量并保证农作物的产量和品质一直是一个亟待解决的问题。而智能化肥配比技术就是应运而生的一种技术。
智能化肥配比技术是将化肥使用量与农作物的需求匹配起来，从而实现减少化肥使用量的目的，并同时确保农作物得到所需的养分。利用物联网技术，可以实现对土壤、气象等环境参数的实时监测和采集，使系统能够根据监测得到的数据进行智能配比，在不影响农作物生长发展的前提下实现化肥用量的最小化，降低化肥对环境的影响。
因此，本课题旨在研究开发基于物联网架构的智能配肥控制系统，利用先进的传感技术和物联网通信技术，实现对肥料投入量、肥料配比、土壤水分、气象等数据的实时监测和控制，从而降低化肥的使用量，提高农作物的产量和品质，达到减少对环境污染的目的，具有广泛的应用前景和重要的研究意义。
三、研究内容
本课题主要研究内容如下：
（1）系统数据采集技术的研究。通过研究传感器技术、物联网技术等相关技术，实现对土壤湿度、土壤养分、环境温度、湿度等环境参数的实时采集和传输。
（2）肥料配比算法研究。通过研究已有的肥料配比算法，结合实际农作物的需求，开发适合的肥料配比算法，使系统能够根据环境参数采集得到的数据进行智能化配比。
（3）控制系统开发设计。通过研究控制系统的结构、通信协议、用户界面等相关技术，设计开发出完整的智能配肥控制系统，并实现相关的控制功能，如肥料投放、水分的补给、温湿度等环境调节等。
（4）系统测试与性能评估。通过实际的应用测试，评估系统的性能、稳定性和可靠性等指标，不断改进和完善系统，使系统达到实用和可靠的水平。
四、研究方法和技术路线
本课题的研究方法和技术路线如下：
（1）研究物联网技术，了解相关技术的基本原理和应用，确定系统的基本架构。
（2）研究传感器技术，了解不同类型传感器及其测量原理，以及数据采集和处理的基本流程。
（3）根据农作物的需求和肥料供应特性，研究化肥配比算法，并设计实现配比算法的程序。
（4）设计开发控制系统，包括硬件和软件部分，在实现控制功能的同时，考虑系统的稳定性和实用性。
（5）进行实验测试和性能评估，通过实际的应用测试，评估系统的性能，调整和优化系统的参数，以满足实际应用的要求。
五、预期成果
本课题的预期成果包括：
（1）基于物联网技术的智能化肥配比控制系统原型设计与实现。
（2）达到20%以上化肥节约效果的智能化肥配比技术方案。
（3）相关技术和算法的研究成果和应用文献。
六、参考文献
[1]李元祥,李俊兵,陈丽珠.运用智能农业解决农业问题[J].农机化研究,2009,03:76-78.
[2]周书波,杨振邦.基于物联网技术的智能化肥机控制系统的研究与实现[J].现代农业科技,2018,11(22):8-12.
[3]李四.智能化肥施肥控制技术的研究和开发[D].内蒙古农业大学,2017.
[4]韩路,刘忠琼,谢大刚.智能化肥施用技术综述[J].微计算机信息,2018,34(06):103-105.