基于嵌入式系统的远程植物智能养护的设计.docx

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基于嵌入式系统的远程植物智能养护的设计

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吴开兴雷鹏飞

摘要：借助S5PV210微处理器硬件平台，结合嵌入式web技术以及ZigBee技术，提出了一种基于B/S模式的远程室内植物智能养护系统。该系统嵌入式web服务器基于Linux平台，从而保证了系统的稳定性以及安全性。用户可以通过web浏览器随时随地监测室内的植物，并对植物需求做出相应的调整。该系统具有良好的人机交互界面，是智能家居与智慧农业的结合，具有很高的市场价值。

关键词：S5PV210微处理器；ZigBee；B/S；嵌入式Web服务器

：TP338：A：1009-3044（2016）23-0161-03

Abstract：WiththehelpofARMmicroprocessorhardwareplatform，usingembeddedwebtechnologyandZigBeetechnology，thispaperproposesaremoteintelligentindoorplantmaintenancesystembasedonB/Smodel.ThesystemofembeddedwebserverbasedonLinuxplatform，whichguaranteesthesystemstabilityandsecurity.Theusercanmonitortheindoorwebbrowserwheneverandwhereverpossibletheplant，andmakeappropriateadjustmentstotheplantneeds.Thesystemhasgoodman-machineinterface，isacombinationofintelligenceandwisdomHomeFurnishingofagriculture，hasahighmarketvalue.

Keywords：S5PV210；ZigBee；B/S；embeddedwebserver

1背景

近年来，室内植物的种植作为一个新兴的产业开始迅猛发展，对增加城市绿地面积，改善特定范围内的人居环境有着极其重要的意义[1]。然而现在的植物养护机，智能化程度低，当植物发生紧急状况时不能得到及时补救。为了解决上述问题，有必要开发一款智能化程度高的系统。用户可以通过远程界面来控制植物，让其自动完成紧急状况的处理，实现植物的智能化管理[2]。该系统是智能家居与智慧农业的完美结合，因此该系统是一个极具前景的开发领域。

2系统总体设计方案

2.1系统总体框架

该系统从整体上分为三个部分：1）主控制器部分，2）ZigBee无线网络，3）PC端远程访问（包括手机端）。系统总体框架如图1所示。

1）主控制器。系统采用S5PV210处理器，它是整个系统的核心部分，主要功能是负责外部网络与家庭内网的信息交互；同时负责家庭内网数据的处理，向家庭内网发送控制命令。

2）ZigBee无线网络。主要功能是负责家庭内网的组建，将各传感器设备接入一个网络中。ZigBee协调器将主控制器的指令发送给各ZigBee节点，或者将各ZigBee节点采集的数据发送给主控制器。

3）PC端远程访问（包括手机端）。主要功能是通过远程web浏览器访问web服务器。可在任意电脑或者手持设备上，打开浏览器，输入相应的地址，即可访问到web服务器中的数据，也可通过网页发送数据给主控制器，实现远程植物的养护。

2.2硬件设计

系统原理如图2所示。

该系统以S5PV210为主控制器，操作系统为Linux系统，传感器主要有：温度、CO2浓度、土壤水分、土壤PH值等传感器，移植了嵌入式Web服务器。工作时传感器周期性的采集各项指标，在功耗和及时性方面取得合适的间歇值，实时采集数据，并且发送到控制端，控制端根据获取的数据向终端响应模块下达指令并且将各项数据发送至Web端。终端响应模块获得指令后进行相应的反馈，以完成对植物养护环境的维护。

2.3软件设计

根据系统需求，嵌入式Web中使用了SQLite数据库。该数据库部分有四个表，分别为：用户表、数据表、命令表、设置表。用户表是用来验证用户登录时的信息的，提高了系统的安全性；数据表用来存储各项数据信息，以便查询；命令表用来存储用户手动下达的命令；设置表主要录入了系统的配置信息。

系统软件流程如下，首先初始化设备；等待传感器与响应终端连接，连接成功后反馈连接成功信息；再次，判断是否有指令发送，若有指令发送，则判断传感器类型，并且把数据存入数据库，若无