基于LPWAN物联网的果园监控系统研究与设计
这是一篇关于果园监控,LoRa,NB-IoT,云技术,BP神经网络,遗传算法的论文, 主要内容为我国自古以来便是农业大国,水果已成为我国继粮食和蔬菜之后的第三大农业种植产业。随着技术与经济的发展,传统农业逐步向现代化方向发展,果园智能化解决方案不断涌现。现有的果园监控系统存在的成本高、功耗高、数据无线传输距离较短等缺点限制了果园经济的发展与投资效益的发挥。针对果园生产管理现状,本文基于传感器技术、低功耗广域物联网技术、云技术、网络编程技术以及光伏发电技术,研究设计了基于LPWAN物联网的果园监控系统。系统融合了LoRa和NB-IoT两种低功耗广域网,使用LoRa扩展NB-IoT终端的网络覆盖范围,实现系统的低功耗与远距离数据传输。监控终端以STM32单片机为核心,负责读取果园中空气温湿度、土壤温湿度等传感器的采集数据,通过LoRa无线传输技术将数据发送到数据采集网关,同时接收来自网关的控制命令并根据控制命令驱动执行设备。网关通过NB-IoT技术直接与One NET云平台进行数据交互,将数据上传到云端进行存储供应用服务器调用。为了便于实现系统所需功能,本文以One NET云平台为数据转发与推送中心,并利用其提供的API接口进行web应用服务器的开发。应用服务器的开发基于MVC架构,以Tomcat为容器,结合Struts2,Spring,i Batis完成包括视图层、业务逻辑层、数据访问层的应用服务器框架搭建。系统采用关系型数据库My SQL对产生的数据进行存储,同时利用HTML,CSS,Java Script完成前端页面的开发,提供系统的数据展示平台。灌溉控制方面,利用BP神经网络建立果树需水量预测模型,并采用遗传算法优化BP神经网络的连接权值与阈值,从而得到GA-BP果树需水量预测模型。为了提高灌溉控制精度,采取改进的BP神经网络对PID控制器的参数进行优化。本文于广西南宁市荔枝龙眼栽培基地对系统的通信质量、数据采集精度与各功能模块进行测试。测试结果表明系统数据采集精确度高,数据传输稳定,能实现果园环境参数的实时精准监控。本文设计的果园监控系统具有功耗低,响应快,通信距离远等优势,具有一定的应用前景。
广西地区智慧光伏温室系统研究与设计
这是一篇关于环境监控,光伏发电,低功率广域物联网技术,云技术的论文, 主要内容为农为邦本,本固邦宁,“三农”问题仍是我国工作的重中之重。目前我国农业发展正面临着资源紧缺、务农劳动力不足和环境污染等约束,难以满足国内众多人口对食物的需求,亟需依托现代信息技术和能源技术推进农业转型、升级来改善现有约束,朝着绿色可持续、高产高效优质的现代化方向发展。因此,本文针对大型温室现存监控成本高、传输不稳定、管理分散以及能耗高等问题,利用物联网技术、光伏发电技术、控制策略、云技术和Web技术研究并设计了一种智慧光伏温室系统。本文剖析了监控系统、光伏系统以及温室生产三个维度的需求,聚焦于温室光伏系统应用方案研究和环境监控系统设计。光伏应用研究以广西南宁气候特征为例,确定了独立光伏-市电互补的供电方案;根据温室夏季用电情况,对光伏组件和蓄电池进行选型和容量配置。为使已配置的光伏系统获得最大发电量,用Ecotect和PVsyst计算全年最大辐照量的方位角和倾斜角,得到最佳方位角为正南,最佳倾斜角范围为18~19°。智慧光伏温室监控系统采用Lo Ra与NB-Io T异构组网构建通信方案,对传感器模块、继电器模块、主控芯片模块、Lo Ra和NB-Io T传输模块进行硬件选型、电路设计和软件设计,来实现环境数据的采集、控制和传输。控制策略选用RBFPID,在MATLAB中分析RBF-PID与传统PID对温室空气温度的控制效果,得到RBF-PID调控精度、收敛速度和鲁棒性优于传统PID,为后续应用提供理论依据。客户端选用阿里云服务器(ECS)搭建,在云端配置JavaWeb环境,选用轻量级应用Tomcat作为Web服务器,利用B/S架构、MVC模式和SSH2集成框架开发Web客户端,并结合AJAX和JXL/JFreechart提升用户使用感。温室环境数据由Lo Ra自组网络传输到NB-Io T,经TCP协议发送到ECS,管理员通过浏览器访问Web客户端实现对环境的实时监测和远程调控。最后在Ecotect中对棋盘式和紧密式光伏温室进行采光分析,测试表明棋盘式光伏下采光更好更均匀,紧密式保温性好,可根据光伏温室采光特性划分区域选择适宜的作物种植,为温室种植空间布局和优化提供参考思路;利用PVsyst预测光伏系统发电量,结果表明设计的光伏系统性能较好,可满足温室90.7%的用电需求;对监控系统的组网、监测、控制和Web客户端测试,结果表明系统运行稳定、可靠,基本完成预期目标。
大连智能化供电服务指挥系统的设计与实现
这是一篇关于供电服务,抢修指挥,云技术,智能化的论文, 主要内容为进入21世纪以来,随着信息交互日益便利,人们对服务的需求与日俱增,大连供电公司顺应社会需求,组建了以提升服务质量为核心目标的供电服务指挥中心,从而提升整个区域的营商环境。但在供电服务指挥中心的实际运营中,各个专业分散繁琐的系统严重影响了工作人员的效率,原有的系统功能也无法满足供服中心的新业务需求。为了使供服中心充分发挥服务、指挥、管理方面的作用,需要从系统层面切实完善供电服务和抢修指挥体系。深度融合营销、运检、调控等专业数据,遵循配、用电信息的整体分层结构,建设涵盖供服中心各项业务的智能化指挥应用一体化系统。本文是对大连供电公司供电服务指挥系统的设计与实现。首先,论文阐述了系统的设计过程。通过对供服中心的职能及各专业班组的业务进行分析,确定系统的功能框架;对客户服务指挥、业务协同指挥、配电运营管控及服务质量监督功能所需信息进行整理,归纳出界面、应用、数据三种集成方式对应的功能列表,并分别采用URL、Web Service、ESB技术实现。根据系统功能框架、集成需求等对系统软件架构进行设计,进而依据系统软件架构完成系统硬件架构设计。通过各种途径完成系统重要功能抢修指挥所需的信息获取,结合配电网拓扑结构设计出五个层级的故障研判逻辑;根据故障信息来源不同,设计两类研判流程;还针对抢修指挥管控不足的问题设计了相关的预警、督办及统计功能。然后,论文描述了系统的实现步骤和方法。根据集成系统类型、传输信息量和数据请求时限的不同,运用SFTP、Kettle、OGG等各种接口方式完成系统集成的实现。集成智能电网调度、配电自动化、用电信息采集等系统,获取各类远程测控终端的数据,结合Java语言编程和Oracle数据库实现故障智能研判。本文的亮点是在系统框架设计中采用云技术,不仅解决了平台搭建场地不足的困难,也节约了系统建设成本。还有在抢修指挥功能设计中,提供了智能化故障研判和抢修管控的解决方案,在缓解了工作人员压力的同时,也提高了供服中心对抢修业务的指挥和管理能力。本文的研究不仅满足大连供电公司供电服务指挥系统的建设需求,也为我国其他地区电力企业的指挥系统建设提供了参考。
无人水面艇船岸信息交互系统的设计与实现
这是一篇关于无人水面艇,船岸信息交互,异构通信网络,数据加密,云技术的论文, 主要内容为近年来,随着人工智能、计算机、互联网等技术的飞速发展,无人水面艇的发展也愈发迅猛,对于船岸信息交互的准确性、实时性、安全性等指标也提出了更高的要求。通过艇载多传感器采集无人水面艇航行过程的实时状态信息与环境信息,将采集到的信息通过通信网络发送到岸基,岸基监控人员依据接收的信息对无人水面艇进行远程控制与决策,实现船岸信息交互。本文针对无人水面艇与岸基的信息交互问题,利用大连海事大学“蓝信”号无人水面艇与“地面移动指控中心”,设计一套无人水面艇船岸信息交互系统,通过异构通信网络将船端的状态信息、图像信息、视频信息等传输到岸基,岸基通过通信网络将指令信息等传输到无人水面艇,实现船岸信息的交互与远程监控。本文研究内容如下:通过分析船岸信息交互系统的功能需求,设计系统的总体框架。为解决船岸间信息交互数据种类多样性,保证信息交互的实时、准确、可靠,通过分析数据类型,采用异构通信网络进行船岸信息交互。针对异构通信网络的融合问题,通过分析异构网络模型与各通信网络优缺点对比,选用紧耦合模型,并采用垂直切换技术对异构通信网络进行无缝切换,同时为解决异构网络接入选择问题,通过多属性决策与层次分析法,求解出各网络属性权重,得到异构通信网络选择接入优先级。并结合本文应用背景,设计船岸信息交互系统的异构通信网络切换方案。针对地面移动指控中心需要实现监控无人水面艇的实时运行状态的问题,本文利用云技术对无人水面艇的运行参数进行存储与分析,设计数据库表结构,实现数据的云端存储。针对信息传输安全问题,提出一种将DES加密算法与MD5算法混合加密的方法,经仿真验证,该混合加密算法相较于单一的DES加密算法,具有更好的实用性。最后,经实船实验验证,本文研究的船岸信息交互系统设计方案具有可行性、可靠性和有效性,能够实时、有效、准确的完成船岸间信息交互,可以应用到工程实践中。
无人水面艇船岸信息交互系统的设计与实现
这是一篇关于无人水面艇,船岸信息交互,异构通信网络,数据加密,云技术的论文, 主要内容为近年来,随着人工智能、计算机、互联网等技术的飞速发展,无人水面艇的发展也愈发迅猛,对于船岸信息交互的准确性、实时性、安全性等指标也提出了更高的要求。通过艇载多传感器采集无人水面艇航行过程的实时状态信息与环境信息,将采集到的信息通过通信网络发送到岸基,岸基监控人员依据接收的信息对无人水面艇进行远程控制与决策,实现船岸信息交互。本文针对无人水面艇与岸基的信息交互问题,利用大连海事大学“蓝信”号无人水面艇与“地面移动指控中心”,设计一套无人水面艇船岸信息交互系统,通过异构通信网络将船端的状态信息、图像信息、视频信息等传输到岸基,岸基通过通信网络将指令信息等传输到无人水面艇,实现船岸信息的交互与远程监控。本文研究内容如下:通过分析船岸信息交互系统的功能需求,设计系统的总体框架。为解决船岸间信息交互数据种类多样性,保证信息交互的实时、准确、可靠,通过分析数据类型,采用异构通信网络进行船岸信息交互。针对异构通信网络的融合问题,通过分析异构网络模型与各通信网络优缺点对比,选用紧耦合模型,并采用垂直切换技术对异构通信网络进行无缝切换,同时为解决异构网络接入选择问题,通过多属性决策与层次分析法,求解出各网络属性权重,得到异构通信网络选择接入优先级。并结合本文应用背景,设计船岸信息交互系统的异构通信网络切换方案。针对地面移动指控中心需要实现监控无人水面艇的实时运行状态的问题,本文利用云技术对无人水面艇的运行参数进行存储与分析,设计数据库表结构,实现数据的云端存储。针对信息传输安全问题,提出一种将DES加密算法与MD5算法混合加密的方法,经仿真验证,该混合加密算法相较于单一的DES加密算法,具有更好的实用性。最后,经实船实验验证,本文研究的船岸信息交互系统设计方案具有可行性、可靠性和有效性,能够实时、有效、准确的完成船岸间信息交互,可以应用到工程实践中。
基于Spring的在线云笔记系统的设计与实现
这是一篇关于云笔记,云技术,信息管理的论文, 主要内容为随着大数据时代的到来,人们每天接触到的各类信息正呈爆炸式的增长,对于我们来说,这些信息中有对我们有很大用处的,这时候我们会将它们记录下来,但是,我们同时也面临着一个问题———如何快速方便的将它们永久记录保存下来。传统的信息知识记录方式已不再适合新时代的人们,这时候我们需要一种全新的信息记录方式来为我们服务——云笔记。云笔记是适应时代发展的产物,它能够提供不同平台的用户跨越时间、空间的限制、自由方便的访问信息的一种云技术。与传统的学习方式相比,利用云笔记方式的学习,能够实时的记录并存储自己接触到的知识,最大限度的增强用户的学习效率,并还可以与其他用户进行分享自己的知识信息,学习他人的学习心得,开拓自己的认知范围;同时保存在云端的信息永远不会丢失。本文首先对不同用户进行了大量的需求分析,同时收集了与云笔记相关的文献资料,在此基础上,开发出一个具有多种功能,并且能够满足不同用户的云笔记系统,能够最大限度的满足用户需求,并契合当前互联网技术的发展,提高用户的学习效率,让用户在使用中不仅做到随时、随地的访问自己的笔记,同时实现在学习中与他人交流的目的。
高速公路云端视频管控平台的设计与实现
这是一篇关于视频监控,云技术,视频分发,管控平台的论文, 主要内容为随着中国经济持续、快速的发展,高速公路作为一种现代化的运输通道在当今社会正发挥着越来越重要的作用。管理部门要能够实时地监控道路交通状况,及时地发现交通事故和路面故障;社会公众也希望能够随时地查看道路交通流量,方便出行规划,其中全程视频监控的作用显得非常重要。目前江苏省各高速公路单位已建设自有的视频监控系统,但各单位的视频监控互不连通,视频资源互不共享,仅向上级主管部门提供有限的道路视频,不利于上级部门的统一指挥。同时由于各单位的视频监控系统部署在内网,更无法向社会公众开放,满足公众的出行需要。针对以上问题,结合云计算技术优势、视频CDN(Content Delivery Network)强大的分发能力,本文研究高速公路云端视频管控平台的设计与实现,具体工作包括:(1)在调研全省各路桥单位的视频监控现状和网络架构的基础上,结合各路桥单位调度中心的实际业务需求,分析了开发云端视频管控平台的必要性,确定了用户的功能模块,设计了高速公路云端视频管控平台的系统架构。(2)对平台进行了总体的分析和设计,详细描述了平台的基本特征,采用面向服务的设计思想,给出了各功能模块的设计方法、流程处理逻辑,对平台进行了具体的设计。(3)对平台的技术要点做了阐述,运用负载均衡实现分布式部署,解决大并发的用户访问;将平台的查询结果和临时计算结果存储在Redis缓存中,节省访问后台数据库的时间,提高用户访问的响应速度;视频访问启用鉴权机制,避免盗链行为或者是恶意的攻击访问。(4)编制测试用例,从用户界面、功能、性能、安全性和访问控制、数据库完整性等方面,对高速公路云端视频管控平台进行了测试,验证了平台的稳定性、安全性、健壮性和可靠性。经开发测试和上线运行,目前高速公路云端视频管控平台已经接入了15家路桥单位的道路视频,后续将实现全省所有道路视频的接入,省级主管单位和各高速公路单位能够通过平台实时了解全省道路的交通状况;通过微信公众号的视频播放,每天可以让在江苏高速出行的百万车主了解到道路的流量信息。
基于垂直搜索引擎技术的校园微信平台的设计与研究
这是一篇关于云技术,垂直搜索,网络爬虫,微信公众号的论文, 主要内容为随着信息技术的发展和高校信息化工作的推进,各高校都建立了自己的数字化校园信息服务系统。传统的数字校园信息服务系统多基于B/S架构开发,有较好的兼容性,用户可以通过电脑或智能终端与系统进行数据交互。在4G网络的推动下,用户通过智能手机便可以完成大部分过去需要通过电脑才能完成的业务操作,并以APP的方式实现了功能拓展,为用户提供了更为人性化的服务。而以QQ、微信为代表的即时通讯软件更成为了智能手机的必装应用,这已然改变了人们的生活方式,提高了办事效率,为广大师生提供了诸多的方便。基于垂直搜索引擎技术的校园微信平台,通俗的讲就是将数字化校园信息服务平台融入到微信公众平台中,并为数字化校园搭建垂直搜索引擎爬虫系统,基于校园环境的特殊性实现垂直搜索功能。通过爬虫系统实现对数字校园各系统信息检索的统一,并将各页面接口统一融入到校园微信工作平台中,从而实现统一入口,统一认证。课题研究设计的校园信息微信平台,采用PHP、MySQL、Linux Bash Shell等技术对微信号进行二次开发,利用云服务构建中间服务器作为数据传输联系点,实现微信客户端、微信服务器、校园各信息系统间数据的有效规则交互。并且对用户请求的数据做分析归纳,通过MemCache技术形成访问频繁数据堆,减少用户等待数据返回的响应时间。在信息检索功能中使用了基于垂直搜索引擎技术的网络爬虫系统,对网络爬虫的工作进行了流程化的设计,并对网络爬虫主题词的提取算法进行了优化,从而实现检索排序的优化,让搜索变得更专业,更精准。
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