基于NB-IoT网络的兔舍环境实时监测系统

文献类型： 中文期刊

第一作者： 秦英栋

作者： 秦英栋;贾文珅

作者机构：

关键词： 窄带物联网;兔舍;环境监测;数字农业;低成本;物联网;Arduino;MQTT

期刊名称： 智慧农业(中英文)

ISSN： 2096-8094

年卷期： 2023 年 5 卷 001 期

页码： 155-165

摘要： 为满足兔舍环境监测调控需求,同时摆脱传统布线网络局限性,缩减网络资费、电路元件和控制系统成本,本研究提出一种基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的兔舍环境实时监测系统.系统基于Arduino开发板,使用移远BC260Y模块与消息队列遥测传输协议(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)实现网络连接,利用SGP30、MQ137、5516光敏电阻传感器等多种传感器实现兔舍内部声、光、水、温、气五方面实时监测.数据在本地、云端存储的同时,系统可根据阈值报警,协助创造兔的最佳生存环境.研究中对比了NB-IoT网络与Wi-Fi、LoRa等其他网络的异同,根据物联网三层架构详细介绍了系统搭建技术与过程,并系统分析了元器件价格,经核算,整机成本不超过400元.设备在空舍测试中,检测到CO2浓度为420~440 ppm;MQ系列传感模组电压比值稳定于1;温度处于22~24℃;湿度上下波动10%;日光灯亮灭引起电压差2.6 V.进行了系统的网络与能耗测试,通过不同时间、场地、网络连接方式的对比,验证了本系统传输稳定可靠,能耗合理.系统使用MQTT通信协议的NB-IoT网络,平均每秒消息处理量(Transactions Per Second,TPS)为0.57,每分钟收发34.2条,上下浮动1条.系统运行时,电压约为12.5 V,电流约为0.42 A,平均功率为5.3 W.发生通信时,没有产生额外功耗,适用于实际养殖生产.本研究可为偏远或较大规模的养殖监测设备选取提供设备成本与网络选择参考价值.

分类号： TN929.5%S829.1

  • 相关文献

[1]基于Arduino物联网的田间试验科研管理技术. 张海峰,张宇,毕洪文,李扬,张宇,龙江雨. 2019

[2]基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统设计与实现——以黑龙江省为研究案例. 张海峰,李杨,张宇,宋丽娟,唐立新,毕洪文. 2019

[3]Arduino物联网系统在连栋大棚中的选型与设计. 张海峰,郑妍妍,张宇,李杨,苏戈,冯一新. 2018

[4]基于物联网的奶牛养殖场PM_(2.5)环境监测及控制系统研究. 曲爱玲,马长路. 2018

[5]基于商业云平台植物工厂环境监测系统的研究与实现. 尚志跃,曾成,张馨,郑文刚. 2017

[6]连栋温室番茄生长环境监测系统设计与试验. 周建军,赵国新,王秀,刘建东. 2017

[7]物联网技术在畜牧业中的应用进展. 李贞明,余苗,刘志昌,李书宏,杜宗亮,王利敏,马现永,容庭. 2024

[8]仔猪智能保育箱的设计与研制. 吴建寨,杨入一,秦朗,张建华,刘继芳,孔繁涛,韩书庆,张晶,孙伟. 2020

[9]基于NB-IoT的农产品原产地可信溯源系统设计与实现. 马腾,孙传恒,李文勇,陈明,杨信廷. 2019

[10]山东省兔场环境评定. 杨丽萍,姜文学,高淑霞,张秀玲. 2009

[11]空调降温兔舍热回收通风设备的节能效果（英文）. 刘鹏,吴中红,唐于寒,安磊,刘继军,田见晖. 2019

[12]出口肉兔饲养管理技术. 侯明海. 2004

[13]热回收通风系统结合锅炉房预热改善严寒地区兔舍室内环境(英文). 刘鹏,郭瑶,Jiqin Ni,王美芝,安磊,田见晖,吴中红. 2021

[14]冬季兔舍内温湿度及气体检测. 高淑霞,孙海涛,杨丽萍,张召坤,张秀玲,任素芳,白莉雅,姜文学. 2016

[15]不同类型兔舍冬季环境检测与评价. 杨丽萍,姜文学,高淑霞,张秀玲. 2009

[16]基于Arduino与Nrf24l01无线轴承润滑油智能温度监控系统设计. 韩梦龙,齐自成,王振伟,张启超,孙立刚,褚斌. 2019

[17]基于Arduino的棚室蔬菜云端感知系统设计与实现. 张海峰,毕洪文,陈立新,李扬,张宇,黄峰华,王晓楠. 2020

[18]基于Kittenblock的智慧大棚研究. 钟宇航,孙达坤,杨得骥,周颖怡. 2021

[19]基于Arduino的穴播器排种监测系统研究. 向阳,康建明,张春艳,彭强吉,张宁宁,王永烁,罗昌志,唐朝辉. 2023

[20]基于Arduino的移栽机取送苗控制系统的设计. 杨先超,马月虹,刘娜. 2023

作者其他论文 更多>>

微信小程序