基于物联网和图像识别的环境监测系统

作者:陈敏敏; 彭安娜; 黄道燚
更新时间:

为了满足不同规模环境智能控制的要求,开发了基于物联网、应用传感器和图像识别的蔬菜温室环境监测系统,并提出了软硬件系统的设计方案。上位机基于Android的App环境,实现了系统显示和用户的人机交互。下位机由OpenMV图像识别处理模块和三块Arduino芯片组成。Open-MV图像识别与处理模块采集并处理植物图像,从图像中获取绿色像素信息,并结合植物生长天数分析植物生长情况。在三个Arduino(ATmega328)芯片中,一个是主控芯片,负责配置传感器协议和数据通信。第二个是主控芯片的控制驱动程序处理芯片,该芯片接收主控芯片的指令以控制外部设备。第三个是PID算法,它控制和调节植物生长的蓝光和紫光,以保持恒定的光照。以大白菜蔬菜温室为例,应用该监测系统后,环境温度、土壤湿度与理想值的相对误差仅小于2%,光照与理想值的相对误差仅小于5%。与相同地理环境下纯人工监测相比,可减少人工工作量约70%,缩短植物生长时间约10%。该系统实现了环境温度、土壤湿度、光照度等环境参数的采集和控制,具有良好的推广价值。