2024年6月1日发(作者：袭依波)
实验16 农业光照调节系统
一、实验目的
1. 了解农业光照调节系统的设计原理。
2. 了解农业光照调节系统的底层开发框架。
3. 掌握农业光照调节系统的Android应用与Web应用开发设计。
二、实验环境
硬件环境：
操作系统：
开发软件：
PC机Pentium处理器双核2GHz以上，内存4GB以上
Windows7 64位及以上操作系统
智云硬件物元仿真平台HSIMS、ZCloudWebTools、Android Studio、Chrome
浏览器
三、实验内容
1. 系统设计分析
1.1 项目背景
农业光照调节系统是一个多传感器的采集反馈与控制系统，通过光照度传感器对大棚内的光照强
度进行检测，并将监测到的数据上传到云平台，通过客户端可以监测相关信息，从而实时地监测大棚内
光照强度的参数，判断大棚内光照强度。在低于设定值时操作 RGB 红外智能灯对大棚补光，当大棚的
光照强度高于设定值时,打开遮阳帘减少大棚光照强度。
1.2
功能分析
农业光照调节系统功能设计分两大模块：设备采集和控制、系统设置。
设备采集和控制功能模块：分为光照传感器数据采集，继电器的控制。
系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器MAC地址获取与设
置；系统软件版本查询与显示。
系统功能需求分析如下所示：
功能
采集数据显示
遮阳帘实时控制
补光灯实时控制
模式设置
功能说明
应用界面实时更新显示光照传感器状态。
通过应用程序，对遮阳帘开关操作。
通过应用程序，对补光灯开关操作
（自动模式）通过设置光照强度上下限阈值开关遮阳帘、补光灯。
（手动模式）通过界面控制遮阳帘、补光灯开关。
智云连接设置 服务器参数设置与连接。
数据通信协议
本项目主要使用的是采集类传感器模块Sensor-A、控制类传感器模块Sensor-B，其ZXBee协议定
义如表所示。
传感器
Sensor-A
（601）
属性
光强值
上报状态
上报间隔
上报状态
Sensor-B
（602）
继电器
LED
上报间隔
参数
A2
D0(OD0/CD0)
V0
D0(OD0/CD0)
D1(OD1/CD1)
D1(OD1/CD1)
V0
权限
R
RW
RW
RW
RW
RW
RW
说明
光强值，浮点型：0.1精度， 0~65535，单位Lux
D0的Bit0~Bit7分别代表A0~A7的上报
A0~A7传感器值的循环上报时间间隔
D0的Bit0~Bit7分别代表A0~A7的上报
D1的Bit6~Bit7分别代表K1，K2的开关状态
D1的Bit4、Bit5代表LED1/LED2的开关状态，0表
示关闭，1表示打开
A0~A7传感器值的循环上报时间间隔
1.3 系统架构
农业光照调节系统采用物联网项目架构进行设计，由感知层、网络层和应用层组成，如图所示。
应用层
平台层
网络层
感知层
继电器/光强传感器，LED灯
无线节点、Android网关
Android应用 web应用
服务器（云平台）
2024年6月1日发(作者：袭依波)
实验16 农业光照调节系统
一、实验目的
1. 了解农业光照调节系统的设计原理。
2. 了解农业光照调节系统的底层开发框架。
3. 掌握农业光照调节系统的Android应用与Web应用开发设计。
二、实验环境
硬件环境：
操作系统：
开发软件：
PC机Pentium处理器双核2GHz以上，内存4GB以上
Windows7 64位及以上操作系统
智云硬件物元仿真平台HSIMS、ZCloudWebTools、Android Studio、Chrome
浏览器
三、实验内容
1. 系统设计分析
1.1 项目背景
农业光照调节系统是一个多传感器的采集反馈与控制系统，通过光照度传感器对大棚内的光照强
度进行检测，并将监测到的数据上传到云平台，通过客户端可以监测相关信息，从而实时地监测大棚内
光照强度的参数，判断大棚内光照强度。在低于设定值时操作 RGB 红外智能灯对大棚补光，当大棚的
光照强度高于设定值时,打开遮阳帘减少大棚光照强度。
1.2
功能分析
农业光照调节系统功能设计分两大模块：设备采集和控制、系统设置。
设备采集和控制功能模块：分为光照传感器数据采集，继电器的控制。
系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器MAC地址获取与设
置；系统软件版本查询与显示。
系统功能需求分析如下所示：
功能
采集数据显示
遮阳帘实时控制
补光灯实时控制
模式设置
功能说明
应用界面实时更新显示光照传感器状态。
通过应用程序，对遮阳帘开关操作。
通过应用程序，对补光灯开关操作
（自动模式）通过设置光照强度上下限阈值开关遮阳帘、补光灯。
（手动模式）通过界面控制遮阳帘、补光灯开关。
智云连接设置 服务器参数设置与连接。
数据通信协议
本项目主要使用的是采集类传感器模块Sensor-A、控制类传感器模块Sensor-B，其ZXBee协议定
义如表所示。
传感器
Sensor-A
（601）
属性
光强值
上报状态
上报间隔
上报状态
Sensor-B
（602）
继电器
LED
上报间隔
参数
A2
D0(OD0/CD0)
V0
D0(OD0/CD0)
D1(OD1/CD1)
D1(OD1/CD1)
V0
权限
R
RW
RW
RW
RW
RW
RW
说明
光强值，浮点型：0.1精度， 0~65535，单位Lux
D0的Bit0~Bit7分别代表A0~A7的上报
A0~A7传感器值的循环上报时间间隔
D0的Bit0~Bit7分别代表A0~A7的上报
D1的Bit6~Bit7分别代表K1，K2的开关状态
D1的Bit4、Bit5代表LED1/LED2的开关状态，0表
示关闭，1表示打开
A0~A7传感器值的循环上报时间间隔
1.3 系统架构
农业光照调节系统采用物联网项目架构进行设计，由感知层、网络层和应用层组成，如图所示。
应用层
平台层
网络层
感知层
继电器/光强传感器，LED灯
无线节点、Android网关
Android应用 web应用
服务器（云平台）