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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 生物資源暨農學院
  3. 生物機電工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35184
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor方煒
dc.contributor.authorChun-Liang Chienen
dc.contributor.author簡君良zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T06:43:21Z-
dc.date.available2013-08-22
dc.date.copyright2011-08-22
dc.date.issued2011
dc.date.submitted2011-08-21
dc.identifier.citation1. 方煒。2011。環控農業的相關應用實例。台北:台灣大學生物產業機電工程學系。網址:http://ecaaser3.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/cea/Cea1-6-8.htm。上網日期:2011-04-21。
2. 方煒。2006。田間伺服器與無線感測網路的國內外發展。作物、環境與生物資訊。3(1): 78-95。
3. 方煒。2007。蝴蝶蘭栽培溫室結構與環境。蝴蝶蘭栽培。沈再木、徐善德。國立嘉義大學: 11-18。
4. 方煒。2010。植物體感測。台北:台灣大學生物產業機電工程學系。網址:http://ecaaser3.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/cea/cea-ebooks.htm。上網日期:2010-12-03。
5. 方煒譯、古在豐樹著。2011。太陽光型植物工廠:永續性的先進植物工廠。財團法人豐年社。
6. 江昭皚、盧福明、楊恩誠、曾傳蘆、廖國基、嚴崇瑋。2009。東方果實蠅生態監測與預警系統。自動化科技學會會刊。54-65。
7. 艾群。2010。農業生產節水技術與系統研發。'農業工程與節能減碳學術研討會'。21-37。台中:行政院農業委員會農業試驗所。
8. 周志遠。2005。感測、控制與通訊技術應用於現代化雞舍管理之研究。碩士論文。台北 : 國立台灣大學生物產業機電工程學系。
9. 林玠明、趙聖峰、周立強。2004。設施內盆栽作物水分管理之控制器研製。2004農機與生機論文發表會。宜蘭。
10. 林菁敏。1983。溫度、無機養分與栽培介質對蝴蝶蘭生長與開花之影響。碩士論文。台北 : 國立台灣大學園藝系。
11. 陳育緯。2007。建構居家環境之無線網路監控系統。碩士論文。台北 : 國立台灣大學生物產業機電工程學系。
12. 陳家智。2000。植物生長箱電腦監控系統之建立。碩士論文。台北 : 國立台灣大學生物產業機電工程學系。
13. 經濟部水利署。2011。98年水資源需求概況。網址:http://www.wra.gov.tw/。上網日期:2011-04-21。
14. 張祖亮。1998。養液栽培之應用技術。種苗生產自動化專輯第三期第98003號。馮丁樹主編。台北:台灣大學生物機電工程學系。
15. 張潛、王立人。2004。藍牙技術在溫室資料獲取系統中的應用。農機化研究。2: 190-192。
16. 雷華德。2006。建構蝴蝶蘭栽培環境與介質含水率無線監控系統。碩士論文。台北 : 國立台灣大學生物產業機電工程學系。
17. 廖敏卿。1980。蝴蝶蘭栽培。初版。台北,廖敏卿。
18. 鄭憲宗。2009。宙斯:支援數位生活之家控服務整合平台。自動化科技學會會刊。36-42。
19. 劉冠伶、方煒。2010。環控室內栽培波士頓萵苣育苗 之環境條件探討-養液成份與濃度。'2010農機與生機論文發表會'。377-381。屏東: 中華農業機械學會。
20. 盧子淵。1996。設施內作物蒸散模式之基礎研究。碩士論文。台中:國立中興大學農業機械工程學系。
21. 蕭伯翰。2009。植物立體化栽培控制環境之遠端監控。碩士論文。台北 : 國立台灣大學生物產業機電工程學系。
22. 簡君良、張明毅、方煒。2010。實驗與量產型植物工廠監控軟硬體之研發。'2010農機與生機論文發表會'。195-186。屏東: 中華農業機械學會。
23. Barker, A. V. and H. A. Mills. 1980. Ammonium and nitrate nutrition of Horticultural corps. Horticultural Review 2: 235-432.
24. Curtis, J. T.1947.Ecological Observations on the Orchids of Haiti.
25. Decagon Devices. 2009. ECH2O Dielectric Probes vs. Time Domain Reflectometers (TDR). Available at: http://www.decagon.com/. Accessed 10 October 2010.
26. Fukatsu, T. and T. Nanseki. 2009. Monitoring System for Farming Operations with Wearable Devices Utilized Sensor Networks. Sensors. 9(8): 6171-6184.
27. Fynn, R., A. Al-Shooshan, T. Short and R. McMahon. 1993. Evapotranspiration measurement and modeling for a potted chrysanthemum crop. Transactions of the ASABE. 36(6): 1907-1913.
28. Hopkins W. G. 1995. Introduction to plant physiology. John Wiley & Sons, Inc.
29. Maghrabi, Y. M. S., A. E. Younis, and F. S. Abozinah. 1985a. Nitrogen metabolism in tomato seedlings I. Uptake and assimilation of nitrate N. Plant and Soil 85(3) : 395-402.
30. Maghrabi, Y. M. S., A. E. Younis, and F. S. Abozinah. 1985b. Nitrogen metabolism in tomato seedlings II. Uptake and assimilation of ammonia-N. Plant and Soil 85(3) : 403-411.
31. Monteith, J. L.1973.Principles of environmental physics. London, Edward Arnold.
32. Noborio, K. 2001. Measurement of soil water content and electrical conductivity by time domain reflectometry: a review* 1. Computers and Electronics in Agriculture. 31(3): 213-237.
33. Pan, M. S., L. W. Yeh, Y. A. Chen, Y. H. Lin and Y. C. Tseng. 2008. A WSN-based intelligent light control system considering user activities and profiles. Sensors Journal, IEEE. 8(10): 1710-1721.
34. Penman, H. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 193(1032): 120-145.
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35184-
dc.description.abstract本研究旨在建立一套適用於植物工廠內作物栽培之環境與養液監控物聯網系統,系統涉及之硬體包含個人電腦、PICNIC(Programmable Interface Controller with Network Interface Card)、無線基地台、溫度與濕度感測器、二氧化碳感測器、酸鹼度感測器、導電度感測器、荷重元、加濕機、二氧化碳電磁閥與鋼瓶、人工光源以及蠕動泵等。各項感測器透過PICNIC及無線基地台與個人電腦進行無線的數據傳輸與上網,具備物聯網(Internet of Things)之功能。系統之軟體可分成主程式與網頁系統兩部分,主程式主要是作為與PICNIC連接,負責量測數據的擷取、上傳至網頁系統、執行各項設備的控制動作及與網頁系統的同步作業。由於網頁系統旨在提供人機介面,允許使用者透過網路連線來瀏覽與操作整套系統,當使用者對控制策略或各項設定值有做修改時,需要與主程式維持相同設定,此即為同步作業。
系統目前運作於本系的伺服器上,負責針對分散在三個地點的七間植物工廠進行量測與監控。除了具備前述的監測功能之外,亦能有效控制水耕葉菜栽培環境內的相對濕度、二氧化碳濃度、養液酸鹼度、養液導電度以及蝴蝶蘭栽培的灌溉頻度與灌溉量。目前環境內各項設定值為環境內濕度不低於70%、二氧化碳濃度維持在1200 ppm、養液酸鹼值以及導電度控制在6±0.1以及0.9±0.1 mS/cm、蝴蝶蘭盆栽的灌溉作業則是維持於整盆重量減少23%後進行。
本研究建置的環境與養液灌溉監控物聯網系統適用於植物工廠短期葉菜類栽培與蝴蝶蘭盆栽灌溉,透過此系統可使植物工廠的管理更為簡便,管理者只要能上網就可隨時監看達到無所不在(Ubiquitous)之目的。
zh_TW
dc.description.abstractThis study aims to develop a ubiquitous environment and fertigation control system for crop production in plant factory. The hardware relate to the system includes personal computers, PICNICs(Programmable Interface Controller with Network Interface Card), wireless access points, temperature sensors, humid sensors, CO2 sensors, pH sensors, electrical conductivity sensors, load cell, humidifiers, CO2 containers and related magnetic valves, artificial light and peristaltic pumps. All sensors transmit data via PICNIC and wireless access point, thus making all sensors fall in the concept of “Internet of Things”. The software related to the system can be divided into main program and web system. The purposes of the main program are: connecting to PICNIC, data acquisition from PICNIC, data upload to the web system, execute on-off control command to the equipment, and synchronized the control setup between main program and web system.
System developed is currently operating in seven plant factories at three locations using one server located in our Department. Other than previously mentioned monitoring capabilities, the system also governing the control of indoor relative humidity, carbon dioxide concentration, pH and electrical conductivity of nutrient solution of hydroponically grown leafy vegetables and duration and frequency of fertigation for orchid(Phalaenopsis) production. Current settings for indoor relative humidity was not less than 70%, carbon dioxide concentration was maintained at 1200 ppm, pH and electrical conductivity of nutrient solution were kept at 6±0.1 and 0.9±0.1 mS/cm, and the timing for potted orchid irrigation can be kept at pre-set(23% for example) reduction in total weight of the pot.
Based on the concept of “Internet of Things”, an ubiquitous environment monitoring and control system was developed. The system is currently used in plant factories for leafy vegetable and orchid production. Through the successful installation of the system, the manager can work much easily. As long as the manager can get access to the Internet, he or she can get the real time information of the system thus making the ubiquitous management possible.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T06:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011
en
dc.description.tableofcontents誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 前言 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的 3
第二章 文獻探討 4
2-1 植物工廠 4
2-1-1 太陽光利用型 4
2-1-2 完全控制型 4
2-1-3 綜合型 5
2-2 蝴蝶蘭 6
2-3 環境監控在農業上之應用 7
2-4 無線感測網路之發展 8
2-4-1 藍牙 8
2-4-2 ZigBee 9
2-4-3 Wi-Fi 10
2-5 物聯網(無所不在的環境監控) 12
2-6 濕空氣熱力學 14
2-6-1 蒸發作用 15
2-6-2 蒸散作用 15
2-7 蒸發散量估算 16
2-8 灌溉策略探討 18
2-8-1 累計輻射量法 18
2-8-2 蒸汽壓差法 19
2-8-3 介質含水率法 20
2-8-4 盆重變化法 23
2-9 養液酸鹼度影響 26
2-10 養液導電度影響 27
第三章 材料與方法 28
3-1 研究設備 28
3-1-1 PIC Network Interface Card 28
3-1-2 荷重元與重量轉換器模組 28
3-1-3 溫度感測器 30
3-1-4 相對濕度感測器 31
3-1-5 光量感測器 32
3-1-6 二氧化碳感測器 32
3-1-7 磁簧開關 33
3-1-8 網路攝影機 33
3-2 感測器之校正 34
3-2-1 重量轉換器之設定與荷重元之校正 34
3-2-2 濕度感測器之校正 35
3-2-3 光量感測器之校正 36
3-3 無線監控系統開發 38
3-3-1 系統開發工具 38
3-3-2 資料庫應用軟體 39
3-3-3 無線監控系統架構 39
3-4 養液控制系統建構 41
3-4-1 建構材料 41
3-4-2 養液調控系統 41
3-5 蝴蝶蘭灌溉系統 44
3-5-1 灌溉與量測平台 44
3-5-2 灌溉試驗 44
第四章 結果與討論 46
4-1 感測器之迴歸公式建立 46
4-1-1 相對濕度感測器 46
4-1-2 光量感測器 47
4-2 無線監控系統開發 49
4-2-1 無線監控系統硬體 49
4-2-2 無線監控系統軟體 50
4-2-3 無線監控主程式 50
4-2-4 無線監控網頁系統 54
4-2-5 養液控制系統建構與測試 56
4-2-6 蝴蝶蘭盆栽灌溉系統運作測試 57
4-2-7 系統運作測試 59
4-2-8 警報系統測試 67
第五章 結論與建議 70
5-1 結論 70
5-2 建議 71
參考文獻 72
dc.language.isozh-TW
dc.subject植物工廠zh_TW
dc.subjectPICNICzh_TW
dc.subject無線監控zh_TW
dc.subject遠端監控zh_TW
dc.subject無所不在zh_TW
dc.subject物聯網zh_TW
dc.subjectPICNICen
dc.subjectInternet of Thingsen
dc.subjectUbiquitousen
dc.subjectRemote monitoringen
dc.subjectWireless controlen
dc.subjectPlant factoryen
dc.title植物工廠環境與養液灌溉監控物聯網之建置zh_TW
dc.titleApplying Internet of Things for the Development of Ubiquitous Environment and Fertigation Control System in Plant Factoryen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear99-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee林達德,戴廷恩
dc.subject.keywordPICNIC,植物工廠,無線監控,遠端監控,無所不在,物聯網,zh_TW
dc.subject.keywordPICNIC,Plant factory,Wireless control,Remote monitoring,Ubiquitous,Internet of Things,en
dc.relation.page75
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2011-08-21
dc.contributor.author-college生物資源暨農學院zh_TW
dc.contributor.author-dept生物產業機電工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:生物機電工程學系

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