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研究生:莊育頎
研究生(外文):YU-CI JHUANG
論文名稱:基於嵌入式系統之農業環境監控系統
論文名稱(外文):An Embedded System Based Agriculture Environment Monitoring and Control System
指導教授:曾裕強曾裕強引用關係
指導教授(外文):YU-CHIANG TZENG
口試委員:蕭裕弘陳烈武
口試委員(外文):HSIAO, YU-HUNGCHEN, LIEN-WU
口試日期:2020-07-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立聯合大學
系所名稱:電子工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:農業環境監控系統土壤酸鹼值假說檢定
外文關鍵詞:controlled environment agriculturesoil pHtest of hypotheses
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農業環境監控系統可以實現植物的最佳生長環境,以提高作物的產量與品質。主要的環境數據包含土壤酸鹼值、土壤濕度、光照度、及大氣溫濕度,其中土壤是直接影響作物品質及產量最重要的一項因素。本論文將建置一農業環境監控系統以調控土壤中的酸鹼質,並根據哈密瓜在不同酸鹼質土壤中的植株生長及果實品質差異,來分析土壤酸鹼值對作物生長發育的影響。本論文以植株高度、果實周長、及果實重量做為判斷植株生長的依據;並以果實甜度、子腔寬度、及果實直徑等數據做為評斷果實品質的標準。實驗結果顯示,哈密瓜在弱鹼性土壤中的生長速率都略比在弱酸性土壤中的生長速率快,至少可縮短23%的總種植時間。依哈密瓜果實之果實甜度、子腔寬度、及果實直徑等各項指標的平均值而言,弱鹼性土壤果實的品質均優於酸性土壤果實的品質,果實的可食用體積也略大12.5%。但依照假說檢定的結果,卻顯示弱鹼性土壤對哈密瓜的品質在統計上並沒有明顯的助益。本論文所建置之農業環境監控系統可應用於探討其他環境因素對作物生長發育的影響。
The controlled environment agriculture is suitable to realize the best growth environment for crop to gain higher productivity and quality. The crop productivity and quality are mainly affected by some environmental factors including soil pH, soil moisture, illuminance, air temperature and humidity. Among them, soil pH is the most imponent one. In this paper, a controlled environment agriculture system was established to investigate the effect of soil pH on plant growth based on the variance of growth rate and fruit quality between two Hami melon groups what grow in different soil pH conditions. The growth rate was evaluated according to plant height, fruit perimeter, and fruit weight and the fruit quality was judged depending on fruit sweetness, seed cavity width and fruit diameter. The experimental results indicated that the growth rate of the Hami melon grow in weak alkaline soil was faster than that of grow in weak acid soil for at least 23% of the overall planting period. By comparing the average values of the fruit sweetness, seed cavity width, and fruit diameter of the two groups, the fruit quality of the Hami melon grow in weak alkaline soil was superior to that of grow in weak acid soil with 12.5% larger edible volume. However, weak alkaline soil had nonsignificant benefit on the fruit quality of Hami melon was concluded according to the test of hypotheses. The controlled environment agriculture system implemented in this paper can also be applied to investigate the effect of various environmental factors on plant growth.
致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 農業4.0 1
1.2.1 發展現況 2
1.2.2 發展案例 3
1.3 研究動機與目的 4
1.4 論文架構 6
第二章 系統架構 8
2.1 農業環境監控系統 8
2.1.1 溫溼度感測器 9
2.1.2 土壤溼度感測器 10
2.1.3 手持光學式糖度計 12
2.1.4 Raspberry Pi 3 12
2.1.4 Arduino UNO 14
2.1.5 水溶液pH值檢測器 16
2.2無線通訊協定技術 17
2.3.1 ESP 8266 Wi-Fi 無線傳輸模組 18
2.3.2 封包結構 19
第三章 實驗規劃與分析方法 24
3-2 分析方法 25
第四章 實驗結果與討論 29
4.1 實驗結果 29
第五章 結論與建議 36
參考文獻 39

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