四位一體溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設計及節(jié)點部署研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，也是我國國民經(jīng)濟鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)。我國農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型時期，關(guān)于智能農(nóng)業(yè)的研究正在飛速的發(fā)展，智能溫室種植和智能養(yǎng)殖業(yè)已在多個地區(qū)初具規(guī)模。而我國北方的四位一體的溫室農(nóng)業(yè)正是傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)與傳統(tǒng)種植業(yè)的一種結(jié)合。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟與發(fā)展，實現(xiàn)智能溫室的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)成為了可能。目前我國大部分的智能溫室依然采用有線的通信傳輸方式進行環(huán)境信息監(jiān)測，這造成了溫室內(nèi)的線纜交錯穿插，監(jiān)測空間擴展小且組網(wǎng)不靈活的缺

2、點，溫室的生產(chǎn)成本和建造維護的難度也很大且溫室內(nèi)調(diào)控設備大都為人工控制，耗費了大量的人力物力。
　　根據(jù)上述情況，本文設計了一種適合北方四位一體溫室的環(huán)境自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，首次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于四位一體新型溫室，實現(xiàn)了種植—養(yǎng)殖—沼氣—用戶之間的多環(huán)境參數(shù)協(xié)調(diào)控制及網(wǎng)內(nèi)協(xié)作，真正實現(xiàn)了精細生態(tài)農(nóng)業(yè)，最大化的節(jié)省人力物力，有很大的推廣價值。
　　四位一體溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)綜合運用ZigBee無線通信技術(shù)、GPRS通訊技術(shù)、上位機

3、技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行設計實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)功能，整體系統(tǒng)主要包括無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)兩個部分。無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)利用ZigBee技術(shù)搭建無線傳感器網(wǎng)絡，實現(xiàn)溫室環(huán)境信息的采集、傳輸、控制和反饋，并通過GPRS與遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程通信；遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對溫室環(huán)境參數(shù)的接收、存儲、處理、顯示和控制，實現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的遠程控制，并為用戶提供多種終端的展示頁面。
　　通過系統(tǒng)的實際運行試驗，結(jié)果表明系統(tǒng)運行工

4、作穩(wěn)定可靠，可以實現(xiàn)對溫室環(huán)境參數(shù)的實時展示，并能夠?qū)喔仍O備、通風扇、燈光等裝置的集中智能控制，以及對溫室環(huán)境的智能調(diào)節(jié)和預報警，從而實現(xiàn)了對動植物生長環(huán)境的智能化控制和溫室作物的科學管理和資源的優(yōu)化配置，達到了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求。
　　在完成監(jiān)控系統(tǒng)的設計開發(fā)后，針對使用電池作為能源的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，在大規(guī)模農(nóng)田環(huán)境信息采集系統(tǒng)中，對無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的部署進行了研究，基于無線傳感器網(wǎng)絡面積覆蓋模型，推導出節(jié)點隨機部