四位一體溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)部署研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)。我國(guó)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(shí)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(gè)地區(qū)初具規(guī)模。而我國(guó)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(shí)現(xiàn)智能溫室的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)成為了可能。目前我國(guó)大部分的智能溫室依然采用有線的通信傳輸方式進(jìn)行環(huán)境信息監(jiān)測(cè)，這造成了溫室內(nèi)的線纜交錯(cuò)穿插，監(jiān)測(cè)空間擴(kuò)展小且組網(wǎng)不靈活的缺

2、點(diǎn)，溫室的生產(chǎn)成本和建造維護(hù)的難度也很大且溫室內(nèi)調(diào)控設(shè)備大都為人工控制，耗費(fèi)了大量的人力物力。
　　根據(jù)上述情況，本文設(shè)計(jì)了一種適合北方四位一體溫室的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，首次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于四位一體新型溫室，實(shí)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(shí)現(xiàn)了精細(xì)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(jià)值。
　　四位一體溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)綜合運(yùn)用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)、GPRS通訊技術(shù)、上位機(jī)

3、技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)功能，整體系統(tǒng)主要包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)部分。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用ZigBee技術(shù)搭建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的接收、存儲(chǔ)、處理、顯示和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，并為用戶提供多種終端的展示頁(yè)面。
　　通過系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明系統(tǒng)運(yùn)行工

4、作穩(wěn)定可靠，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)展示，并能夠?qū)喔仍O(shè)備、通風(fēng)扇、燈光等裝置的集中智能控制，以及對(duì)溫室環(huán)境的智能調(diào)節(jié)和預(yù)報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境的智能化控制和溫室作物的科學(xué)管理和資源的優(yōu)化配置，達(dá)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(shè)計(jì)開發(fā)后，針對(duì)使用電池作為能源的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在大規(guī)模農(nóng)田環(huán)境信息采集系統(tǒng)中，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署進(jìn)行了研究，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面積覆蓋模型，推導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部