基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚種植監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，土地是農(nóng)民賴以生存的基礎(chǔ)，具有重要的戰(zhàn)略意義。農(nóng)民靠傳統(tǒng)弄作物種植和人力為主的耕作模式難以實(shí)現(xiàn)收入增加。且伴隨著我國“城鎮(zhèn)化”的開展，廣大農(nóng)村的土地陸續(xù)進(jìn)行了集約化管理。溫室大棚種植模式充分利用有限的農(nóng)業(yè)土地實(shí)現(xiàn)精耕細(xì)作，改變了農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境和氣候的依賴性，農(nóng)民可以種植反季節(jié)、高品質(zhì)、高附加值的蔬果提高收入，改善生活。不過，我國的溫室大棚規(guī)模有限，管理混亂，而且溫室大棚種植還停留于靠人工耕作和經(jīng)驗(yàn)管理，造成極大財(cái)產(chǎn)浪費(fèi)，

2、也消耗了大量人力物力。
　　隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)內(nèi)得以普遍應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)溫室大棚種植中，研發(fā)穩(wěn)定高效的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和開關(guān)控制，改變農(nóng)業(yè)種植模式，對(duì)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展有非常重要的意義?；谖锫?lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)溫室大棚種植監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以監(jiān)測(cè)溫室種植大棚中空氣溫度濕度、CO2濃度、光照度及土壤水分等參量，以此促進(jìn)農(nóng)作物的生長和提高作物產(chǎn)量，同時(shí)也可以通過控制開關(guān)的開合改變農(nóng)作物的生長

3、環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長過程的自動(dòng)化管理。
　　本文首先分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的研究背景和研究意義，以及在目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。在論述物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)種植應(yīng)用的基本特點(diǎn)和若干關(guān)鍵技術(shù)問題后，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)溫室大棚種植監(jiān)控系統(tǒng)整體分析設(shè)計(jì)的任務(wù)，并從別從可行性分析、功能需求分析、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案三方面做了詳細(xì)論述。
　　本文從三個(gè)層次進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)采集層中傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲取、網(wǎng)絡(luò)傳輸層中數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)、

4、終端應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)查詢顯示。考慮性價(jià)比、安全性、穩(wěn)定性和抗干擾能力等因素，并結(jié)合市場(chǎng)供求情況，選擇合適的終端傳感器（空氣溫度、濕度、CO2濃度、光照度、土壤水分和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)），組建無線傳感網(wǎng)絡(luò)的物理架構(gòu)，對(duì)溫室大棚內(nèi)的農(nóng)作物的生長環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。網(wǎng)絡(luò)傳輸層采用物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)將ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)和外界的Internet網(wǎng)絡(luò)連接起來，監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)可通過接入的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)端進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。在終端應(yīng)用層本系統(tǒng)開發(fā)了基于

5、Web計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)和基于Android系統(tǒng)的移動(dòng)終端物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和管理。同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)判斷溫室大棚采集的數(shù)據(jù)是否超出預(yù)設(shè)值，操作人員根據(jù)實(shí)際情況可通過遠(yuǎn)程終端對(duì)溫室大棚的控制設(shè)備（如風(fēng)機(jī)、遮簾頂棚、灌溉、溫度濕度等）發(fā)出控制命令，進(jìn)行調(diào)節(jié)操作管理。
　　系統(tǒng)經(jīng)過安裝、調(diào)試、目前實(shí)現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚內(nèi)農(nóng)作物生長的監(jiān)測(cè)與控制功能，運(yùn)行狀態(tài)良好。本系統(tǒng)具有低成本、低能耗、適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便等