四位一體溫室監(jiān)控系統的設計及節(jié)點部署研究.pdf

1、農業(yè)是國民經濟的基礎，也是我國國民經濟鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)。我國農業(yè)正處于傳統農業(yè)向現代農業(yè)轉型時期，關于智能農業(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業(yè)正是傳統養(yǎng)殖業(yè)與傳統種植業(yè)的一種結合。隨著物聯網技術的成熟與發(fā)展，實現智能溫室的現代化農業(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，這造成了溫室內的線纜交錯穿插，監(jiān)測空間擴展小且組網不靈活的缺

2、點，溫室的生產成本和建造維護的難度也很大且溫室內調控設備大都為人工控制，耗費了大量的人力物力。
　　根據上述情況，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，首次將物聯網技術應用于四位一體新型溫室，實現了種植—養(yǎng)殖—沼氣—用戶之間的多環(huán)境參數協調控制及網內協作，真正實現了精細生態(tài)農業(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)控系統綜合運用ZigBee無線通信技術、GPRS通訊技術、上位機

3、技術、數據庫技術和互聯網技術進行設計實現。根據系統功能，整體系統主要包括無線傳感器網絡系統和遠程監(jiān)控系統兩個部分。無線傳感器網絡系統利用ZigBee技術搭建無線傳感器網絡，實現溫室環(huán)境信息的采集、傳輸、控制和反饋，并通過GPRS與遠程監(jiān)控系統實現遠程通信；遠程監(jiān)控系統實現對溫室環(huán)境參數的接收、存儲、處理、顯示和控制，實現對無線傳感器網絡系統的遠程控制，并為用戶提供多種終端的展示頁面。
　　通過系統的實際運行試驗，結果表明系統運行工

4、作穩(wěn)定可靠，可以實現對溫室環(huán)境參數的實時展示，并能夠對灌溉設備、通風扇、燈光等裝置的集中智能控制，以及對溫室環(huán)境的智能調節(jié)和預報警，從而實現了對動植物生長環(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、高產、高效的現代農業(yè)要求。
　　在完成監(jiān)控系統的設計開發(fā)后，針對使用電池作為能源的環(huán)境監(jiān)測系統，在大規(guī)模農田環(huán)境信息采集系統中，對無線傳感器網絡節(jié)點的部署進行了研究，基于無線傳感器網絡面積覆蓋模型，推導出節(jié)點隨機部