基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

1、    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用    趙嘉偉+呂俐衡+沈洪吉+張杰摘要：我國是農(nóng)業(yè)大國，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)既可以節(jié)省人力、物力、財力，又可以高效高質(zhì)量地促進生產(chǎn)。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)變得越來越有意義。本文介紹的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)采用zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，將溫濕度、氣體等傳感器采集的實時信息傳送到上位機和手機app上，這樣溫濕度、氣體等信息就可方便快捷地同時顯示到電腦和手機上。關(guān)鍵詞：溫室大棚；物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)測；傳感器： s6

2、25；tp277 ： a doi編號： 10.14025/ki.jlny.2017.13.001隨著科技的發(fā)展，人們對生活工具的要求也越來越高，希望各類生活工具都變得更加快捷。我國是農(nóng)業(yè)大國，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不僅需要大量的人力去觀察農(nóng)作物的生長，而且影響農(nóng)作物生長的各環(huán)節(jié)，也需要農(nóng)民靠自己的經(jīng)驗去感知，這非常不利于我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展1。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)可以很好地解決傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的弊端2。本文所介紹的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用cc2530單片機對傳感器采集到的各類信息進行處理，通過zigbee無線通信技術(shù)形成一個可監(jiān)測溫室大棚的溫度、濕度、氣體等

3、參數(shù)的星型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。1 系統(tǒng)設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)是由一個協(xié)調(diào)器（zigbee中心節(jié)點）和4個終端節(jié)點（zigbee終端節(jié)點）構(gòu)成。協(xié)調(diào)器的作用是將連接終端節(jié)點的溫度傳感器、濕度傳感器等采集到的信息，傳輸給上位機和手機app3。本系統(tǒng)的上位機和手機app都可以隨時查看溫室大棚的實時信息，并遠程控制溫室大棚。具體工作原理是監(jiān)測系統(tǒng)電源開關(guān)打開后，傳感器先采集溫室大棚的溫度、濕度等信息給zigbee終端，zigbee終端通過無線網(wǎng)將信息傳送給zigbee協(xié)調(diào)器，進而再傳送給上位機和手機app4。根據(jù)環(huán)境要求的不同，通過鍵盤設(shè)定各類溫室大棚監(jiān)測信息的最高值，上位機和手機app通過

4、與輸入設(shè)定值進行比較，控制協(xié)調(diào)器驅(qū)動蜂鳴器報警。2系統(tǒng)構(gòu)成本系統(tǒng)主要由cc2530單片機構(gòu)成主控部分，進行信息處理、外部指令接受、控制信號形成和信息記錄等功能。本系統(tǒng)中土壤濕度傳感器類型為dht11，空氣溫濕度傳感器類型為ds18b20，二氧化碳傳感器類型為m-q2。zigbee終端節(jié)點會不時讀取各個傳感器采集的信息（模擬信號），并將各類模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號反饋給zigbee協(xié)調(diào)器。zigbee協(xié)調(diào)器和上位機通過串口rs232進行通信，上位機和手機通過路由器wife通信，只要上位機和手機在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，當上位機打開管理系統(tǒng)、串口和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，手機上的app就可以連接上zigbee終端，這樣傳

5、感器采集的各類信息就可以同時在手機和上位機上顯示5。3系統(tǒng)測試3.1 上位機信息采集測試溫室大棚各類信息通過zigbee終端節(jié)點到達zigbee協(xié)調(diào)器后，經(jīng)過串口rs232把各類信息的數(shù)字信號傳輸?shù)缴衔粰C中，在上位機中進行顯示、保存和處理，然后上位機再將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給手機用戶app軟件上。其中，上位機中一個終端的顯示信息，如圖1所示。3.2手機app軟件信息采集測試手機app通過藍牙方式接受上位機的數(shù)據(jù)，最終各類信息也可以在用戶app軟件上同時顯示，顯示信息如圖2所示。4結(jié)語隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，使得基于zigbee的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與研究非常具有實用價值和研究價值，基于zigbee的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)一方面節(jié)省了人力物力財力，另一方面可提高農(nóng)業(yè)溫室大棚的收益和效率，加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量。參考文獻1孟慶海.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)d.天津大學，2014.2郭青，薛亮.基于zigbee和android的環(huán)境監(jiān)控app的設(shè)計與實現(xiàn)j.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（08）.3黃鴻鋒.基于zigbee技術(shù)的農(nóng)作物溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)d.電子科技大學，2011.4胡培金，江挺，趙燕東.基于zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的土壤墑情監(jiān)控系統(tǒng)j.農(nóng)業(yè)工程學報， 201