溫室環(huán)境信息無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：針對(duì)當(dāng)前溫室監(jiān)控領(lǐng)域現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境信息無線監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并分別闡述了監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)系統(tǒng)三個(gè)層次的軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。經(jīng)在園區(qū)溫室中實(shí)際應(yīng)用，證明該系統(tǒng)綜合性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：溫室監(jiān)控；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；ZigBee

中圖分類號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2012）10-0019-06

溫室是一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，其自我調(diào)節(jié)能力有限。為滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，需要對(duì)溫室各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行人為調(diào)控，以便創(chuàng)造一個(gè)更加適合作物生長的環(huán)境。建立溫室監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)溫室環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，成為實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)自動(dòng)化和高效化的關(guān)鍵手段。傳統(tǒng)的溫室監(jiān)控系統(tǒng)基于有線通信方式，存在諸如布線復(fù)雜、維護(hù)困難、傳感器節(jié)點(diǎn)不能靈活部署等一系列問題，在一定程度上限制了溫室監(jiān)控系統(tǒng)的普及應(yīng)用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，WiFi、藍(lán)牙、UWB、RFID、ZigBee等多種無線通信技術(shù)相繼出現(xiàn)。其中，WiFi、藍(lán)牙等由于成本高、功耗大等缺點(diǎn)，無法在溫室監(jiān)控領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用；而基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取技術(shù)和處理技術(shù)，具有節(jié)點(diǎn)規(guī)模大、體積小、成本低、自組網(wǎng)等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

本研究針對(duì)當(dāng)前溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題和不足，設(shè)計(jì)了一種低功耗、低成本、組網(wǎng)靈活、人機(jī)界面友好、可方便進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程管理的溫室環(huán)境信息無線監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)行了成功應(yīng)用。……