基于ESP32的畜場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

孔 寧，劉統(tǒng)帥，閆永存，王 碩，劉 博

(河南牧業(yè)經濟學院 能源與智能工程學院，河南 鄭州 450000)

近年來，禽畜健康養(yǎng)殖的理念越來越受到行業(yè)重視。養(yǎng)殖環(huán)境是影響畜禽健康的重要因素之一，畜場內的溫濕度及氨氣等有害氣體濃度直接決定了養(yǎng)殖的生產水平和產品質量?，F(xiàn)有環(huán)境參數(shù)監(jiān)測方法可分為人工、有線和無線傳輸三種[1]。人工監(jiān)測需要管理人員每天定時手持檢測設備在畜場內預設點采集數(shù)據(jù)，工作量大、繁瑣且隨機誤差較大。有線傳輸則需布設線纜，成本和功耗較高，可擴展性差。環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的無線傳輸主要是近距離通信，主流技術有Bluetooth、Zigbee、Wi-Fi[2,3]。Bluetooth功耗較低，但通信距離相對較短，且組網能力有限[4]。ZigBee組網功能強大，但數(shù)據(jù)傳輸速率不高[5,6]。Wi-Fi技術數(shù)據(jù)傳輸速率高，組網方便，但同時功耗較大[7]。其他無線環(huán)境監(jiān)測技術有移動通信(4G)和LoRa等，4G技術實時高速，但需要支付通信費用，信號質量受環(huán)境影響較大[8]。LoRa技術具有低功耗、傳輸距離長、帶寬大的優(yōu)點，但系統(tǒng)應用起來相對繁瑣[9]。因此，有必要開發(fā)一種更加智能的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)精準、便捷、輕量化的畜場環(huán)境參數(shù)感知。

隨著嵌入式技術的飛速發(fā)展和畜場中無線網絡的普及，基于無線網絡的嵌入式環(huán)境檢測系統(tǒng)越來越受到研究人員的重視，其操作便捷，結果反饋及時準確，綜合成本低，經濟效益高[10]。侯靜云等[11]采用ZigBee和GPRS混合組網的方式實現(xiàn)了對于溫濕度、煙霧濃度等室內環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測，具有較好的穩(wěn)定性和可擴展性?！?br>