[01108964]基于ZigBee技术的温室大棚智能监控系统设计

任务来源：保定市科技支撑计划项目,编号：17ZN001 应用领域：农业信息化领域 技术原理： 近年来,温室大棚基础设施发展迅速,但仍存在诸多问题。传统温室监控系统多采用有线连接,布线复杂,往往造成温室内线缆纵横交错、使用不便、安装维护困难等问题。本项目采用ZigBee无线技术,将传感器整合到无线传送网络中,通过在温室大棚内布置温度、湿度、光照、二氧化碳等传感器,对温室内的环境进行检测,从而对大棚内的环境进行自动化控制。通过更加精细和动态监控的方式,来对农作物进行管理,更好的感知到农作物的环境,达到“智能”状态,提高资源利用率和生产力水平。 课题完成的主要工作包括以下方面： （1）温室环境信息采集。传感器节点负责采集温室环境数据,主要包括核心控制器、传感器模块和无线通信模块3部分。 （2）设计ZigBee与WiFi融合组网的信息传输模式。充分分析ZigBee和WiFi技术各自具备的优缺点以及它们在本项目中的应用性,提出了两种异构网络相结合的方案从而完成系统通信传输。 （3）设计开发系统软件。包括传感器采集模块、控制模块、数据传输模块、协议转换网关及上位机控制模块。 主要创新点： （1）采用无线通信模式,避免了有线连接布线复杂,造成温室内线缆纵横交错、使用不便、安装维护困难等问题。 （2）无线通信技术融合ZigBee无线技术及WiFi无线技术为一体,扬长避短。对于传感器控制模块,采用ZigBee技术,使之拥有ZigBee低功耗、自组网、便于扩展等优势;对于安防模块及互联网关采用WiFi技术,充分发挥WiFi高带宽、传送量大、可接入互联网的优点。 （3）充分利用物联网技术对农业进行智慧种植。本项目所设计的智能温室监控系统利用其自身的技术优势,让温室作物生产摆脱了一年四季的季节限制,让温室大棚变得“智慧”,依靠农业物联网技术来开展温室大棚种植,不劳累而且精确,温室管理更加轻松和高效。 （4）增加了安防系统及远程控制系统,可以通过手机、计算机等信息终端查看实时监测信息、报警信息,以实现温室大棚智能化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,实现精细化的管理,为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件,帮助客户提高效率、降低成本、增加收益。 本项目立足物联网的ZigBee应用技术,结合温室环境的实际应用,将先进的信息物联技术应用到传统的农业,解决了传统温室大棚成本过高、布线繁杂、高故障率、功能单一等问题。实现了温室内传感器节点的简易扩展、快速的数据传送、稳定的系统控制。