无线嵌入式温室监测系统设计与实现

概述在植物生长的过程中,环境温度和湿度对植物生长的影响最大。

由于温度和湿度的变化这是植物生长需求,所以我们必须对环境的温度和湿度监测和控制,使其适合植物的生长,提高产量和品质。

随着科学技术的迅速发展,现代农业温室大棚监测控制系统模型也不断提高。

系统背景温室大棚监测控制系统的发展可以分为四个阶段：单片机的控制系统模式、PLC的控制系统模式、现场总线的分布式智能控制系统模式、无线网络智能控制系统模式。

无线传感器网络应用于温室控制系统可以实现温室环境参数的自动监测和控制,可以有效地避免电缆布线复杂系统,减少施工难度和快速完成整个项目。

系统功能相比，同是无线网络的Wi-Fi，才茂CM520-87G网络通信距离短，通信速度低。

对于一个狭长的农业大棚，才茂CM520-87G网络可能需要更多的中继处理模块完成无线通信，但该网络结构复杂，可靠性相应降低。

因此，提出了一种基于Wi-Fi的温室大棚监测控制系统它能在一定程度上简化无线网络结构，提高通信效率和可靠度。

有线电视网络的温室环境高温、强光、酸性将导致测量和控制网络可靠性和抗干扰性能降低,后期会增加系统维护的难度和相关费用。

温室大棚监测控制系统的无线传感器网络、无线个域网技术近年来在温室应用程序中是很常见的,成为一个研究热点。

国内过去的大部分温室人工通过简单的工具(温度计等)确定当前环境条件,并根据手动开启和关闭的经验进行的温室控制设备这不仅效率低,控制效果不好。

因此,通过研究温室的结构和功能,使用当前流行的网络技术，提出了一种基于网络化的自动温室大棚监测控制系统具有重要的意义。

系统特点温室大棚监测控制系统各温度、湿度等传感器将环境参数转换为电信号,通过现场总线、网关、以太网,最终送到控制端;控制端经过决策处理,将控制信号通过原路返回给控制模块,控制执行器的动作。

可以看出,温室控制系统可分为以下几个功能模块:控制端、嵌入式网关和现场测量及执行模块。

事实上温室大棚监测控制系统是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线,具有很强的抗共模干扰能力,在适当的波特率下传输距离远;同时由于其硬件设计简单、控制方便、易于进行网络扩展,已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。

温室中无线环境测控系统的设计摘要：从无线传感器网络的体系结构、在温室环境中的应用等方面探讨了基于无线传感器网络的农业温室环境测控系统，为实现把无线传感器网络技术与温室环境相结合，达到智能化、自动化的目标，进而提高温室条件下农作物生产效益做出了一定的探索。

关键词：温室；无线环境；传感器；监控系统前言：对于温室大棚里面的农作物而言，大棚中的温度、空气湿度、光照度、CO2浓度等因素将严重影响产量，因此，实现对这些因素的智能控制是当前温室大棚种植的关键问题和研究热点，对中国这个人口大国的农业现代化生产以及解决人们的菜篮子需求具有深远意义。

1温室环境控制系统温室环境测控系统是基于传感技术、电子技术、通讯技术、计算机技术、网络技术、专家系统技术和图像采集处理技术的智能系统，它集成了智能控制算法、温湿环境预测模型、园艺作物生长发育模型及病害预测模型等，可根据作物生长发育规律对温室环境进行智能调控，同时对温室生产、管理和病虫害防治有指导作用。

现代温室是设施农业的生产车间，温室环境信息的监测控制系统是实现其生产自动化、高效化最为关键的环节[2]。

温室环境管理的内容包括温度、光照、通风、湿度、二氧化碳浓度、遮荫、灌溉等环境因子的控制，温室环境控制系统的使用极大影响了温室产品的质量和生产成本。

目前，温室环境控制有4种形式，分别适用于不同的温室环境控制要求。

1.1 自动调温器自动调温器有2种基本类型：一种是开关式自动调温器，另一种是渐变式自动调温器。

开关式自动调温器一般控制风扇、加热器等，只有“运行”和“停止运行”2种状态的设备，渐变式自动调温器一般用作电子控制器的传感器。

自动调温器投资少，安装简单，使用方便，但控制能力有限，精确度不高，与其他设备兼容性差，扩展性差，能源利用效率低。

自动调温器一般用于只需简单温度控制的温室。

在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、二氧化碳浓度等来获得作物生长的最佳条件，同时将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。

基于无线传感器网络的温室大棚温湿度监测与控制系统设计温室大棚是一种用于农业生产的封闭空间，它可以提供良好的环境条件，使植物在较长的时间内得到适宜的生长环境。

温室大棚的温度和湿度是农作物生长的关键因素之一。

为了实现温室大棚的温湿度监测与控制，我们可以利用无线传感器网络技术来设计一个智能监测与控制系统。

首先，我们可以通过无线传感器节点来采集温湿度数据。

传感器节点可以使用温湿度传感器来感知环境的温度和湿度变化。

这些传感器节点可以布设在温室大棚中的不同位置，以获取更全面的数据。

传感器节点可以通过无线通信方式将数据传送给基站节点。

基站节点是无线传感器网络中的中心节点，它负责接收传感器节点发送的数据，并将数据交给上位机进行处理。

基站节点可以通过无线通信方式与传感器节点进行数据传输。

为了提高网络的可靠性和稳定性，可以采用多节点协作的模式，使网络中任意一个节点故障，不会影响整个系统的工作。

在接收到传感器节点的温湿度数据后，上位机可以进行数据处理和分析。

通过对温湿度数据的分析，我们可以了解温室大棚中的温湿度变化趋势，并根据需要进行相应的控制。

上位机可以使用数据可视化的方式将温湿度数据以图表或曲线的形式展示给用户，方便用户实时了解温室大棚的温湿度情况。

在温室大棚的温湿度监测与控制方面，可以采用反馈控制的方法来实现。

根据温湿度数据的变化情况，上位机可以向温室大棚中的执行机构发送控制信号，实现对温湿度的控制。

例如，在温度过高时，上位机可以通过执行机构打开大棚的通风窗，降低温度；在湿度过高时，上位机可以通过执行机构启动降湿设备，降低湿度。

这样，可以实现对温室大棚温湿度的自动控制。

此外，为了进一步改进温室大棚的温湿度监测与控制系统，可以引入智能算法和预测模型。

智能算法可以根据历史温湿度数据和环境条件，预测未来的温湿度变化趋势，并自动调整控制策略。

预测模型可以通过分析大量的历史数据，建立温湿度与作物生长之间的关系模型，为农民提供相应的建议和指导。

智能温室大棚监控系统的研究与设计龚尚福;潘虹【摘要】According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems,an intelligent greenhouse monitoring system is put forward,in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip. The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system. The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system,and assisted with expert data-base for guidance. The system has perfect human-machine interactive interface,easy operation,low cost and high practical value, with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.%针对目前各种智能监控系统成本高、使用不方便等特点,提出一种智能温室大棚监控系统.本系统采用CC2530嵌入式微处理器作为主控芯片,无线传感网络采用ZigBee技术构建,软件系统由电脑端的监控中心系统和Android移动客户端系统组成,并辅助专家库予以指导.本系统具有良好的人际交互界面,操作简便,成本低,用户可随时随地监控温室大棚的生产和管理情况,具有实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)019【总页数】4页(P119-122)【关键词】智能温室大棚监控;ZigBee技术;CC2530;Android移动客户端系统【作者】龚尚福;潘虹【作者单位】西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054;西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP393Abstract：According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems，an intelligent greenhouse monitoring system is put forward，in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip.The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system.The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system，and assisted with expert data⁃base for guidance.The system has perfect human⁃machine interactive interface，easy operation，low cost and high practical value，with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.Keywords：intelligent greenhouse monitoring；ZigBee technology；CC2530；Android mobile client system我国是一个农业大国，但是人口众多，人均耕地面积少，所以如何提高农作物的产量和质量，最大化地利用耕地面积十分重要。

基于嵌入式系统的农业温室大棚监控系统方案设计引言托普物联网研究发现智能大棚是基于嵌入式系统和无线传感器网络的自动控制系统，整个系统由无线监控节点、传感器、变频器和全GUI的人机控制终端等组成。

各种传感器、语音呼叫和控制状态数据由安置在各个大棚里的监控节点来采集，再通过无线局域网传输到控制中心，计算机根据预先设定的数据，通过数据比较结合PID算法来精确控制各个控制终端。

用户可以随时调整这些自动控制，以便让大棚始终处于一个最佳生长环境。

1 系统设计方案系统设计主要分为两个部分，即终端虚拟控制平台系统和大棚基站系统的设计，与传统的仪器相比，基于计算机的虚拟仪器的优势就是它可以方便地进行组网通信，实现连栋大棚的规模化管理，提高系统的灵活性。

首先，系统通过大棚基站内的无线传感器节点对棚内的各个环境参数进行采集（如温度、湿度、光强、CO2浓度等），然后经过数据处理，再发送给终端虚拟控制中心，终端再通过数据比较和自适应PID控制算法发出控制指令，大棚基站接到控制指令后，对棚内的外围电气设备进行相应的控制，从而改变棚内的环境参数。

如果在设定的时间内没有接到终端的控制指令，大棚基站则会通过与内部设定的环境参数的比较，对相应的电气设备进行控制操作，这种方法的好处是可以避免在终端维修或网络繁忙时出现数据遗失所造成的大棚基站失控。

此外，终端和基站、基站和基站之间还可以进行语音呼叫，使终端用户可以随时和各棚内的工作人员进行联系，了解大棚基站的运作状况。

其系统结构框图如图1所示。

图一、系统结构框图2 系统硬件设计系统监控主要由大棚基站和PC终端机两部分组成，PC机终端是整个系统的数据管理和控制决策中心，根据棚内的具体参数，由终端系统专家发出最合理的参数设置和控制指令。

大棚基站通过无线传感器网络节点进行数据采集，并与PC机终端所设定的参数进行比较，从而对外围电气设备进行控制，以改变棚内的环境，使棚内达到一个最佳的生长环境，并把棚内的环境参数、电气设备的状态反馈给PC机终端。

基于嵌入式系统的智能农业大棚设计与实现近年来，随着科技的不断发展，人们对智能化的需求越来越强烈，传统的农业也不例外。

智能农业大棚作为新型农业生产方式，受到越来越多人的关注。

本文将介绍一种基于嵌入式系统的智能农业大棚设计与实现方案。

一、智能农业大棚的设计需求智能农业大棚的设计需求是多方面的，包括气候环境控制、水肥管理、作物生长监控等方面。

下面分别进行介绍。

气候环境控制：为了获取较好的作物生长效果，大棚内的气温、湿度、光照等环境因素需要得到控制。

而且不同作物对环境的要求也不同，因此控制系统需要支持参数可调，适应不同作物的生长条件。

水肥管理：对于大棚内的作物，水肥管理也是非常重要的。

系统需要能够控制浇水、施肥的量和频率，以达到最佳生长效果。

同时，也需要做好水肥的循环利用和再生利用，以达到资源的节约效果。

作物生长监控：作物在不同生长阶段有不同的需求，系统需要能够对作物的生长情况进行实时监控，并根据不同生长阶段的需求进行相应的控制。

此外，还需要测量作物的生长速度、高度、重量等数据，从而对生长过程进行全面分析和优化。

二、嵌入式系统的智能农业大棚设计嵌入式系统作为一种新型的计算机系统，具有体积小、功耗低、性能高等优点，因此被广泛应用于物联网等领域。

在智能农业大棚的设计中，嵌入式系统也可以发挥重要作用。

嵌入式系统的智能农业大棚设计方案如下：硬件设计：根据上述设计需求，选用传感器来检测大棚内的气候环境和作物生长情况，包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、PH值传感器、生长速度传感器等。

同时，需要选用相应的控制器和执行器，如风扇、加湿器、喷水器等，来实现对大棚内环境的控制和作物的管理。

软件设计：通过嵌入式软件的开发，将传感器检测到的数据实时上传到云平台，并根据同步的天气预报信息和作物生长需要进行实时控制和管理。

同时，开发一套可视化的应用程序，支持用户实时监测大棚内的环境和作物生长，以及对系统进行设置和调控。

XXXXXX学院课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计专业班级：学生姓名：YQM指导教师：完成时间：2013年报告成绩：湖南文理学院制目录目录 (I)一设计题目 (1)二设计要求 (1)三作用与目的 (1)四设备及软件 (2)1. Proteus仿真软件 (2)2.Keil软件 (2)五系统设计方案 (3)5.1 系统总体设计 (3)5.2 各单元电路设计 (3)六系统硬件设计 (4)6.1 系统整体设计 (4)6.2 单片机的选择 (4)6.2.1 STC89C52介绍 (5)6.2.2 STC89C52单片机的引脚说明 (5)6.2.3 STC89C52单片机最小系统 (6)6.3.1 引脚功能及描述 (7)6.3.2 工作模式 (7)6.4 温湿度传感模块 (8)6.5 二氧化碳检测模块 (9)6.6终端显示模块 (9)6.7 湿度报警电路 (10)七系统软件设计 (10)7.1 主程序流程设计 (10)7.2 数据采集发送程序流程设计 (12)7.3 数据接收显示程序流程设计 (12)7.4 中断程序流程设计 (13)7.5 报警子程序流程设计 (13)八系统仿真调试分析 (14)8.1 仿真调试工具 (14)8.2 软件调试 (14)8.3 硬件调试 (14)8.4 显示模块调试 (15)8.5 报警电路调试 (15)8.6 仿真调试结果 (15)九设计中的问题及解决方法 (15)十嵌入式系统学习心得 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录1：电路原理图 (19)附录2：系统程序清单 (20)嵌入式技术在温室环境监测系统中的应用一设计题目嵌入式技术在温室环境监测系统中的应用二设计要求设计基于嵌入式技术的无线传感器硬件组成及软件设计方案, 将无线技术嵌入到温室环境监测系统中。

三作用与目的随着无线传感技术和单片机的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的温湿度控制措施.但是，目前应用于温室大棚的温湿度检测系统大多采用模拟温度传感器、多路模拟开关、A/D转换器及单片机等组成的传输系统。

温室环境监测系统设计与实现近年来，随着气候的变化和人们对环境的重视程度提高，温室农业越来越受到人们的关注。

在温室农业中，环境的控制和监测显得尤为重要。

因此，本文将介绍一种基于物联网技术的温室环境监测系统设计与实现。

一、系统框架温室环境监测系统主要包括四个模块：传感器采集模块、数据传输模块、数据存储模块和显示模块。

传感器采集模块通过采集温室内空气温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度和土壤温湿度等数据，并将这些数据传输到数据传输模块。

数据传输模块将传感器采集模块采集到的数据转化成数字信号，并通过无线网络传输到数据存储模块。

数据存储模块将接收到的数据进行存储，并提供查询和分析功能。

显示模块则通过互联网将存储在数据存储模块中的数据展示给用户。

二、传感器采集模块传感器采集模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器和土壤温湿度传感器等。

这些传感器通过采集温室内的数据，形成数字信号，并传输到数据传输模块。

1、温度传感器采集采用数字温度传感器，实时采集温室内的温度数据，并将数据传输到数据传输模块。

由于数字温度传感器的精度较高，所以采集的温度数据精度也较高。

2、湿度传感器采集采用数字湿度传感器，实时采集温室内的湿度数据，并将数据传输到数据传输模块。

数字湿度传感器的精度较高，因此采集的湿度数据精度也较高。

3、二氧化碳传感器采集采用数字二氧化碳传感器，实时采集温室内的二氧化碳浓度数据，并将数据传输到数据传输模块。

由于数字二氧化碳传感器的精度高，所以采集的二氧化碳浓度数据精度也较高。

4、光照传感器采集采用光照传感器，实时采集温室内的光照强度数据，并将数据传输到数据传输模块。

光照传感器精度较高，所以采集的光照强度数据也较精确。

5、土壤温湿度传感器采集采用数字土壤温湿度传感器，实时采集温室内的土壤温湿度数据，并将数据传输到数据传输模块。

数字土壤温湿度传感器精度较高，因此采集的数据精度也较高。

三、数据传输模块数据传输模块是将传感器采集模块采集到的数据转化为数字信号，并通过无线网络传输到数据存储模块。

单位代码 10635学 号112015322001601硕士学位论文基于Android 的嵌入式温室环境监测网关系统的设计与实现论文作者：郭少敏指导教师：石军锋副教授学科专业：机电系统工程研究方向：测试与传感技术提交论文日期：2018年4月8日论文答辩日期：2018年5月27日学位授予单位：西南大学中 国 重 庆2018年5月Student Number 112015322001601Master Dissertation of SouthwestUniversityDesign and implementation of embedded greenhouse environment monitoring gateway system based on AndroidCandidate: Guo ShaominSupervisor: Associate Prof. Shi JunfengDiscipline: Mechatronic System EngineeringDirection: Testing and Sensing TechnologySubmitting Date: 2018.4.08Rejoining Date: 2018.5.27Conferring Unit: Southwest UniversityChongqin g﹒ChinaMay,2018目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第1章文献综述 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 嵌入式网关国外研究现状 (2)1.2.2 嵌入式网关国内研究现状 (3)第2章绪论 (5)2.1 研究目的和意义 (5)2.2 研究内容 (5)2.3 技术路线 (6)第3章系统总体设计 (9)3.1 系统需求分析 (9)3.1.1 系统功能需求 (9)3.1.2 系统性能需求 (10)3.2 系统方案设计 (11)3.2.1 系统平台选取 (11)3.2.2 系统框架设计 (13)3.3 本章小结 (14)第4章温室环境监测网关硬件设计 (15)4.1 硬件系统概况 (15)4.2 电源管理模块设计 (16)4.2.1 供电电路设计 (16)4.2.2 电压转换电路 (17)4.3 ZigBee协调器接口电路设计 (18)4.4 GPRS模块接口电路设计 (18)4.5 USB接口电路设计 (19)4.6 以太网接口电路设计 (21)4.7 LCD显示屏接口电路设计 (22)4.8 本章小结 (22)第5章温室环境监测网关系统软件设计 (23)5.1 Android系统移植 (23)5.1.1 U-boot移植 (24)5.1.2 Linux内核移植 (25)5.1.3 Android文件系统移植 (26)5.2 开发环境搭建 (28)5.2.1 数据处理与转发程序开发环境搭建 (28)5.2.2 客户端应用程序开发环境搭建 (28)5.2.3 嵌入式Web处理器开发环境搭建 (29)5.3 数据处理与转发程序设计 (30)5.3.1 多线程socket服务器模块 (30)5.3.2 ZigBee数据处理模块 (31)5.3.3 视频数据处理模块 (33)5.3.4 GPRS短信发送模块 (35)5.4 客户端应用程序设计 (37)5.4.1 多用户登录及管理功能设计 (37)5.4.2 实时数据采集功能设计 (38)5.4.3 历史数据查看功能设计 (38)5.4.4 视频监测功能设计 (39)5.4.5 节点状态查看功能设计 (40)5.4.6 网关参数设置功能设计 (41)5.4.7 警报功能设计 (42)5.5 嵌入式Web服务器设计 (42)5.6 本章小结 (44)第6章温室环境监测网关系统测试 (45)6.1 温室环境数据采集 (45)6.2 功能测试 (46)6.2.1 多用户登录及管理功能测试 (46)6.2.2 实时数据采集功能测试 (48)6.2.3 历史数据查看功能测试 (48)6.2.4 视频监测功能测试 (49)6.2.5 节点状态查看功能测试 (49)6.2.6 网关参数设置功能测试 (50)6.2.7 网关警报功能测试 (51)6.2.8 Web服务器跨平台测试 (51)6.3 性能测试 (53)6.3.1 丢包率测试 (53)6.3.2 响应时间测试 (54)6.3.3 并发性能测试 (54)6.3.4 视频传输性能测试 (55)6.4 本章小结 (55)第7章总结与展望 (57)7.1 总结 (57)7.2 展望 (58)参考文献 (59)致谢 (63)附录 (65)发表论文以及参加课题一览表 (77)摘要摘要温室在现代农业发展的过程中起着重要的作用，它能够减少外界环境对作物的影响，创造出适宜作物生长的环境，提高作物的品质与产量。

基于嵌入式系统的温室环境控制系统设计与实现温室环境控制系统是目前农业中非常重要的一种系统，它的主要功能是通过控制温室内环境的湿度、光照、温度等要素，来实现种植优质农产品的目的。

传统的温室环境控制系统需要人工干预，但是随着技术的不断发展，基于嵌入式系统的温室环境控制系统正在成为越来越受欢迎的选择。

一、嵌入式系统的优势嵌入式系统是一种专门用于特定应用的计算机系统，它通常需要在有限的硬件资源下完成目标任务。

在温室环境控制系统中，嵌入式系统有以下几个优势：1、低功耗。

嵌入式系统能够在低功耗下正常运行，不需要大量的电力支持，从而能够节省能源和成本。

2、高可靠性。

嵌入式系统应用场景的特殊性质使得它需要具备高稳定性和高可靠性，能够在恶劣环境下保证正常运行。

3、体积小。

嵌入式系统集成了大量硬件和软件功能，却能够紧凑地塞在一个小的外壳内，减小了系统的占地面积。

4、低成本。

嵌入式系统的制造成本较低，同时维护成本也较低。

基于以上几个优势，嵌入式系统在温室环境控制系统中将会发挥重要的作用。

二、温室环境控制系统的实现温室环境控制系统的实现分为三个模块：数据采集模块、决策控制模块、执行控制模块。

下面分别进行说明。

1、数据采集模块数据采集模块是温室环境控制系统中最重要的模块，它主要负责采集温室内外环境的各种参数信息，并通过传感器将这些信号处理后发送给决策控制模块。

数据采集模块所需要采集的信息包括温度、湿度、光照强度等多种信号。

这些数据应该在每个采集周期内进行采集，并发送给主控制芯片进行处理。

2、决策控制模块决策控制模块主要负责每个采集周期内的数据处理和分析，并根据处理和分析结果做出最优的控制决策。

其主要流程如下：首先，将采集周期内的温度、湿度、光照强度等信息发送到决策控制模块，然后根据当前环境的实际情况，结合控制策略、环境变量等因素，对温室内外环境进行决策控制。

3、执行控制模块执行控制模块负责将决策控制模块的最优决策实现。

其主要流程如下：执行控制模块需要根据温室内外环境变化情况，执行各种决策控制策略。

基于LORA技术的智慧温室监测系统的设计与实现随着科技的发展，智慧温室监测系统在农业生产中得到了广泛应用。

本文将介绍一种基于LORA技术的智慧温室监测系统的设计与实现。

我们需要明确智慧温室监测系统的需求。

该系统需要能够实时监测温室内的环境参数，包括温度、湿度、光照强度等，并能够将这些数据上传至远程服务器进行存储和分析。

系统还需要具备远程控制的功能，即可以通过手机或电脑远程控制温室内的设备，如风扇、加热器等。

基于以上需求，我们选择了LORA技术作为通信手段。

LORA是一种低功耗、长距离的无线通信技术，适用于物联网应用。

它的特点是发送功率低，可以实现较长距离的通信，并且具备良好的抗干扰性能。

系统的硬件部分包括传感器、单片机和LORA模块。

我们选择了常用的温湿度传感器和光照传感器来监测温室内的环境参数，通过单片机将传感器采集到的数据进行处理，并通过LORA模块将数据发送至远程服务器。

系统的软件部分包括嵌入式程序和远程服务器程序。

嵌入式程序运行在单片机上，负责采集传感器数据并进行处理，然后通过LORA模块将数据发送给远程服务器。

远程服务器程序负责接收从温室监测系统传输过来的数据，并进行存储和分析。

远程服务器还提供了Web界面和手机App供用户远程监控和控制温室内的设备。

在系统的设计与实现过程中，我们需要考虑以下几个关键问题：1. 传感器选择和接口设计：选择合适的温湿度传感器和光照传感器，并设计相应的传感器接口电路。

2. 数据传输和通信协议：选择合适的LORA模块，并设计相应的数据传输和通信协议，保证数据的可靠性和安全性。

3. 数据存储和分析：设计远程服务器程序，实现对温室监测数据的存储和分析，并提供可视化的界面供用户查看。

4. 远程控制功能：设计远程控制接口，实现用户对温室内设备的远程控制。

基于LORA技术的智慧温室监测系统能够实时监测温室内的环境参数，并能够实现远程控制。

该系统的设计和实现对于农业生产的智能化和自动化具有重要意义，可以提高温室生产效率，减少资源浪费。

基于LORA技术的智慧温室监测系统的设计与实现随着科技的不断进步，智慧农业正在成为新的热点。

在传统农业领域，智慧温室系统的应用也逐渐受到重视。

智慧温室系统可以通过监测温度、湿度、光照等参数，实现对温室环境的智能控制，提高农作物的产量和质量。

本文将介绍一种基于LORA技术的智慧温室监测系统的设计与实现。

一、系统架构设计智慧温室监测系统主要由传感器节点、基站节点和上位机组成。

传感器节点用于采集温室内的环境参数，基站节点负责接收传感器节点发送的数据，并将数据传输至上位机。

上位机用于对采集的数据进行分析处理，并控制温室环境。

下面将分别介绍每个模块的设计。

1. 传感器节点传感器节点是智慧温室系统的基础，主要用于采集温室内的环境参数。

传感器节点包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

传感器节点采集到的环境参数数据将通过LORA通信模块发送给基站节点。

传感器节点需要具有低功耗、高精度、长距离传输等特点。

2. 基站节点基站节点是智慧温室系统的数据传输中心，主要负责接收传感器节点发送的数据，并将数据传输至上位机。

基站节点包括LORA通信模块、微控制器、无线网络模块等。

基站节点通过LORA通信模块与传感器节点进行数据通信，通过无线网络模块与上位机进行数据传输。

3. 上位机上位机是智慧温室系统的决策中心，主要用于对采集的数据进行分析处理，并控制温室环境。

上位机需要具有友好的用户界面，可以实现远程监测和控制。

上位机可以通过互联网与基站节点进行数据通信，实现远程监测和控制。

二、系统实现为了验证基于LORA技术的智慧温室监测系统的设计，我们设计了一个简单的实验平台。

实验平台包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、LORA通信模块、Arduino开发板和上位机软件。

三、系统性能评估为了评估基于LORA技术的智慧温室监测系统的性能，我们对实验平台进行了测试。

实验结果表明，系统具有以下优点：1）传感器节点的数据采集精度高，满足温室监测的需求；2）基站节点具有良好的抗干扰性和稳定性，能够实现长距离的数据传输；3）上位机软件具有友好的用户界面，操作简便，实现了对温室环境的远程监测和控制。

嵌入式单片机在无线智能温室环境监测中的研究摘要：本文简单简单介绍嵌入式单片微机在网络化温室信息检测中的应用，以农田信息的传输方式为主线，重点介绍了基于ZigBee技术的的无线温室环境测控系统。

无线网络技术的发展使得温室信息测控等农田设施发展在嵌入式系统的智能化和网络化方面进一步提高。

关键词：嵌入式单片机；无线智能温室；ZigBee技术一、绪论温室智能化控制系统是近年来发展起来的设施节约型农业技术，在充分利用自然资源的基础上，通过计算机综合控制，调节环境中的湿度、温度、光照强度等因子来获得作物生长的最佳条件，从而达到作物增产、调节生长周期、改善品质、提高经济效益的目的。

传统的温室环境测控系统由简单的单片机控制，系统运算能力低，难以完成复杂的控制算法。

嵌入式单片微机系统不仅增加了温室系统的网络支持、并且其出发能力和系统的稳定性也有很大的提高。

同时降低了系统开发的难度、成本和消耗、满足温室计算机控制系统日益复杂化的需要。

嵌入式单片微机在农田设施的发展以及网络传输技术的发展使得农田信息得到精准的判断和实施的控制。

二、嵌入式系统单片机的发展（一）嵌入式系统和单片机的发展。

嵌入式系统和单片机都起源于20世纪70年代，以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性的特点，以及表现出的智能化水平使得微型机被引入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。

21世纪初，嵌入式计算机系统进入了单芯化的道路，即嵌入式系统独立发展的单片机的时代。

其模式设计是完全按照嵌入式应用要求全新设计，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式等。

嵌入式系统经过很长一段时间单片机发展的道路，不仅能够实现最底层的嵌入式系统的应用，网络、通信、多媒体的高端应用也可以通过嵌入式单片机系统实现。

（二）嵌入式单片微机在智能化温室中的发展和应用。

温室智能化控制系统是近年来发展起来的节约型农业技术，通过计算机综合控制，调节环境中的湿度、温度、光照强度等因子来获得作物生长的最佳条件，从而达到作物增产、调节生长周期、改善品质、提高经济效益的目的。

嵌入式温室大棚远程测控系统的设计与实现摘要：本文设计实现了一种基于嵌入式的温室大棚远程监控系统，应用无线传感器网络技术，嵌入式技术，结合Windows 远程桌面平台以及手机APP 远程网络监控。

温室现场使用SHT10传感器采集温湿度，并建立基于CC2430的Zigbee无线传感器网络，汇聚节点通过串口向控制器传递信息。

嵌入式控制器使用S3C2440处理器Linux2.6.30操作系统，外接触控屏，主程序采用QT编程，具有良好的人机交互界面。

控制器配置DM9000网卡，能够通过RJ45网孔连接因特网。

手机APP与嵌入式控制器通过PC机服务器建立TCP/IP连接。

PC机服务器负责传递温室内环境信息与手机控制命令，并具有远程监控桌面平台，搭配oracle 数据库，能够存储并查询温室环境信息。

手机APP能够替代触摸屏实现远程实时监测，控制外围执行机构，报警，设置参数等功能。

关键字：温室大棚，嵌入式，远程监控随着我国人民生活品质的不断提高，为满足人们日益增长的需求，设施农业对工业技术的要求越来越高。

设施农业主要是使用各种方式改变作物的生长环境，摆脱自然气候对作物的束缚，提高作物的产量，改善作物品质，提高资源的利用率，达到经济效益的最大化，对提高人们的生活水平具有重要意义。

国外设施农业起步较早，荷兰、法国、英格兰等国家早在十五世纪就有了简易的温室种植作物。

美国是温室应用最广泛的国家之一，多为大型连栋温室；以色列滴灌技术目前仍处于世界领先水平，其大型塑料温室应用十分广泛；荷兰花卉产业尤为发达，其温室应用主要为玻璃温室。

我国温室大棚起步较晚，但是现在发展迅速，温室大棚工程在我国将得到越来越广泛的应用。

嵌入式系统是微处理器时期的产物，被应用于各种不同的对象体系。

嵌入式系统与通用计算机发展道路不通，它是计算机技术，电子技术等多种技术相互结合的产物。

嵌入式的使用在我们的日常生活可以说已经无处不在，并已经远远超过通用计算机数量。