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基于ZigBee技术的农业温室大棚监控及智能控制方案一概述“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。
业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。
目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。
我国也正在高度重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。
但是，传统的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。
为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。
从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。
智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。
可以根据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。
二项目需求在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数；每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。
所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。
每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。
基于ZigBee无线传感器网络在温室大棚中的应用研究作者：董香丽来源：《科技资讯》2019年第19期摘 ;要：随着现代农业的发展，温室大棚在农业生产中的应用越来越广泛，但是在自动监控方面仍存在着诸多问题，根据温室大棚的类型和农作物的生长特点，提出了一种基于ZigBee无线传感器网络在温室大棚中的应用方案，利用ZigBee技术实现数据的采集及信息的无线收发。
该文介绍了ZigBee无线传感器网络网络的体系结构，及在温室大棚中的应用技术，在物联Zigbee技术的引领下，现代化的精准农业采用了先进的温室大棚种植技术。
基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用实现了增产增收，提高农作物质量，提高经济效益，且便于推广。
关键词：ZigBee ;无线传感器网络 ;温室大棚中图分类号：TP212.9;TN92 ; 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（a）-0034-02我国是一个农业大国，农业的发展是国家发展的重中之重，粮食历来都是长治久安百姓幸福生活的保障，也关系到人们“舌尖上的安全”。
中国作为农业大国，农业研究和应用也越来越受到重视。
温室大棚信息化是农业现代化的制高点，物联网技术在温室大棚中的应用不断普及，对我国农业现代化产生重大的影响，使农业生产正以规模化、智能化发展，已经成为高效农业、现代化农业的一个重要组成部分。
温室监控区域较大，需要大量的传感器节点构成大型监控网络，通过各种传感器采集诸如温度、空气湿度、光照度、土壤湿度等信息，实现自动化监控。
传统温室监测与控制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、可靠性差等问题。
基于ZigBee技术的无线传感器网络在温室大棚中的应用，可以监测控制一个大棚，也可以监测控制多个大棚。
温室大棚内各项环境参数及其气候监测研究和自动化控制已成为现代农业发展的趋势。
根据农作物生长需要进行实施智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。
基于ZigBee技术的温室大棚环境参数远程监测
潘琳
【期刊名称】《时代农机》
【年(卷),期】2018(000)011
【摘要】为了解决温室大棚中温度和湿度这两个环境参数的监测问题,设计了一种基于ZigBee技术的无线监测系统,解决了传统的温室大棚中有线通讯技术的高成本,高功耗,高复杂度网络覆盖范围小等问题。
采用主控芯片CC2530组建无线传感网络,使用温湿度传感器DHT11作为传感器节点建立温室大棚温湿度监测系统。
本系统表明,将ZigBee这样一种具有低成本,低功耗等优点的无线通信技术手段运用在温室大棚环境参数检测系统中,具有很强的应用前景。
【总页数】2页(P232-233)
【作者】潘琳
【作者单位】[1]盐城工学院电气工程学院,江苏盐城224001
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于ZigBee技术的日光温室环境参数监测系统设计 [J], 张志伟
2.基于AT89C51的温室大棚环境参数自动控制系统的设计 [J], 张铁山;任众
3.基于GPRS的环境参数远程监测系统设计 [J], 张海涛;聂诗良
4.基于单片机的温室大棚环境参数监测系统设计 [J], 杨丽文;陈如清
5.基于ZigBee技术的温室大棚环境参数远程监测 [J], 潘琳
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基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统1温室大棚是一种在室内环境下控制温度和湿度，提供适宜生长条件的一种设备。
温室大棚以保证植物生长发育需要的温湿度条件为主要目标，而这些条件的测量则必须要通过传感器来实现。
在传统温室大棚的温湿度检测中，往往采用温度计和湿度计。
这种方法虽然简单且可靠，但由于人工测量的误差度较大，不能准确地反映实际的温湿度值。
同时，这也会带来一些问题，例如温度计和湿度计需要频繁的人工校正、无法实时监测温湿度等。
随着科学技术的不断进步，越来越多的科技设备被应用到温室大棚的生产和管理中。
在本文中，我们将介绍一种基于ZigBee无线通信技术的温室大棚温湿度检测系统，从而实现对温室大棚内部温湿度的实时监测和管理。
首先，我们需要了解一下ZigBee技术。
ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，传输距离较远，低功耗、适用于低速数据传输的应用，工作频率为2.4GHz。
该技术适用于传感器网络，可以用于传输温湿度、光照、气压等等各类环境数据，并实现设备之间的互联互通。
接下来是系统的组成。
我们需要准备一些传感器和基站。
传感器包括温度传感器和湿度传感器。
基站需要采集传感器信息，并将数据传输给上位机进行处理。
为了简化系统，我们可以使用Arduino单片机作为基站。
Arduino可以用于存储数据并进行数据处理，在实际应用中使用普遍。
在本具体实现中，我们需要使用两个传感器分别测量温度和湿度，并将这些数据发送给基站。
在组成了所需硬件之后，我们需要进行系统安装。
温度传感器和湿度传感器被安装在温室大棚内，通常安装在植物的底部或者中间位置，这样可以保证测量的数据更加准确。
这些传感器会发送温度和湿度数据，基站会通过ZigBee模块将这些数据传输到上位机。
当数据传输到基站后，Arduino会对数据进行预处理。
由于我们使用的是数字传感器，它可以直接输出温度和湿度的数字值。
基于ＺｉｇＢｅｅ技术的无线大棚温湿监控系统作者：陆楠郭勇来源：《现代电子技术》2008年第15期摘要：大棚温湿度检测与控制是当前农业自动化的热点问题之一，基于ZigBee技术的无线大棚温湿度监控系统能够满足大规模大棚温湿度监控系统所提出的低功耗、低成本以及方便后期规模扩展等要求，实现了真正意义上的无人值守，能够对各大棚的温、湿度进行自动监控与调整，具有一定的工程实际意义和市场价值。
关键词：温湿度；监控；ZigBee技术；CC2430；SHT15中图分类号：TN92 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1509803Wireless Measurement and Control System for Greenhouse′s Temperatureand Humidity Based on ZigBee TechnologyLU Nan,GUO Yong(College of Information Engineering,Chengdu University of Technology,Chengdu,610059,China)Abstract：Greenhouse′s measurement and control is one of the most popular issues in agriculture automatization. Wireless measurement and control system for greenhouse′s temperature and humidity based on ZigBee technology can satisfy the request of low power consumption,low cost and scale expanding afterward,realize the real self-service,it can control and regulate every greenhouse′s temperature and humidity,so it has project practicality and vendibility.Keywords：temperature and humidity;measurement and control;ZigBee;CC2430;SHT15我国是农业大国，目前大棚养殖已成为我国一些农村的重要产业，是当地农民的主要经济来源，大棚养殖逐渐呈现大规模、集团化的特点，因此无人值守的大规模大棚自动温湿监控系统具有较高的实际应用价值。
【关键字】技术
基于ZigBee技术的现代农业大棚
一概述
“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。
业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。
目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。
我国也正在高度重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。
但是，保守的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。
为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。
从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。
智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。
可以根据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。
二项目需求
在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数；每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。
所有传感器一律采用直流24V 电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。
每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G 网卡等），用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。
在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递控制指令、响应控制执行设备。
实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。
三系统架构设计
(1) 总体架构
系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。
(2) 系统中包括两个部分：
■ Zigbee中心节点；
■边缘网关；（比如以太网，GPRS模块，两着结合起来可以实现数据的远距离传输。
）
(3) 传感信息采集：
数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。
数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。
在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。
中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。
用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。
Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。
四大棚现场布点
大棚现场主要负责大棚内部环境参数的采集和控制设备的执行，采集的数据主要包括农业生产所需的光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分等数值。
传感器的数据上传有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方式传送，涉及大量的通讯布线。
在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省却了通讯线缆的部署工作。
中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令封装并发送到位于internet上的系统业务平台。
用户可以通过有线网络/无线网络访问系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。
Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。
控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成，通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调节系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。
采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。
用户还可以根据需要添加
视频设备实现远程视频监控功能。
数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图）、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示；超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映给用户。
五数据采集设备
项目涉及传感网络模块和采集传输模块，各个模块包含的主要设备如下：
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