基于GPRS技术的林木种苗抚育温室远程监控系统

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基于GPRS的农业温室环境检测系统

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图１系统组成结构图
后台检测服务器由检测服务器（Ｃ机）ＧＲＰ和ＰＳ模块组成；程检测终端由各类型传感器、片机系远单统、ＰＳ模块和输出控制组成。两者之间通过ＧＲＧＲＰＳ
现有的基站子系统（Ｓ）一开始就可提供全面的ＢＳ从
系统由后台检测服务器和远程检测终端两大部分组成，图１示。如所
Hale Waihona Puke ＧＲＰＳ覆盖。ＧＲＰＳ允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，不需要利用电路交换模式的网而络资源，而提供了一种高效、成本的无线分组数从低据业务，别适用于间断的、发性的和频繁的、量特突少
务。ＧＲＰＳ采用分组交换技术，个用户可同时占用每
多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，源被有效的利用，据传输速率高达１０ｂｓ资数６ｋｐ。使用ＧＲＰＳ技术实现数据分组发送和接收，户永远用在线且按流量计费，速降低了服务成本Ｊ迅。
１０ｂｔｓ在此信道上提供ＴＰＩ０ｋｉ，／Ｃ／Ｐ连接，以用于可ＩＴＲＥ连接数据传输等。应用ＧＲＮＥＮＰＳ是一种新的移动数据通信业务，移动用户和数据网络之问提供在

基于GPRS的温室大棚监控系统设计

２系统结构
系统主要由两部分组成：下位机系统和上位机系统．下位机系统以ＡＲＶ单片￣，Ｔｇｌ为核心，ｄＡｍｅａ６ｌ采用数字温湿度传感器ＳＴ５Ｈ１Ｎ量温室温度和湿度．Ｔｅａ６Ａｍｇｌ接受多路传感器模块信息并进行处理、判断，￣Ｃ液控￥ＬＤ晶模块ＦＤ６．４２实时显示现场的环境参数… 然后控制温度、湿度、光照控制器调节温室环境参数最Ｙ８４００Ｂ１２；后通过ＧＲ网络传输到监控中心；ＰＳ监控中心为通过串口与ＧＲ模块连接的计算机，ＰＳ完成各种信息的存储、统计和控制命令发送功能Ｉ如系统出现异常，２ｊ．则通过控￣ＧＲ模块将异常信号发送到管理员的手机上．ＪＩＰＳ本设计采用Ｓｎ／Ｅｉｓｎｏｙｒｓ公刮工业ＧＲ模块Ｇ６．ｃｏＰＳＲ４该模块接收Ａｍｇｌ指令信息，Ｔｅａ６将信息传输到上位机．上位机系统是以Ｘ６８计算机为核心的ｃｓ模型的网络，以实现对数据的复杂处理和保存．／可数据存储是以数据库的方式存储的，ＱＬＳｒｅ０５以Ｓｅｖｒ０为数据库管理系统［１２３．数据库数据访问采用ＯＤＣ，４Ｂ方式，ＱＬ语句进行数据库的操作．用Ｓ
３４Ｒ通信模块．ＧＰＳ
ＧＲ通用分组无线业务（ｅｅａｐｃｅｒｄｏｓｒｉ）为第二代移动通信技术（Ｍ）ｒ第三代移动通信ＰＳｇｎｒｌａｋｔａｉｅｖｅ作ｃＧＳ口Ｊ（Ｇ）的过渡技术，３采用先进的无线分组技术，动通信与ＩＴＲＥ紧密结合ＧＰ数据终端支持ＴＰ、Ｐ将移ＮＥＮＴＲＳＣＰｌＰＰｉ协议和透明数据传输，每个用户可占用多个信道，一信道又可以为多个用户共享［．Ｒ无线网的优势在于能５ＧＰＳ１

基于物联网的温室大棚监控系统设计与实现

谢谢观看
应用层主要包括云平台和客户端两部分。云平台负责数据的存储和处理，客户端则可以通过电脑、手机等设备访问云平台，查看温室大棚的实时数据，并对环境因素进行控制。
三、系统功能实现
1、数据采集：通过各类传感器采集温室大棚内的环境因素数据，如温度、湿度、光照、二氧化碳等。
2、数据传输：通过无线通信技术将采集的数据传输到云平台。
2、数据存储和远程控制
为了方便用户对历史数据进行查询和分析，本系统需要将采集到MySQL数据库进行数据存储，并通过Java 程序实现数据的备份和恢复。
同时，为了实现远程控制，本系统需要将执行器与云平台进行连接。用户可以通过手机APP或Web端对大棚内的设备进行远程控制，包括开关设备、调整设备参数等。本系统使用Zookeeper进行设备管理，保证设备的可靠连接和稳定运行。
一、设计思路
基于物联网的温室大棚监控系统旨在通过各种传感器和执行器，实时监测大棚内的环境参数，如温度、湿度、光照等，同时根据监测数据进行自动化调控，以提供最适宜的农作物生长环境。
本系统的设计主要包括硬件和软件两部分。硬件部分主要包括各种传感器、执行器、通讯模块和电源模块等；软件部分主要包括数据采集、处理、存储和远程控制等功能。
二、硬件设计
1、传感器和执行器
本系统需要使用多种传感器和执行器，以实现环境参数的全面监测和调控。传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于监测大棚内的环境参数；执行器包括通风设备、灌溉设备、遮阳设备等，用于调控大棚内的环境条件。
2、通讯模块
通讯模块是连接传感器、执行器和数据中心的桥梁。本系统采用GPRS无线通讯模块，实现数据的高速传输和实时监控。此外，系统还支持多种联网方式，如 Wi-Fi、以太网等，以满足不同用户的需求。

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现
状
一、研究背景意义
随着农业技术的快速发展，利用温室进行环境管理成为一种新兴的农业生产方式。

温室环境智能监控系统可以实时采集温室内温度、湿度、光照等环境参数，对温室内的环境进行精准控制，有效的管理温室内环境，保证了农作物的良好生长。

研究和构建温室环境智能监控系统，在提高农作物生产效率的同时，有助于增强农民的生产能力，提高农业可持续发展水平。

温室环境智能监控系统，不仅可以实时监测出温室内环境参数，而且能够实现环境参数的实时调节，通过传感器对室内温度、湿度、光照等环境参数进行数据采集和处理，实现环境参数的智能监控，有效地提高农作物的产量，提升农业的生产效率。

同时，可以为农民提供及时、准确的信息，以满足农业发展的需要。

（1）国内
近年来，随着科技的发展，我国在智能农业方面取得了较大进展，技术已经渐渐成熟，智能农业技术也越来越应用于实践中，特别是温室环境智能监控系统在国内的应用日趋普及。

基于GPRS和WEB的温室环境信息采集系统的实现

第22卷第6期2006年6月农业工程学报T r ansactions of the CSA E V ol.22　N o.6Jun.　2006基于GPRS 和WEB 的温室环境信息采集系统的实现孙忠富1,曹洪太1,2,李洪亮2,杜克明1,王迎春1,苏晓峰1,3,蔡田芳2,刘　爽1,褚金翔1(1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081;　2.曲阜师范大学自动化研究所,曲阜273165;3.北京理工大学自动化系,北京100081)摘　要:针对农业对象具有的多样性、多变性、以及偏僻分散等特点,提出了一种基于G PRS 和W EB 技术的远程数据采集和信息发布系统方案。

首先,通过RS —485总线与数字传感器连接,并与PC 监控计算机构成温室现场监控系统;其次,通过GP RS 无线通讯技术建立现场监控系统与互联网的连接,将实时采集信息发送到WEB 数据服务器。

系统软件核心技术系M S V B.N ET 和ASP.N ET 开发而成,构建了基于B/S(Br ow ser/Ser v er)的“瘦客户”模式,只要通过浏览器不仅可实时浏览监测数据,而且能进行历史数据的查询。

该系统的实现为农业网络信息通讯中“最后一公里”瓶颈问题提供了一种便捷的解决方案。

关键字:G PR S ;W EB 应用;数据采集;远程监控;温室控制中图分类号:S 625.5+1 文献标识码: 文章编号:1002-6819(2006)06-0131-04孙忠富,曹洪太,李洪亮,等.基于G PRS 和WEB 的温室环境信息采集系统的实现[J ].农业工程学报,2006,22(6):131-134.Sun Zhongf u ,Cao Ho ngta i ,Li Hong liang ,et al .GP RS and WEB based data acquisit ion sy stem fo r gr eenho use envir on-ment [J].T r ansactions of the CSA E,2006,22(6):131-134.(in Chinese with Eng lish abstr act)收稿日期:2006-01-25　修订日期:2006-03-21基金项目:国家高技术“863”项目(2004AA247040);国家自然科学基金项目(30170538)共同资助作者简介:孙忠富,男,研究员,博士生导师,研究方向:环境控制与信息技术。

农业大棚检测系统国内外现状

近年来，农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。

种植环境中的温度、湿度、光照度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。

传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。

针对目前农业大棚发展的趋势，提出了一种大棚远程监控系统的设计。

根据大棚监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。

基于GPRS的农业大棚环境远程监控系统使这些成为可能。

目的：使农民节省劳动力，提高大棚中作物产量。

思路：将温室大棚的环境数据发送给远程计算机，计算机既可以显示环境数据又可以对温室大棚环境调节。

农民可以远程无线的通过下位机检测知道温室大棚中的环境数据，并能通过下位机的执行器件对温室大棚的环境进行调节，通过对环境的准确控制可以增加作物产量，节省劳动力。

当今农业温室大棚都是依靠大量劳动力与农民的种植经验对温室大棚的作物进行管理。

这种管理存在很大的滞后性，通过使用这个系统，农民可以更科学的对大棚进行监控，保证温室大棚作物始终处于最适合的生长环境中，提高作物产量。

（1）国外温室环境控制的研究现状欧洲的荷兰，中东的以色列，北美洲的美国以及亚洲的日本和韩国是设施农业十分发达的国家。

近年来，随着计算机技术、自动控制及网络等技术在温室环境控制及管理等方面的广泛应用，温室技术发展非常迅速，这些国家的设施综合环境调控及农业机械化技术等有较高的水平，居世界领先地位。

荷兰有5大温室制造公司，不仅在结构、机械化、自动化、产品采后处理发面设备技术水平高，而且在计算机智能化、温室环境调控方面也居世界领先地位。

荷兰温室的运作基本由计算机控制操作，把计算机和精密控制等应用与温室技术，温室的运作和水肥调控已经全面的走向自动化，其配套设施全，配有以燃烧天然气为主的加热升温系统、CO2施肥系统、通风系统、遮阳和保温幕帘、营养需液循环灌溉系统和人工补光系统等，通过计算机采集每刻的环境因子变化数据，自动进行数据在线处理分析，进行自动控制，实现了温、光、水、气的自动化控制。

温室环境监控系统论文

温室环境监控系统摘要：这是一套针对农业大棚监控的完整系统,通过短距离无线数据传输方式来采集温度,湿度,co2,照度,露点等温室信息,并通过gprs网络将信息上传到服务器,服务器根据农作物和大棚实际环境进行数据存储和实现短信报警,也可以自动或手动下发控制指令,使温室保持良好的工作环境。

关键词：大棚监控；本地无线传输；单总线中图分类号：tp277 文献标识码：a文章编号：1007-9599(2011)24-0000-01greenhouse environment monitoring systemxu songliang1, xu hongning2(1.shenyang bluelight network data technologyco.ltd,shenyang110179,china;2.shenyang ware digital technology co.ltd,shenyang110015,china)abstract:this is a complete agricultural greenhouse monitoring system,which through short distance wireless digital transmissive methods,collects greenhouse information,such as temperature,humidity,co2,illumination and dew point and then by means of gprs network,upload the information to the server.according to the practical condition of the plants and the green house,the system stores and alarms,either automatically or by hand,hence maintain thegood working condition of the green house.keywords:greenhouse monitoring;local wireless transmission;monobus一、导言目前,温室环境的状态检测与控制主要仍以人力为主,只有很少一部分相对先进些的温室实现了自动控制,但是还没有把温室环境监控与物联网相结合的应用实例。

设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案

设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案1、系统简介该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。

同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。

2、系统组成该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。

620)this.style.width=620;" border=0>（1）传感终端温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。

环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。

（2）通信终端及传感网络建设温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。

前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。

温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。

620)this.style.width=620;" border=0>（3）控制终端温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。

根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。

基于 GPRS 的杏鲍菇温室环境远程监控系统设计

ＤＯＩ：１０．１３７３３￣．ｊｃａｍ．ｉｓｓｎ．２０９５ — ５５５３．２０１４．０２．０６４
基于ＧＰＲＳ的杏鲍菇温室环境远程监控系统设计术
邢坤，谢翠芳，宁晓光，朱学军
ｆ宁夏大学机械工程学院，宁夏银川，７５００２１）
ＸｉｎｇＫｕｎ，ＸｉｅＣｕｉｆａｎｇ，ＮｉｎｇＸｉａｏｇｕａｎｇ，ＺｈｕＸｕｅｊｕｎ．ＤｅｓｉｇｎｏｆｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒＥｒｙｎｇｉｉｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎ
的采集和传输．及时调整管理策略．保证作物生长处于最佳状态，为温室环境参数检测提供一种新颖的、低成
本的解决方案。
示和报警。下位机主要包括传感器、Ｍｏｄｂｕｓ采集设备、
ＣｏｍｗａｖＷＧ－８０１０ＤＴＵ、ＧＰＲＳ模块、加湿器和风扇等，用于数据的采集、无线传输和菇棚的监控等。该系统的工作原理是：每个菇棚安装一个温湿度传感器、一个ＣＯ传感器。通过传感变送器将储窖内的温湿度、ＣＯ，浓度等数据转化成０～５Ｖ的电压信号，传送到ＡＬ－４ＡＩ２ＤＯ采集模块中．再由此模块将０～５Ｖ的模拟量转换成数字量．通过ＧＰＲＳＤＴＵｆ装有开通ＧＰＲＳ数据流量的ＳＩＭ卡１将现场的采集数据传输到ＧＰＲＳ网络上．通过网关经Ｉｎｔｅｒｎｅｔ传输．监测室的ＰＣ机通过ＡＤＳＬ即可接收到储窖内的环境参数数据．组态王将收

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计随着科技的发展和人工智能的应用，农业大棚智能监控系统已经成为农业生产中不可或缺的一部分。

这个系统可以帮助农民监测植物生长环境的各种参数，辅助农民进行农作物的及时管理和调控，提高生产效率和质量。

在这篇文章中，我们将介绍一个基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计，以及它的工作原理和应用前景。

一、系统设计概述1）系统功能基于单片机的农业大棚智能监控网络系统通常包括环境监测模块、数据传输模块、数据处理模块和用户界面模块。

系统的功能主要包括：- 监测大棚内温度、湿度、光照等环境参数；- 基于传感器数据，实时分析大棚内环境的变化；- 控制通风、灌溉等设备，实现远程操控；- 数据传输和存储，实现数据的远程监控和管理；- 用户界面的设计，便于农民远程监控和管理。

2）系统组成系统主要由传感器、单片机、无线通信模块、执行器等组成。

传感器用于采集环境参数数据，单片机负责数据处理和控制，无线通信模块用于数据传输和远程控制，执行器用于执行控制指令。

3）系统优势相比传统的农业生产方式，基于单片机的农业大棚智能监控网络系统具有以下优势： - 实时监测：可以实时监测大棚内的环境参数，及时发现和解决问题；- 远程控制：农民可以通过手机或电脑远程控制大棚内的设备，方便灵活；- 数据分析：系统可以通过数据分析，为农民提供决策参考；- 节约成本：降低人工成本和资源浪费，提高生产效率和质量。

二、系统工作原理1）传感器采集数据传感器负责采集大棚内的环境参数数据，包括温度、湿度、光照等。

不同类型的传感器可以满足不同的监测需求，比如温湿度传感器、光照传感器等。

2）单片机数据处理单片机负责接收传感器采集的数据，并进行处理和分析。

单片机可以根据预设的环境参数范围，判断当前环境是否符合要求，如果不符合要求，可以发出报警或控制指令。

3）无线通信模块传输数据单片机处理后的数据通过无线通信模块传输到远程监控中心或用户手机、电脑上。

基于WSN和GPRS远程温室大棚环境监测系统的研究

息监测提供了新的途径，弥补了传统信息监测的缺点，已经成为现代化农业环境信息监测的研究热点［。移动无线通信技术的发展，２］实现了农业信息
与互联网（ｎｅｎｔ“ 后１ｋ的无缝连接，远Ｉｔｒｅ）最ｍ” 为
监测
采用数字传感器对作物生长的环境因子进行实时监测，通过ＺｇｅｉＢｅ和ＧＰＲＳ无线技术把数据传输到监测中心，有低功耗和低成本等特点。因此，具此方案
中图分类号：ＴＮ９５：２４２ＴＰ７
文献标志码：Ａ
心。文中主要介绍了系统的硬件和软件设计，出给
程信息的获取、传输与交换提供了有效的途径，中其ＧＰＳ技术因其具有 “ 输质量高 ” “ 远在线 ” Ｒ传、永和 “ 信费用低” 通等优点，应用最广泛［。３］本文提出一种基于Ｚｇｅ线传感器网络和ｉＢｅ无
图１系统结构框图
温室大棚监测区域远程监测中心
无线传感器网络的发展，温室大棚的环境信为
收稿日期：０１１－２２１— １６基金项目：徽省自然科学基金（１４６６５）安１０００Ｍ１３２１００年度芜湖市科技计划项目（芜科计字［ｏ１４Ｚ１３７号文）作者简介，ｔＳ昌（９５，（）安徽芜湖，读硕士１８一）男汉，在

现代农业温室大棚智能监测和控制解决方案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版现代农业温室大棚智能监测和控制解决方案一、背景介绍近年来，农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。

种植环境中的温度、湿度、光照度、土壤湿度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。

针对目前温室大棚发展的趋势，提出了一种大棚远程监控系统的设计。

基于490MHz、GPRS 的农业温室大棚智能监控管理系统使这些成为可能。

二、系统方案1、系统概述深圳信立科技有限公司现代温室大棚智能监测和控制系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。

农业大棚温室智能监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。

该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。

2、系统组成：整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）；软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、防火墙软件；B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络或490MHz传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；3、系统拓扑图：XL68、XL65支持490MHz上传方式，系统通讯网络示意如下（一片区域现场节点多，可选此种方案）XL68、XL65支持GPRS上传方式，系统通讯网络示意如下（一片区域现场节点少，可选此种方案）。

基于无线网络的温室环境监控系统

王纪章，李萍萍，彭玉礼．基于无线网络的温室环境监控系统［J ］．江苏农业科学，2012，40（12）：373－375．基于无线网络的温室环境监控系统王纪章1，李萍萍1，2，彭玉礼1（1．江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室，江苏镇江212013；2．南京林业大学森林资源与环境学院，江苏南京210037）摘要：开发了基于无线网络的温室环境监控系统。

该系统由设备层、传输层、服务层和应用层组成。

利用Zigbee 网络实现温室内环境信息的监测，采用GPRS 方式传输，实现温室环境信息和控制信号的传输。

系统采用基于WEB 服务方式为用户提供访问，可以实现温室环境信息的获取、温室环境远程控制、系统参数设置。

关键词：温室；环境控制；无线网络；系统结构；Zigbee 网络中图分类号：TP277．2文献标志码：A文章编号：1002－1302（2012）12－0373－03收稿日期：2012－05－23项目基金：江苏省科技支撑计划（编号：BE2010347）；江苏省高校基础研究重大项目（编号：08KJA210001）；江苏省高校自然科学研究项目（编号：10KJD210001）；江苏高校优势学科建设工程。

作者简介：王纪章（1981—），男，博士，助理研究员，主要从事设施农业工程技术研究。

E －mail ：whxh@ujs．edu．cn 。

通信作者：李萍萍，教授，主要从事设施农业工程技术研究。

E －mail ：lipingping@ujs．edu．cn 。

智能化温室是设施农业发展的方向，信息的获取和处理是发展智能化温室的基础［1］，人工方式由于工作强度大、效率低等缺点，已不能满足现代化温室的发展要求。

无线传感器技术具有低速率、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠和安全等特点［2－3］，为现代化温室环境监测开辟了新途径。

因此研究温室无线传感器网络环境监测系统符合现代化温室的发展要求。

浅谈“3S”技术在林业数字化建设管理中的应用

浅谈“3S”技术在林业数字化建设管理中的应用随着科技的不断发展，林业数字化建设管理已经成为现代林业管理的重要组成部分。

在林业数字化建设管理中，"3S"技术（即GPS、卫星遥感和地理信息系统）的应用起着重要作用。

本文将就"3S"技术在林业数字化建设管理中的应用进行浅谈。

GPS技术在林业数字化建设管理中的应用主要体现在森林资源调查和监测方面。

通过GPS定位技术，可以精确确定林地的位置和边界，提高林地资源调查的准确性和效率。

GPS 技术还可应用于林业监测中，如监测病虫害、火灾、盗伐等林业问题，及时采取相应措施，保护森林资源。

卫星遥感技术在林业数字化建设管理中的应用主要表现在森林资源调查和监测方面。

通过卫星遥感技术，可以获取大范围的森林资源信息，包括森林类型、覆盖度、生长状态等，为林地规划和资源管理提供可靠的数据支持。

卫星遥感技术还可用于监测林地景观变化、火灾等，为及时采取防控措施提供参考依据。

地理信息系统（GIS）技术在林业数字化建设管理中的应用主要体现在数据管理、空间分析和决策支持方面。

通过GIS技术，可以对采集到的GPS定位数据和卫星遥感数据进行整合和管理，建立数字化的森林资源数据库，实现对森林资源的全方位管理。

GIS技术还可以对森林资源数据进行空间分析，探索资源分布规律、相互关系，为决策提供科学依据。

GIS技术还能够将数据可视化，通过地图呈现，方便管理人员的理解和决策。

"3S"技术在林业数字化建设管理中发挥着重要作用。

通过应用GPS技术，可以实现对森林资源的精确定位和监测；应用卫星遥感技术，可以获取大范围的森林资源信息，并监测林地动态变化；应用地理信息系统技术，可以对森林资源数据进行管理、空间分析和决策支持。

"3S"技术的应用不仅提高了林业数字化建设管理的效率和准确性，也为林业资源的保护和可持续利用提供了技术支撑。

基于GPRS的温室大棚数据采集系统的关键技术研究

４．１传感技术
传感器（ｓｅｎｓｏｒ）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将这些信息按一定规律变换成为电信号或者其它所需要的形式输出．用来满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。在农田生产现场安装着许多传感器，它们负责数据采集与调控命令的执行。传感器有很多类型，在数字农业中常用的传感器类型主要有温度、湿度、光敏、离子、生物、ＣＯ２，酸碱盐浓度等传感器。
本文阐述了ＧＰＲＳ数据采集系统的实现原理及主要的关键技术，在该数据采集系统的关键技术研究中．本文采用的关键技术主要通过比较分析几种组网方案确定了采用固定的ＩＰ地址方案，最终选有以下几种：择中国移动的ＧＰＲＳ系统作为大棚内部信息采集传输的数据通信平
台。Ｑ Hale Waihona Puke 一【参考文献】
［１］孙少凌．ＧＰＲＳ技术特点及应用硼．电信技术，２００２，３．［２］肖忠祥．数据采集原理ｆＭ１．西北工业大学出版社，２００１．［３］韩斌杰．ＧＰＲＳ原理及其网络优化［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３，４．［４］钟章队，蒋文怡，李红君．ＧＰＲＳ通用分组无线业务［Ｍ１．北京：人民邮电出版
４．２ＧＰＲＳ数据传输技术ＧＰＲＳ是一种新型移动数据通信业务．在移动用户和数据网络之间提供一种无线连接．给移动用户提供了高速互联网接人服务［ｓｌＧＰＲＳ采用分组交换技术．定义了新的无线ＧＰＲＳ无线信道．而且分配方式灵活．可以使资源得到有效的利用４＿３ＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ — ｔｏ — ＰｏｉｎｔＰｒｏｔｏｃｏ１）协议移动接人终端采用ＴＣＰ／ＩＰ和ＰＰＰ协议目．ＰＰＰ协议是由ＩＥＴＦ开发的，是为点到点串行线路上传送网络层报文而设计的数据链路层协议。ＰＰＰ协议功能非常丰富，它支持多种网络层协议、多种数据压缩方式、

森林环境因子远程监测系统[发明专利]

专利名称：森林环境因子远程监测系统专利类型：发明专利
发明人：刘云飞,李骏慧,顾敏明
申请号：CN201410027793.6
申请日：20140122
公开号：CN104792354A
公开日：
20150722
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是森林环境因子远程监测系统。

该系统由多个数据采集节点和一个网关节点两部分组成，其中数据采集节点由太阳能供电系统、土壤温湿度传感器电路、空气温湿度传感器电路、光强度传感器、信号调理电路、CC2530芯片电路构成。

网关节点由太阳能供电系统、GPRS模块电路、MSP430F149单片机电路、CC2530芯片电路构成。

首先各数据采集节点通过传感器电路采集森林环境监测所需的空气温湿度、光照和土壤温湿度，然后基于Zigbee协议将各采集节点数据无线传输到网关节点，网关节点再将各采集节点的数据通过GPRS无线传输到远程服务器。

优点：具有监测范围大，配置灵活，功耗低，对自然环境破坏小，成本低廉等特点，能够实时准确地远程监测多点的森林环境数据。

申请人：南京林业大学
地址：210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号
国籍：CN
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基于云平台的智慧农业大棚监控系统设计

基于云平台的智慧农业大棚监控系统设计兰晓妤,孙运强,王金(中北大学信息与通信工程学院,太原030051)摘要:设计了一套基于物联网的智慧农业大棚监控系统㊂该系统通过4G D T U模块和物联网云平台实现了终端设备与数据监控中心的远程通信,解决了传统农业系统传输距离近和高能耗的问题㊂同时,将W e b服务器部署于第三方云平台上,通过界面设置相关自动化设备的阈值参数,进而完成灌溉等一系列操作,实现对大棚农田的自动控制,提高农业的生产效率,协助用户有效管理土地,在农业生产建设中具有一定的应用价值㊂关键词:云平台;远程通信;数据监控;自动控制;S TM32中图分类号:T P392文献标识码:AD e s i g n o f I n t e l l i g e n t A g r i c u l t u r a l G r e e n h o u s e M o n i t o r i n g S y s t e m B a s e d o n C l o u d P l a t f o r mL a n X i a o y u,S u n Y u n q i a n g,W a n g J i n(S c h o o l o f I n f o r m a t i o n a n d C o mm u n i c a t i o n E n g i n e e r i n g,N o r t h U n i v e r s i t y o f C h i n a,T a i y u a n030051,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h e p a p e r,a s e t o f m o n i t o r i n g s y s t e m o f i n t e l l i g e n t a g r i c u l t u r a l g r e e n h o u s e s b a s e d o n i n t e r n e t o f t h i n g s i s d e s i g n e d.T h r o u g h t h e4G D T U m o d u l e a n d t h e i n t e r n e t o f t h i n g s c l o u d p l a t f o r m,t h e s y s t e m r e a l i z e s t h e r e m o t e c o mm u n i c a t i o n b e t w e e n t h e t e r m i n a l e-q u i p m e n t a n d t h e d a t a m o n i t o r i n g c e n t e r,a n d s o l v e s t h e p r o b l e m s o f t h e s h o r t t r a n s m i s s i o n d i s t a n c e a n d h i g h e n e r g y c o n s u m p t i o n o f t h e t r a d i t i o n a l a g r i c u l t u r a l s y s t e m.A t t h e s a m e t i m e,t h e W e b s e r v e r i s d e p l o y e d o n t h e t h i r d-p a r t y c l o u d p l a t f o r m,a n d t h e t h r e s h o l d p a r a m-e t e r s o f r e l a t e d a u t o m a t i o n e q u i p m e n t a r e s e t t h r o u g h t h e i n t e r f a c e,t h e n a s e r i e s o f o p e r a t i o n s s u c h a s i r r i g a t i o n a r e c o m p l e t e d,s o a s t o r e a l i z e t h e a u t o m a t i c c o n t r o l o f g r e e n h o u s e f a r m l a n d,i m p r o v e t h e a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n e f f i c i e n c y,a n d a s s i s t u s e r s t o e f f e c t i v e l y m a n a g e t h e l a n d,w h i c h h a s c e r t a i n a p p l i c a t i o n v a l u e i n a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n a n d c o n s t r u c t i o n.K e y w o r d s:c l o u d p l a t f o r m;r e m o t e c o mm u n i c a t i o n;d a t a m o n i t o r i n g;a u t o m a t i c c o n t r o l;S TM32引言近些年来,信息技术与农业生产得到高效结合,农业生产水平由此飞速提升㊂其中,保持大棚内数据信息的实时监控是实现农业生产信息化的重要环节,将传感器感知技术㊁计算机控制技术㊁M o d b u s现场总线技术和云平台等技术结合起来,与环境完成进一步的交互,实时调整大棚内的土壤㊁空气和光照等环境因素,实现对棚内环境监测数据的分类存储㊁整合分析与动态展现功能,有助于对农业大棚进行全方位[3]㊁高效率的实时监控㊂1系统的整体设计农业大棚监控系统根据物联网的三层体系技术架构进行设计,整体框架如图1所示,从下至上包括感知层㊁传输层和应用层,具有实时数据采集㊁数据远程传输㊁历史数据管理及动态远程画面传输等功能[3]㊂各层的具体功能分别是:①感知层作为整体系统的基础层,主要负责感知大棚内的土壤及环境墒情,实时采集各片区域内农作物的环境参数及土壤信息,如空气温湿度㊁土壤温湿度和C O2浓度等㊂同时,控制继电器可以根据大棚现场的环境完成对电气设备的反馈控制,如电磁阀㊁补光灯及通风装置等,从而调整农作物对不同环境的生长需求㊂②传输层作为智慧农业大棚监控系统的中间层,设计使用了M o d b u s现场总线通信技术和4G网络技术的混合网络,主要设备是D T U(数据网关)和通信模块㊂该层的主要功能是将感知层中采集到的环境数据上传给应用层,同时将应用层总的指令下发至感知层中的控制器,起到上传下达的桥梁作用㊂③应用层为系统的最高层,应用层是实现应用功能和数据可视化的云平台服务系统,主要由W e b服务器㊁M y S Q L数据库和第三方接入云平台组成㊂系统管理人员可以通过W e b网页远程登录云平台系统进行温室大棚图1 系统总体设计框图环境数据显示页面查看,实现可视化页面显示环境气象数据㊁土壤数据㊁监控画面㊁控制参数等,实现对农业环境的实时监测,及时掌控作物生长环境的变化趋势[4],从而对系统的环境调节设备进行控制㊂2 系统硬件设计2.1 传感器感知部分信息感知能力是测控单元的基本能力,通过各类传感器精确测量环境中的各种参数,从而实现对大棚内环境的掌握及控制㊂本系统所监控的环境参数包括空气温湿度㊁土壤温湿度㊁光照强度等㊂本系统选用山东济南智泽公司设计的Z Z T H S S T型号空气温湿度传感器㊂该传感器集成了温度㊁湿度测量结构,输出信号为R S 485,内部电源㊁感应探头以及信号输出独立隔离工作,在探头所在位置进行了防水密封,具有极好的防水密封性,完全满足温室大棚内的环境要求[5]㊂土壤温湿度盐碱度三合一传感器Z Z S O I L G T H适用于对温室大棚内土壤温度㊁土壤含水量和酸碱度的测量,精度高,响应快,输出稳定,适用于各种土质,可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,防水性强,其采用R S 485串口M o d b u s 标准协议[6],便于接入系统,传输距离远㊂2.2 串口通信电路智慧农业大棚监控系统需要在高温㊁高湿度的环境下监测多个环境参数,要求通信方式具有抗干扰性强㊁传输距离远㊁传输速度快和支持节点多等功能特点㊂通过上述需求和功能分析,数据采集和控制单元与数据网关之间信息传输通过R S 485通信模块实现[7]㊂为了方便以后功能模块的扩展和添加,网关电路中设计使用MA X 485芯片实现R S 485电平与T T L 电平的转换,其电路原理如图2所示㊂图2 R S 485串口通信电路MA X 485模块使用5V 供电㊂R 引脚为R O ,其功能是接收器输出,当A 大于B 200m V 时,R 为高电平;当A 小于B 200m V 时,R 为低电平,D 引脚为D I,是驱动器输入,S TM 32通过R ㊁D 进行串口通信㊂R E 与D E 是接收器和驱动器的输出使能端,由于MA X 485模块是半双工收发器,所以将R E ㊁D E 相连,S TM 32只需要使用一个引脚进行控制㊂2.3 通信传输模块该模块主要实现的功能有:①对墒情数据及监测影像的实时传输;②当上位机下达控制指令之后,能够及时有效到达设备端,完成相应的反馈控制㊂该模块选用工业级无线路由器,完成供电支持后,只需将S I M 卡插入,即可以稳定接入三大运营商的4G 通信网络,这样不仅可以保证通信传输的稳定性,使棚内工作人员与墒情数据能够实时交互,还可以通过异地登录客户端发送指令来调整棚内的环境,解决远距离通信的问题㊂3 系统软件设计系统软件主要是对以S TM 32为控制核心的数据网关进行软件设计与编程,包括基本参数的设置㊁端口的初始化㊁基于M o d b u s 标准协议的R S 485通信设计㊁数据网关通过4G 模块接入云平台等[8],总体设计流程图如图3所示㊂3.1 现场数据采集软件设计现场传感器模块将环境参数转换成标准的R S 485信号传输给数据网关,数据网关与传感器之间的数据接收和指令下达都是以十六进制格式M o d b u s R T U 协议进行的,默认波特率为9600b ps ,其中包括8位数据㊁1个停止位㊁无校验位㊂①S TM 32的数据问询:在使用M o d b u s R T U 协议图3 系统软件总体流程图时,命令格式如下:格式设备地址功能码起始地址数据长度C R C 16校验系统设计中设备地址的范围为1~15;不同的功能码按照不同的使用要求进行设定,在读取寄存器数据时设定为0x 03,在写入寄存器数据时设定为0x 05;起始地址表示查询寄存器的起始地址;数据长度为读取的长度;C R C 16校验将低位排在前,高位排在后㊂②传感器数据应答:当S T M 32单片机发出问询指令后,传感器需要对问询指令进行回应,并产生应答指令,同样传感器的应答也有着对应的格式,根据本设计中使用传感器类型的不同,应答内容(温度湿度等应答帧)如表1所列㊂表1 应答帧地址码功能码有效字节数温度值湿度值检验码低校验码高0x 010x 030x 040x F F ,0x 9B 0x 02,0x 920x 5A0x 3D3.2 云平台服务器接入程序设计现如今市面上所使用的4G D T U 主要有两种工作模式:一种是基于S o c k e t 的T C P 通信网络透传模式,工作方式为在服务器后端通过S o c k e t 串口监听对数据进行接收处理;另一种是基于H T T P 协议实现设备前端感知到的数据提交至服务器的H T T P D C l i e n t 模式,在该模式下,数据主要在前端控制层被集中接收,只能实现少量数据向后台提交,不适用于大数据量传送至后台的情况[9]㊂因此,本文采用4G D T U 的网络透传模式,农业大棚系统在大量数据转发的情况下,服务器通过T C P S o c k e t监听端口接收远程采集设备传输的环境参数,在该模式下传输数据的效率更高,速率更快㊂云平台服务器接入程序流程图如图4所示㊂图4 云平台服务器接入程序流程图4 系统测试与应用本系统设计的农业大棚监控系统是针对山西省孝义市蔬菜种植基地中的温室大棚进行设计实现的㊂软硬件调试完成之后,通过传感器终端节点与网关进行通信试验,依托O n e N E T 云平台,在4G 网络下,按照协议将终端传感器的数据信息上传至数据中心,通过网页登录云平台系统,进入设备监控㊂测试结果表明,该系统能够实现远程监控,符合预期㊂系统登录界面如图5所示㊂图5 设备云平台系统登录根据系统设计对温室大棚内环境参数采集的要求,将现场传感器采集的几种环境数据统一在云平台上进行显示,如图6所示㊂每一种环境参数显示设计中不仅有当前测得数据,并且可以通过该参数模块获得近期的数据曲线图(最长为30天),从而得到环境数据的变化趋势㊂图7为空气温度图6 云平台实时数据显示近7天及近30天的温度变化曲线图㊂图7 空气温度变化曲线系统在进行数字参数监测的同时,温室大棚现场使用图8 温室大棚现场视频画面了高清网络摄像头,对温室大棚现场的视频画面进行实时采集㊂云平台通过嵌入摄像头设备的链接地址进行视频画面的显示,如图8所示㊂图9 移动客户端监测结果该测试是基于P C网页端进行的现场数据采集测试,用户同样可以使用移动客户端进行现场环境监测功能的实现,移动客户端监测结果如图9所示,参数展示以空气温度值为例㊂系统中还设计实现了对温室大棚内环境参数的处理并进行存储,借助O n e N E T 物联网云平台的强大数据存储能力,可以对温室大棚内的数据进行海量存储㊂因此基于系统数据能力设计可以查询温室大棚内的环境参数的历史数据[10],并根据这些数据做出相应的策略和措施,保证该温室大棚内培育的农作物有最佳的生长环境㊂结语研究工作主要完成两部分内容:一是为了系统交互,设计开发客户端,实现系统的远程监测与控制㊂本系统设计的客户端界面简洁,操作方便,且系统的监测功能能够提供给管理者大棚作物的生长影像,系统的扩展性良好,后续可根据相应的实际需求添加对应模块的界面,如遮阳网㊁温度调节等㊂二是实现了数据的大量存储,保证数据库能够实时更新,为后续作物作业提供数据支持,为大棚作物提供更好的生长环境㊂通过这种方式,可以提高管理者的工作效率,也能够使得大棚的管理更加智能化和信息化㊂参考文献[1]赵建伟.基于异构组网的智慧农业监测系统研究与设计[D ].成都:西南科技大学,2019.[2]骆碧雯,楼雄伟.基于D N N 的W S N 智慧大棚可视化与控制系统研究[J ].计算机应用与软件,2019(1):117122.[3]祝起明,闫茂德,朱旭,等.基于云平台的水土保持远程数据监测系统设计与实现[J ].电子测量技术,2018(24):16.[4]谭峰,薛龄季轩,姜珊,等.基于云平台的棚室环境远程监控系统[J ].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2017(2):610.[5]陈思.基于O n e N E T 的农业大棚物联网环境监控系统的研究与实现[D ].沈阳:辽宁大学,2019.[6]李冶,胡万德.基于物联网技术的家庭智能养鱼浇花系统设计[J ].金陵科技学院学报,2017(2):8992.[7]谢辉程,郭莉.基于S TM 32的无线环境监控系统设计[J ].软件,2014(12):57.[8]范寒柏,王少仙,彭安.大容量S D 卡在海洋数据存储中的应用[J ].单片机与嵌入式系统应用,2010(4):3033.[9]陈玉兵.基于物联网的农田环境监测及灌溉控制系统研制[D ].西安:西安邮电大学,2019.[10]黄力,魏文冲.基于O n e N E T 云平台的农业温室大棚上限阈值远程监控的实现[J ].信息与电脑,2020,32(1):163165.兰晓妤(硕士研究生),主要从事物联网开发㊁无线通信网络研究工作㊂(责任编辑:薛士然收稿日期:2020-06-28)。

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关键字：ＰＳＳＭ０；Ｔ单片机；Ｐ２０；ＧＲ；Ｉ３０ＳＣＬＣ１３管理计算机
中图分类号：Ｐ９．Ｔ３１８
文献标识码：Ａ
文章编号：０６００（００２— １９０１０—６Ｘ２１）１０５—３
ＧＰＲＳ－ｂｓｄＲｅｏｅＭｏｔｒｎｙｔｍｏｒｓｅｄｌａｅｍｔｎｉｏｉｇＳｓｅｆｒＦｏｅｔＳｅｉｎｇ
行集中监控和管理的需求。为此，进行了改进和扩充，并将其应用到林业幼苗抚育温室的管理过程中，方法如下。先利用各类传首感器对温室环境参数进行测量，采用了ＳＣ单片机对测量的模拟量进行采集与前期处理，Ｔ处理后的数据经过Ｒ４５通讯网络向￥８上传输，ห้องสมุดไป่ตู้通过ＧＲＰＳ模块实现监控系统与ｌｔｒｅ网络的无缝连接，远端集中管理、ｎｅｎｔ在显示数据，系统整体性能得到充分的提使高，跨地域的远程监控成为了可能。
ａｎｄｉｎＧｒｅｈｏｅｎｄＴｅｎｇｉｅｎｕｓＬａ－ｎＹＡＮｅ，ＩＸｉｏｗａ，ＦｉＴＡＩｎ－ｉｇＩｉｉｇＱｉｇｑｎ，ＬＵＺｈ－ｎｎ
（ｃｏｌｆＴｃｎ１ｐ，ｅｉｇＦｒｓｙＵｉｒｉ，ｅｉ００３ＰＣＳｈｏｏｅｈｏ／Ｂｒｎｏｅｔ＂ｎｅｓｙＢｒｎ１０８，Ｒ）％ｒｖｔｇ
ｒｑｉｍｅｔｏａｇｏｅｔｎｅｐｉｅｃｎｒｌｅｎｔｒｇａｄｍａａｅｎｏｉｔｂｔｄｇｅｎｏｓｒｄｃｉｎｅｕｒｅｎｓｆｌｒｅｆｒｓｒｅｔｒｒｓｅｔａｉｄｍｏｉｉｎｎｇｍｅｔｆｒｄｓｒｕｅｒｅｈｕｅｐｏｕｔｙｓｚｏｎｉｏ
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ｂｓｓｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅａｉｄｆＧＰａｅ．ＴｉａｅｎｒｄｃｓｋｎｏＲＳ－ａｅｒｍｏｅｍｏｉｒｎｓｓｅｂｓｄｅｔｎｔｉｇｙｔｍｗｉｈｍｐｏｅａｄｘｅｄｄｈｏｈｃｉｒｖｄｎｅｔｎｅｔｅ
ｔｒｕｈＲＳ４５ｂｓＴａｋｏｔｅＧＰＳｍｏｕｅｗｈｃｅｌｅｈｅｍｌｓｉｋｂｔｅｎｔｒｎｙｔｍｎｈｈｏｇ－８ｕ．ｈｎｓｔｈＲｄｌｉｈｒａｉｓｔｅｓａｅｓｌｅｗｅｎｍｏｉｉｇｓｓｅａｄｔｅｚｎｏ
湖南农业科学
２１，２）１９１１１５００（１：５－６，６
基于ＧＰＳ技术的林木种苗抚育温室远程监控系统Ｒ
李小婉，燕飞，清清，邰刘芷宁
（北京林业大学工学院，京１０８）北００３
摘要：传统的温室监控系统主要采用Ｒ４５Ｓ８总线构成，无法满足大型林业企业对分布在不同地理位置的各个温室生产基地进
ＡｂｓｒｔＴｅｔａｉｏａｍｏｉｒｎｙｔｍｆｒｇｅｎｏｓｍａｎｙｄｐｓｔａｃ：ｈｒｄｔｎｌｉｎｔｉｇｓｓｏｅｏｒｅｈｕｅｉｌａｏｔＲＳ一８ｂｓｗｉｈｃｎｏｍｅｔｈ４５ｕ，ｈｃａｎｔｅｔｅ