zigbee技术在农业温室大棚中的应用研究

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基于ZigBee技术的现代农业大棚方案

基于ZigBee技术的现代农业大棚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。

基于zigbee的智能农业大棚

前景分析
我国肉类价格持续走高，民众对肉类的喜爱程度降低，而对健康饮食和绿色饮食逐渐看重，可以预见绿色蔬菜的市场会越来越大，而且我国是水资源短缺国，并随着越来越多的人涌向城市，解决用少量劳动力种植大量蔬菜的问题迫在眉睫。基于zigbee的无人智能农业大棚便很好的解决了这些问题，种植户可以在家里就能查看作物生长的各种数据并能通过高清摄像头看到作物的涨势，省去大量的劳动力。
协调器1
路由器
服务器
终端3
协调器2
终端4
终端5
终端6
手机
数据库设计
ID
1o2浓度
87
光照
1500
土壤湿度
90 5
水量大小
coo释放量
1000
植物长势
优
2016/6/24 45
数据挖掘
通过对植物生长的环境数据采集，包括土壤的湿度和温度，地表的湿度和温度，空气中的二氧化碳浓度，植物种植的密度，对这些数据以图表的形式保存下来，然后对历史数据进行分析，挖掘出作物在那种环境下产量和收益达到最高。
基于zigbee的无人智能农业大棚
——物联网2013级物联网陈潜
背景
1.水资源浪费 2.大量施肥导致土地板结 3.劳动力需求大 4.国外精细化农业产量高 5.对作物的生长状况及数据采集更加方便
解决的问题
• 1.监控土壤温湿度 • 2.监控大棚里的CO2浓度 • 3.检测土壤的P、K、N的含量 • 4.检测光照强度 • 5.监控植物生长状况
• 自动喷淋 • 自动释放CO2 • 自动施肥 • 自动补充光照无人化
器材选择
传感器：温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器、摄像头协调器：cc2530开发板路由器、服务器、PC

基于Zigbee技术的农作物温室大棚监控系统的设计和实现

参考内容
一、引言
随着科技的不断发展，智能化监控系统在许多领域得到了广泛的应用。特别是在农业领域，温室大棚监控系统的应用对农作物的生长和产量有着重要的影响。 ZigBee作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通信技术，为农业温室大棚监控系统的设计与实现提供了新的解决方案。
二、系统设计
基于ZigBee的农业温室大棚监控系统主要包括传感器节点、ZigBee协调器、数据传输模块和上位机软件。
二、技术ห้องสมุดไป่ตู้述
Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信技术。它具有低功耗、低成本、高可靠性、大容量等特点，非常适合于智能家居、工业自动化、农业等领域。在农作物温室大棚监控系统中，Zigbee技术可实现传感器数据的实时采集、设备控制以及数据传输等功能。
三、系统设计
四、系统实现
1、部署方案
在温室大棚内，根据需要布置温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2 传感器，并将传感器数据通过Zigbee模块传输到监控中心。监控中心部署有接收器和显示设备，方便工作人员实时监测大棚环境参数。
2、操作方法
工作人员可通过监控中心的显示设备实时查看各个温室大棚的环境参数。根据需要，可通过监控中心对温室大棚进行控制，如调整通风设备、灌溉系统等。同时，监控中心可对历史数据进行记录和分析，以便更好地了解农作物生长情况和优化温室环境。
2、网络构建
基于Zigbee技术的温室大棚监控系统采用星型网络结构。每个温室大棚作为一个独立的网络节点，节点上布置有多个传感器和Zigbee模块。通过Zigbee模块将传感器数据传输到监控中心，监控中心通过显示界面展示环境参数。
3、数据传输
系统采用无线传输方式，通过Zigbee模块将传感器数据传输到监控中心。数据传输采用UDP协议，具有较低的延迟和较高的可靠性。同时，监控中心可对各个温室大棚的环境参数进行实时监测，并根据需要对大棚环境进行调整。

关于zigbee智慧农业应用

Zigbee智慧农业应用一、概述智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

基于Zigbee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。

您的温室大棚规模越大，基于Zigbee技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。

鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet 通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它Zigbee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。

基于先进的Zigbee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让您的网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行二、具体应用：1、要风得风、要雨得雨在物联Zigbee技术的引领下，现代化的精准农业采用了先进的问世大棚种植技术。

可以在阳光不足的时候，通过物联产品自动补充人造光线，促进光合作用；可以在湿度不够的时候，通过物联产品自动为农作物补充水份；更可以创造一个恒温的空间，让农作物一年四季不停的生长，生生不息……适宜的湿度环境也是作物生长的先决条件之一，物联无线温度湿度传感器，通过检测平台，同步获取温室内空气的湿度系数，当湿度系数不在设定值范围内时，可自动控制通风设备等运行，使空气湿度控制在作物生长适宜的湿度范围内。

同样的，只需一部手机在手，就能随时随地获知所有数据信息。

基于ZigBee无线传感器网络在温室大棚中的应用研究

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无线通信技术的智能农业温室监测系统

基于Zigbee无线通信技术的智能农业温室监测系统摘要本文基于Zigbee无线通信技术，设计并研究了一种智能农业温室监测系统。

该系统采用传感器对温室内的环境数据进行采集，并通过Zigbee无线通信技术将数据传输至控制中心，实现对温室环境数据的实时监测与控制。

本文对该系统的硬件和软件进行了详细的设计和实现，并进行了实验验证。

实验结果表明，该系统具有稳定可靠、实时性好、易于安装和维护等特点，能够为农业生产提供重要的技术支持。

关键词：Zigbee；智能农业；温室监测；无线通信技术；传感器；控制中心AbstractBased on the Zigbee wireless communication technology, this paper designs and researches an intelligent agriculture greenhouse monitoring system. The system uses sensors to collect environmental data inside the greenhouse, and transmits the data to the control center through Zigbee wireless communication technology, realizing real-time monitoring and control of the greenhouse environment data. This paper elaborates on the hardware and software design and implementation of the system, and conducts experimental verification. The experimental results show that the system is stable and reliable, has good real-time performance, and is easy to install and maintain, which can provide important technical support for agricultural production.Keywords: Zigbee; intelligent agriculture; greenhouse monitoring; wireless communication technology; sensors; control center第一章绪论1.1 研究背景和意义随着农业现代化的不断推进，智能化农业已经成为当今世界农业发展的主要趋势之一。

基于ZigBee技术的无线大棚温湿监控系统

基于ZigBee技术的无线大棚温湿监控系统，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。

该系统采用ZigBee 无线收发设备传输数据，无需专门架线，系统结构简单，节省了人力物力，通过ZigBee射频收发模块可读取各大棚的数据，并实现对大棚温湿度的控制，实现真正意义上的无人值守，与普通无线技术相比，还具有低功耗、低成本和网络容量大等特点，该系统由中心控制单元和大棚温湿监控终端组成。

1 ZigBee 技术简介ZigBee 是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。

它主要工作在无须注册的2.4 GHz ISM 频段，传输范围在10～75 m，典型距离为30 m。

ZigBee 的基础是IEEE 802.15.4，这是IEEE 无线个人区域网工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4(ZigBee)技术标准。

ZigBee 技术的主要优点包括以下几个部分：功耗低由于ZigBee 的传输速率低，只有10～250 kB／s，发射功率仅为1 mW，而且采用了休眠模式，功耗低。

根据ZigBee 联盟的估算，两节普通5 号干电池可使用六个月到两年。

成本低模块的初始成本估计在6 美元左右，很快就能降到1.5～2.5 美元之间，且ZigBee 协议是免专利费的。

网络容量大一个ZigBee 网络可以容纳最多254 个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100 个ZigBee 网络。

时延短针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。

设备搜索时延典型值为30 ms，休眠激活时延典型值是15 ms，活动设备信道接人时延为15 ms。

基于Zigbee技术的温室大棚监控

基于Zigbee技术的温室大棚监控
近年来在国内外的市场上出现了众多采用GPRS技术的温室大棚监控设备，该技术和设备具有传输信息量大、可远程操控及具有较高的可靠性，但其设备造价和通信费都较高，因而很难得到广泛推广。

因此笔者开发了一种基于Zigbee技术的温室大棚监控系统，该系统具有低功耗、低成本、高可靠性、低复杂度、安装维护简单和扩展性强等优点，为温室大棚监控系统的推广提供了一个不可多得的平台。

1 Zigbee无线通信技术系统结构
Zigbee是符合IEEE 802.15.4标准的新兴无线网络通信协议，其发起组织Zigbee联盟于2004年底发布了最早的1.0版本规范，之后相继推出了Zigbee2006和Zigbee PRO两个升级版本。

有关Zigbee的产品还大多处于研究阶段，但鉴于其众多的优点，相信不久，基于Zigbee技术的产品将会得到迅速普及应用。

基于ZigBee的智慧农场监控系统研究

基于ZigBee的智慧农场监控系统研究一、技术原理ZigBee是一种短距离、低功耗、低速率的无线通信技术，通常用于物联网领域。

ZigBee技术具有信号穿透能力强、安全性高、成本低等优点，因此在智慧农场监控系统中得到了广泛应用。

基于ZigBee的智慧农场监控系统主要由传感器、控制器和监控中心组成。

传感器负责采集农场内的各种环境参数数据，包括土壤湿度、温度、光照等；控制器负责接收传感器采集的数据，并根据预先设定的阈值进行控制操作；监控中心则负责接收和处理来自控制器的数据，并通过互联网向用户提供实时监控和远程控制功能。

二、应用场景基于ZigBee的智慧农场监控系统可以应用于农田、温室、养殖场等不同的农业生产场景。

在农田中，可以利用智慧农场监控系统实现对土壤湿度、温度和光照等环境参数的实时监测，有效提高土地利用率和农作物产量。

在温室中，可以利用智慧农场监控系统实现对温度、湿度、CO2浓度等环境参数的实时监测和控制，有效提高蔬菜和花卉的品质和产量。

在养殖场中，可以利用智慧农场监控系统实现对水质、水温、氧气含量等环境参数的实时监测和控制，有效提高养殖动物的健康和产量。

三、发展趋势随着农业生产的现代化和智能化要求的不断提高，基于ZigBee的智慧农场监控系统将会迎来更广阔的发展空间。

随着传感器和通信技术的不断进步，智慧农场监控系统的数据采集和传输能力将会不断提高，实现对农场环境的更精准监控。

随着大数据和人工智能技术的不断成熟，智慧农场监控系统将会更加智能化，能够根据环境数据自动调整控制参数，提高农业生产的效率和品质。

随着智慧农场监控系统的不断普及和应用，其成本将会不断降低，使更多的农场主能够接受和应用这种先进的农业管理技术。

基于ZigBee的智慧农场监控系统在农业生产中具有重要的应用价值和发展前景。

通过利用这种先进的技术手段，可以实现对农场环境的精准监控和智能化管理，提高农业生产的效率和品质，助力农业现代化进程的发展。

ZigBee智能农业大棚解决方案

2014ZigBee智能农业大棚解决方案ZigBee经典案例分享SHUNCOMZigBee智能农业大棚解决方案作者：SHUNCOM关键词：智能农业、ZigBee、智能大棚一、国家对农业物联网的支持此前发布的物联网“十二五”规划提出，智能农业成为重点领域应用示范工程之一。

最新发布的《全国农业农村信息化发展″十二五″规划》透露，物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范区域内先行先试。

二、物联网与智慧农业在传统农业中。

人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力，而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。

三、无线传感器网络应用于温室环境信息采集和控制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(风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构) 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、CO2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。

最终使温室中传感器、执行机构标准化、数据化, 利用网关实现控制装置的网络化, 从而达到现场组网方便、增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

四、项目案例一：某农业科技示范园系统拓扑图本系统由Zigbee无线系统，视频监控系统，网关服务器系统三部分组成。

ZigBee无线系统设备分为ZigBee终端节点和ZigBee协调器节点。

ZigBee终端节点连接传感器和继电器完成数据收集和控制执行的功能。

ZigBee协调器节点连接ARM嵌入式设备和ZigBee终端节点，完成数据通信功能。

视频系统由摄像头和网络硬盘录像机组成。

最终数据上传至网关服务器，内部的处理程序处理数据并根据处理结果发送控制指令，控制相应的继电器，而继电器会连接外部设备完成相应功能（比如，开窗，浇灌等）。

ZigBee组网技术在智能温室系统中的运用

ａｄｉ，ｅｏｓｙａｉｅｌｍｏｉｒｇａｄａａｅｐｒｎｒｅｎｈｗ（ｅ）ｇｉｌｒｏｓｈｓｍｉｌｅ：ｅｓｇｄｉｎｔｒｒｎｍｃａｉｅｎｉｔａｓｌｄｎｍｏａｔｌｉｔｎｔｉｆｍｄｏｐ４ｍｔｎｄａｎｈｐｙａｉｔｅｅｇｎａｒｕｕｌｐ．ｅｙｔｃｄｓｓｎｉｒｏｏｅｒｃｔａｃＴｓｅｎｕｒｎ
ｍｅｓｒｇａｄｒｐｒｇｔｅｐｏｌｌｅｅｇｏｔｒｐ。ｈｈｃｎｂｓｄｔｃａｇｅｂｃｗａｄｓｔｏｌｎｎａｉｉｂｅａｏｆａｕｉｎｏｔｒｂｍｒａｄｔｔｒｈｏｃｏｓｗｉａｅｕｅｈｎｅｈａｋｒｔｅｆｒｙｇｏｒｃｌｓｒｔｎｏｎｅｉｈｎｅｅｔｏｈｗｆｃｏｔａｅｉｔａｏｖｉｉｆｃｏｒｗｈｓｔｓｕｒｃｓｉｔｅｐｓｓｏｉｒｖｒｃｓｎｐｅｎｒｉｉｃｕｃ，ｄｔｅｐｎｅｓｏｅａｄｃｎｅｔｆｏｃｓＩｒｐｏｔｕｏｆｅｔｎｈａｔｏａｏｅｏａｔｇｓｅｄａｄｐｄｃｏａｃｒｙｎｘａｄｔｃｐｎｔｒａｔｎｇａｔｑｏａｓｔｍｐｆｅｉｅｔｎａａｏｈｏｎｏｆｅ；
【ｅｗｒｓ】ｉｅ；ｔｌｎｇｅｈｕｅｗｌｓｏｍｎａｏｓｒｌｍｏｉｒｇＫｙｏｄｚｂｅｉｌｅｔｒｎｏｓ；ｉｅｍｕｉｔｎ；ａｔｅｎｏｉｇｎｉｅｅｇｅｒｓｃｃｉｅ－ｍｔｎｉ

基于四信ZigBee模块农业蔬果大棚监测系统的应用

基于四信无线ZigBee模块农业蔬果大棚监测系统的应用在传统农业中。

人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力。

随着世界农业技术的巨大变革，设施农业成为现代农业的重要组成部分。

以传感器与通信网络相结合的全方位环境监测系统在设施农业中占有重要地位，尤其是基于无线通信技术的环境监测网络更是得到迅速发展。

而现有的无线环境监测网络大多基于集群通信系统、存在网络建设成本高、后期维护难度大、公共网络接入速率低等不足，一定程度上影响到环境监测网络在设施农业中的普及推广。

基于物联网产业提供优质产品和技术支撑，四信基于无线ZigBee技术,提出了农业蔬果大棚监测组网系统，通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，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，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

通过模块采集温度传感器等信号，精由无线信号收发模块传输数据，实现对农业果蔬大棚温湿度的远程控制。

系统包括3个层面，分别是节点层、网络层和应用层。

一、节点层是用于检测和控制的执行单元，涵盖所有的无线传感器节点；二、网络层是通信和传输部分，包括基于ZigBee技术的内网通信部分、基于GPRS技术的外网通信部分以及内外网协议转换单元(网关)，网络层完成组网功能，建立内外网的通信机制，成为上层应用和底层设备的交互介质。

三、应用层包括数据库和远程管理组件，是对数据的汇聚、分析，实现人机交互。

四信产品主要应用于网络层，采用四信ZigBee无线通信终端---F8914为中心节点，四信ZigBee F8913-E作为通信分点。

每个ZigBee通信分点在信号覆盖范围内，同多个不承担网络信息中转任务的通信分点无线连接，自动中转别的网络节点传过来的数据资料，汇集到ZigBee中心节点F8914。

F8914将收集到的数据通过GPRS传输到监测管理中心，由监测管理中心对这些数据进行计算处理和统计评估。

Zigbee 物联网在农业方面的合理应用

Zigbee 物联网在农业方面的合理应用农业是我国国民经济的基础性产业,也是经济发展与社会稳定的物质性保证。

由于我国不同地区的自然环境与社会经济条件差异十分明显,而传统农业生产方式极度落后在投入大量劳动力的基础下,依旧存在劳动生产率低、劳动效率低的情况制约着农业的发展。

如今农业虽然在机械化与自动化的推动之下大幅提高了农业的生产效率,改造力的加大与加快使得环境问题尤为突出,比如农产品质量下滑、水土流失严重、资源过度浪费、农药的污染与水资源污染等。

农业的精确化发展已成为农业数字化的核心内容,所谓的农业精确化发展主要针对的是农作物产量、农业资源的合理化布局、生态环境的优化以及在提高生产率与降级生产成本等方面均起到了十分明显的积极作用。

而将物联网技术广泛用于农业的是在五大系统迅速发展的推动之下进行的,即全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、射频识别系统(RFID)以及智能控制系统(ICS),使农业逐步走上信息化与智能化的发展方向。

一、现代社会物联网发展的现状与趋势就目前而言,物联网并没有真正公认的涵义,它首次在我国提出的时间为1999 年,简而言之物联网是在互联网的基础上凭借着全球定位系统(GPS)、射频识别(RFID)、激光扫描仪以及红外感应器等信息传感设施,按照设定的条例,将任何物品同互联网相连接,以达到信息的通信和交换以实现智能的识别、监控、定位、管理与跟踪等网络操作的方式,通常具有三大特征即传感对象的设备化,服务的智能化以及终端接收器的互联化,目前主要应用于医疗保健、智能交通业、农业的监测、物流运输和家居服务等方面均有涉及。

二、物联网的常用技术(一)射频识别技术(RFID)射频识别技术是目前物联网最为高端的感知层支撑性技术,其原理是利用射频的信号自动识别感知对象来获得相应所需信息,并将识别到的信息进行加工处理,通常是由天线、取读器以及标识这三部分构成。

(二)传感器与传感网的运用传感器是近几年来兴起的高新技术之一,它最大的特点在于感知信息的精确性与及时性的获取,而传感网是在传感器的基础之上对信息进行收集、传输与处理的综合性整理信息技术系统,应用前景十分广泛,目前主要用于电子、生物、农业、医疗、军事以及国防等方面,因此该技术的应用直接关系到我们的日常生活与工作。

关于ZigBee无线传感器网络在温室多源数据采集系统中的实际应用探讨

在几十毫瓦，在休眠状态下，功耗又会进一步降低，因而其
机服务器，发出特定指令来启动摄像头，或是通过设置ＺｉｇＢｅｅ节点，来启动摄像头完成采集工作，这样可避免功耗损失过大。在ＪＰＥＧ压缩标准上，一般采用两种压缩算法：第一种，将离散余弦变换作为基础理论，形成有损压缩算法；第二
感器网络能够有效应用于温室数据采集当中，因此应大力推广，本文对ｉｇＢｅｅ无线传感器网络进行了概述，总结了该技术
一
合以太网等技术，在远程技术的支持下，集中管理环境信
息，对应用区域进行监测。
２．２温室图像视频监测。为保证图像监测系统的正常运转，其关键就在于图像采集、压缩与解压缩、数据分组校验
等几个步骤。对于节点来说，可在有采集需要时，激发上位
、
ＺｉｇＢｅｅ￣线传感网络技术概述
第一，传输速率较低。基于ＺｉｇＢｅｅ技术下的传输速度通常在２０．２５０ｋｂ／ｓ左右，与蓝牙、超宽带等其他短距离传输技术相比，更加针对于低传输速率的网络应用领域；第二，功耗极低。当处于正常运行状态中时，一般保持
。
这样一来，在使用多级ＺｉｇＢｅｅ路由设备后，ＺｉｇＢｅｅ
的覆盖范围将进一步扩大，有效传输距离增加；

基于ZigBee组网的温室大棚监测技术研究

9网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering●科技计划项目：1、贵州省贵阳市云岩区科技计划项目，云科合字[2020]第11号。

2、贵州省贵阳市科技计划项目，筑科合同[2020] 第37-7号。

随着我国对农村发展的重视程度逐渐提升，从种粮补贴到集约化的土地管理，出台了很多政策为农民增收，农业现代信息化建设因此也取得了飞跃式进展。

智慧农业应运而生，由无线传感技术、人工智能、自动控制技术等多种现代化技术结合的物联网技术被广泛研究与应用。

本文理论结合实际，将物联网应用于智慧农业，在对农业信息科学采集、监控与处理基础上保障农业的可持续发展。

1 物联网相关技术分析1.1 物联网的架构和数据处理流程物联网技术在近些年进入了高速发展的时代，其主要是指如传感器信息采集技术、红外感应器、定位系统、无线组网信息传输等各种相关设备及技术，采集并处理声音、光照、化学信息、物理信息以及生物信息，通过机器学习以及机器自主判断发出指令，控制机器组完成特定任务，实现智能化识别以及管理[2]。

本文基于其技术特点，从数据输出流动的角度来分析物联网技术在实际应用中的数据处理方案。

如图 1所示。

1.2 M2M架构M2M(Machine-to-Machine)即机器和机器之间建立连接，在目前物联网结构中占据中主要位置，同时其不只是简单的数据交换和和机械交换技术，即使没有人工干预，也能够自主采集信息，自主分析判断，并对被控制的机器发出正确的指令，即机器被赋予“思想”和“智慧”。

1.3 无线传感器网络分析1.3.1 体系结构在目前的无线传感器网络应用中，其主要是由一些分散且数量相对较多的无线传感器节点所组成，这些节点主要是用于感知其周围环境的各种信息，其与无线网络协议组成的网络能够得到有效应用，并且在每一个节点信息进行交换之后，利用无线传感器网关来进行数据传输，最终传输到监控主机系统中，实现数据的最终传输目标。

关于Zigbee和温室大棚应用的调查报告

键。
外不远处的控制室组成。温室大棚总体为玻璃
钢架结构，长约９０１１１，宽约４０ＩＴＩ，总占地
１２
广东蚕业
第５０卷
约３６００ｍ。顶部为锥形，最大高度约为
５ｍｏ
２调查结果分析
的作用。在大棚的中轴线上，大约每隔十米就悬挂着一个用于测量空气湿度的传感器，每
商参与度还非常有限，ｚｉｇｂｅｅ研究较晚且进
度较慢。但未来无线领域的发展绝离不开
ｚｉｇｂｅｅ技术，ｚｉｇｂｅｅ产品应用的爆发只是时间
温室大棚内，侧面装有循环风机，并排放
置，共２５个，每个风机直径约有１．２ｍ。风机
对于ｚｉｇｂｅｅ技术，准确的说，它已经被广
泛的应用起来了，只是在中国市场上，本土厂
主要用于换气通风，以达到降低温室内温度
１．２温室的应用现状
春天花乐园的温室大棚属于较为现代化
的农用温室大棚，主体结构由胖龙公司建造
（胖龙公司为国内较早开始研发应用现代温室的公司）。由种植用的温室大棚部分，和大棚
中国作为一个农业大国，粮食就是１３亿中国人的生命，对农作物的栽培极为重要关
来，它凭借自身低复杂度、低功耗、低数据速
率、低成本的特点，开始被人们不断的研究、

利用ZigBee技术研制樱桃大棚温湿度监测系统

17网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 现状分析温室大棚种植模式作为我国现代农业发展的一部分，已经在我国广泛推广。

传统的温室大棚虽然具备透过、保温、保湿等功能，但是大棚内的所有关于作物生长的参数指标都需要人工采集的方式获取，除了需要耗费巨大的人工成本外，还存在人工操作不当会破坏作物生长环境、人工采集参数与指标不准确、数据分析与处理不及时等问题，从而影响作物的正常生长，造成不必要的经济损失。

同时，对于作物果实的光照度测量完全是依照人工经验判断，缺乏科学准确的数据支撑，无法完全实现对作物种植实时监测，精准控制。

“温湿度”：温度，是表述空气或其它物质的热度。

湿度，则表述的是空气中含水量的多少，一般用相对湿度表述，最高100%，最低0.00%。

“光照度”：农作物的生长发育都离不开光照，新疆产地的葡萄之所以甜度高，正是因为新疆的葡萄光照充足。

光照不但可以为作物自身进行光合作用提供所需的能量，而且可以为大棚形成适宜作物生长的气候环境创造条件。

“监测”：检测，监控。

樱桃大棚温湿度及光照度监测系统，是实现对樱桃温室大棚中空气温湿度多点采集、土壤湿度多点采集、光照强度多点分析等功能，结合基于Internet 大数据分析，及时为农户提供准确的数据和参考建议，提高樱桃产量。

目前，国内对蔬菜温室大棚的监控系统已经很成熟，但是针对樱桃大棚的检测监控系统应该是刚刚起步，尤其是果实的光照度监测，还没有成熟的系统。

2 实现系统的关键技术2.1 构建基于ZigBee技术的低功耗无线传感器网络ZigBee 技术是一种无线通讯技术，具备低功耗、低成本、短时延、网络容量大、安全性能高等优点，与CDMA 和GSM 网络十分相似。

ZigBee 数传模块与移动网络基站在工作原理上也有许多相似之处，ZigBee 技术的通讯距离是支持无限延展的，从最标准的75m 可以根据需要不断扩大范围。

基于ZigBee技术的温室大棚智能监控系统

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基于ＺｉｇＢｅｅ技术的温室大棚智能监控系统
程剑
（常州工程职业技术学院江苏常州２１３１６４）
【摘要】在农业生产中，温度、湿度、光照强度、土壤温湿度以及二氧化碳浓度等环境因素对农作
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３．１核心板ＣＣ２５３０芯片需要很少的外围电路配件配合，就能实现信号的收发功能。核心板电路使用一个非平衡
般需要在土壤中铺设大量的线缆，这使得对农作物天线，连接非平衡变压器可以使天线性能更好，整体
整个大棚中的环境参数汇总。２系统设计
３．２功能底板
功能底板是核心板和传感器的桥梁，也为核心
本设计分为下位机采集系统和上位机监控系统板和传感器提供电源。由于Ｚｉｇｂｅｅ存在终端节点的设
空气温湿度采集采用瑞士Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ公司推出的将其显示在屏幕上。
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采集和实时的控制。传统农业中，这些因素主要靠目测、经验或繁琐昂贵的有线传感器来检测，缺少量化
的数据并且无法记录。与普通的温室大棚相比，数字化精准农业大棚不仅能够种植优质高产反季节蔬菜，

基于Zigbee无线控制雨水收集的大棚自动灌溉技术研究

基于Zigbee无线控制雨水收集的大棚自动灌溉技术研究1. 引言1.1 研究背景在现代科技的支持下，基于Zigbee无线通信技术的大棚自动灌溉技术应运而生。

该技术以其便捷、高效、节能等优势，成为解决大棚自动灌溉难题的有效途径。

通过Zigbee无线控制，可以实现大棚内部环境参数的远程监测和控制，有效管理灌溉设备运行状态，从而实现大棚内部作物的智能化生长管理。

本研究将深入探讨基于Zigbee无线控制的大棚自动灌溉技术，旨在为解决大棚灌溉问题提供新的思路和方法。

1.2 研究意义大棚自动灌溉技术是现代农业生产中的重要组成部分，它能够有效提高农作物的生长效率和产量。

随着社会的发展和人口的增加，农业生产面临着越来越多的挑战，其中最主要的问题之一就是水资源的合理利用。

传统的农田灌溉方式存在着水资源浪费严重、人工劳动强度大等问题，而大棚自动灌溉技术正是为了解决这些问题而研发出来的。

基于Zigbee无线控制的大棚自动灌溉技术具有简单、方便、灵活等特点，能够实现大棚内各种作物的精准灌溉，保证作物生长所需的水分，同时能够根据作物的需水量和土壤湿度情况进行智能调控，实现节水、节能的效果。

采用Zigbee无线通信技术，可以实现大棚内各个灌溉节点之间的实时数据传输和互联，提高灌溉系统的稳定性和可靠性。

研究基于Zigbee无线控制的大棚自动灌溉技术具有重要的现实意义和实践价值。

通过本研究，不仅可以提高农业生产的效率和质量，还可以推动农业的现代化发展，促进农业可持续发展，为解决食品安全和粮食问题做出积极的贡献。

2. 正文2.1 Zigbee无线通信技术介绍Zigbee是一种低功耗、短距离、低数据传输速率的无线通信技术，广泛应用于物联网、智能家居等领域。

其在大棚自动灌溉系统中的作用不容忽视。

Zigbee无线通信技术通过IEEE 802.15.4标准定义了自身的通信协议，具有低功耗、低成本和低数据速率的特点。

这使得Zigbee成为大棚自动灌溉系统的理想选择。

ZigBee技术在吉林省农业温室大棚发展中的重要作用

１棚述过ＺｉｇＢｅｅ网络可以将分布在不同地理位置的较多仪器连接起来，数据改革开放以来，随着中国经济的飞速发展和人均ＧＤＰ的增长，民全部传递到—个中央节点来，可以极大地提高工作效率。生问题已经成为非常重要和突出的问题之一，人们对物质生活的需求为实现对温室大棚室内部环境参数的实时监测，同时用户还可以通越来越高，大多数的城乡居民生活水平已经达到了小康。近年来，设施过远程群控系统控制多个温室大棚内的情况，可以将整个网络系统由控制节点和上位机节点组成，各个节点之间由ＺｉｇＢｅｅ技术实农业在我国农业领域得到了迅猛的发展，利用设施农业来种植蔬菜瓜采集节点、果已经成为城市居民菜篮子的主要途径，也是农户提高农产品质量和现通信。首先采集节点使用ＺｉｇＢｅｅ的终端设备，完成现场数据息的采增产创收的重要捷径。集，主要包括温度、湿度、光照强度等，并将其上传给控制节点；然后控制然而我省设施农业管理的自动化水平较低、人力成本较高，存在较节点使用ＺｉｇＢｅｅ的路由器，完成信息的上传和下载，是信息传递的中转严重的水肥资源浪费问题，从而影响了农业的现代化发展。我省农村的站，扩展信号的传输范围，同时负责提供控制接口，使得用户可以直接发展现状仍然是制约经济持续高速发展的薄弱环节，作为—个农业大手动控制或远程控制，主要包括滴管电磁阀、水箱水泵、通风风扇和卷省，农业生产的自动化控制水平还很低，没有形成大规模的现代化农业帘电机等；最后上位机使用ＺｉｂＢｅｅ的协调器，协调器是整个网络的核生产管理模式，农业生产活动仍然以人力为主，从而导致产量低、效率心，它主要的作用是启动网络，形成—个ＰＡＮＩＤ。还可以协助建立网络低，没有形成现代化的农业产业规模，农民的人均可支配收入水平明显中的安全层及处理应用层的绑定，当整个网络启动和配置完成后，其功低于城市居民ｍ。因而在设施农业领域中应用ＺｉｇＢｅｅ技术，可以在一定能退化为—个普通的路由器，完成信息的传递和汇总。程度上提高农业生产的自动化水平，使农作物始终生长在适宜的环境４ＺｉｇＢｅｅ技术在其它方面的应用中，从而可以大幅度的促进农业的现代化发展水平。在农田水利领域，可以利用ＺｉｇＢｅｅ无线网络进行水文监测，主要是进行水位、雨量、闸位等的数据测量，组网简单实用，范围还可以进行无２ＺｉｇＢｅｅ技术简介ＺｉｇＢｅｅ技术是一种无线通信技术，主要应用于距离较近、传输速率限扩展，成本低廉，功耗低，对于野外环境的作业是可以长期稳定运行低的各种电子设备之间，既可以连接固定的设备，也可以连接便携式的的。或移动式的设备，具有简单、低成本和功耗较低的牦，根据前面对在森林防火领域里也可以运用ＺｉｇＢｅｅ技术建立一个远程监控网ＺｉｇＢｅｅ技术的介绍和分析可知，ＺｉｇＢｅｅ技术很适合在农业领域里面应络，可以将分散在不同位置的节点通过自组方式连接起来，互相协作进用，尤其是对于温度、湿度这两个参数的测量。—般ＺｉｇＢｅｅ网络由１个行数据的采集、分析和处理，比照传统的人工方式，ＺｉｇＢｅｅ网络具有更。协调器，１个或多个路由设备或终端设备组成。每—个网络必须有１个好的可靠性和方便性目协调器，它是整个网络的核心，负责启动维护网络，为路由设备提供接ＺｉｇＢｅｅ技术不但可以独立组网，也可以和其他无线网络技术配合力作用，扩展信号的传输范围，实现终端设备的协调工作等功能。ＺｉｇＢｅｅ使用，可以通过一个ＣＤＭＡ节点将若干个ＺｉｇＢｅｅ网络的信息集中到一网络一般支持３种拓扑结构：星型、树型和网状型，为了能够更加灵活的起，建立一个远距离数据交换网络，把广大地区的农业数据集中打一个监测任意位置的温、湿度值以及保证信息的可靠传输，通常在系统中采主节点上，而在主节点上建立的—个农业专家系统。