基于物联网的温室环境监测系统设计
基于物联网的温室大棚监控系统设计与实现
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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。
《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文
《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。
智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分，通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术，实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控，提高农业生产效率和产品质量。
本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想，主要包括感知层、传输层、应用层。
感知层负责采集大棚环境数据，传输层负责将数据传输到服务器端，应用层负责数据的处理和展示。
2. 硬件设计（1）传感器：传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分，主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等，用于实时监测大棚环境参数。
（2）控制器：控制器负责接收传感器数据，并根据预设的阈值进行相应的调控操作，如调节温室遮阳帘、通风口等。
（3）网络设备：网络设备包括无线通信模块和有线网络设备，用于将传感器数据传输到服务器端。
3. 软件设计（1）数据采集与处理：软件系统通过与硬件设备的通信，实时采集大棚环境数据，并进行预处理和存储。
（2）数据分析与展示：软件系统对采集的数据进行分析和挖掘，通过图表、报表等形式展示给用户，帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。
（3）智能调控：软件系统根据预设的阈值和调控策略，自动或手动调节温室设备，如调节温室遮阳帘、通风口等，以保持大棚环境在最佳状态。
三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购：根据系统需求，选择合适的传感器、控制器和网络设备，并进行采购。
设备安装与调试：将硬件设备安装在大棚内，并进行调试，确保设备能够正常工作并采集准确的数据。
2. 软件实现（1）数据采集与处理模块：通过与硬件设备的通信，实时采集大棚环境数据，并进行预处理和存储。
采用数据库技术对数据进行管理和维护。
（2）数据分析与展示模块：通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘，以图表、报表等形式展示给用户。
基于物联网的温室大棚智能监测系统设计
基于物联网的温室大棚智能监测系统设计张慧颖【摘要】针对传统温室大棚参数监测存在繁琐的布线问题,设计了基于新型物联网技术的温室大棚智能监测系统.该系统以CC2530无线传输模块结合温湿度传感器、光照传感器和CO2浓度传感器构成无线采集节点,对温室环境参数进行检测;检测数据通过由ZigBee模块构成的路由节点选取最优路径实现数据的无线传输;采用STM32作为核心处理器设计嵌入式网关,并利用GPRS技术将现场检测到的数据实时传送给监测中心,实现对温室环境的实时监测和报警.结果表明,该系统运行稳定、测量准确、网络覆盖性好、布点灵活、低功耗并且使用方便.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2014(053)014【总页数】6页(P3402-3406,3411)【关键词】物联网;温室大棚;CC2530;传感器;GPRS【作者】张慧颖【作者单位】吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林132022;长春理工大学电子信息工程学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP274随着现代科学技术的发展，农业技术智能化也迅速发展，温室大棚智能化发展已经成为必然趋势。
农作物在生产过程中对环境参数要求较多，如环境温湿度、光照度、CO2浓度等。
传统的温室监测系统采用有线形式，不仅增加了温室线路的繁杂程度，而且不利于农作物生长。
因此，本研究结合物联网技术设计了温室大棚无线智能监测系统，以CC2530无线传输芯片和传感器构成采集终端节点，由ZigBee技术组建无线网络实现监测数据的无线传输；采用STM32为中央处理器设计嵌入式网关并通过GPRS网络将采集到的温室环境参数传输到监控中心，用户可以通过上位机界面实时观察检测数据，进而对环境结果做出分析，实现对温室环境的监测与调控。
1 系统总体方案系统由上位机PC机、GPRS通信电路、网关、路由节点和终端采集节点等部分组成，结构图如图1所示。
由图1可知，ZigBee无线传输模块搭载环境检测传感器模块构成终端无线采集节点，属于物联网中的感知层；温室内放置无线采集终端设备，设备中传感器模块用于采集温室中的温湿度、光照度、CO2浓度等参数；数据采集后，经过格式转换由ZigBee采集节点将数据传输到ZigBee协调器节点上。
基于物联网的番茄温室环境智能调控系统设计与实现
1、传感器应用
1、传感器应用
本系统采用了多种传感器，包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等， 以监测温室环境中的各项参数。这些传感器通过无线传输方式将数据传输到数据 中心，为后续的环境调控提供数据支持。
2、无线传输设计
2、无线传输设计
为了实现实时监测和智能调控，本系统采用无线传输技术，将传感器采集的 数据传输到数据中心。同时，系统还可以根据环境参数的变化，通过无线方式控 制调节设备如通风设备、灌溉设备等的运行，以实现对环境的智能调控。
系统设计
系统设计
基于物联网的智能温室系统主要包括传感器、数据采集模块、传输网络、控 制算法等部分。
1、传感器选型
1、传感器选型
在智能温室系统中，传感器主要用于实时监测温室内温度、湿度、光照等参 数。根据实际需求，选择合适的传感器型号，需考虑其测量范围、精度、稳定性 等因素。
2、数据采集与处理
参考内容
内容摘要
随着科技的不断发展，物联网技术得到了广泛应用。在农业领域，基于物联 网的智能温室系统逐渐成为了一种新型的农业生产方式。本次演示将介绍基于物 联网的智能温室系统的设计与实现。
研究现状
研究现状
物联网技术在智能温室系统中的应用已经引起了广泛。国内外研究者针对这 一问题进行了大量研究。研究目的主要包括提高温室环境控制精度、节约能源、 提高作物产量等。研究方法主要包括传感器选型、数据采集与处理、控制算法设 计等。研究成果主要包括智能化温室环境监控系统、高效节能型温室等。
基于物联网的番茄温室环境智 能调控系统设计与实现
01 引言
03 设计 05 参考内容
目录
02 背景 04 实现
引言
引言
随着科技的不断发展，物联网技术广泛应用于各个领域，特别是在农业领域 中。番茄作为一种重要的经济作物，其生长环境对产量和质量有着重要影响。为 了提高番茄的产量和质量，本次演示设计了一种基于物联网的番茄温室环境智能 调控系统。该系统通过传感器、无线传输、云计算和大数据分析等技术，实现番 茄生长环境的实时监测和智能调控，为番茄的高产、优产提供了有力支持。
基于ESP32的温室大棚环境远程监控系统设计
第43卷第3期Vol.43No.32022年3月Mar.2022中国农机化学报Journal of Chinese Agricultural MechanizationDOI:10.13733/j.jcam.issn.2095⁃5553.2022.03.006基于ESP32的温室大棚环境远程监控系统设计*李国利，周创，牟福元(金陵科技学院机电工程学院，南京市，211169)摘要：为提高设施农业环境监测水平，设计一种基于ESP32模块的温室大棚环境远程监控系统。
系统主要包括环境信息采集模块、ESP32模块、输出控制模块和智能手机监控终端等。
基于Android 平台采用Blinker 物联网解决方案设计了监控终端APP 。
系统能够采集温室大棚环境温湿度、光照强度、PM2.5浓度、CO 2浓度和门禁等信息，并通过WiFi 网络将信息发送给手机终端，管理人员通过手机APP 可查看温室大棚环境信息，也可对有关设备进行远程控制。
制作样机并进行系统测试，结果表明，系统数据采集上传成功率最低为97.3%，平均网络丢包率为2.17%。
系统运行稳定，具有成本低、实时性好、通信安全性高、工作可靠及操作简单等特点。
关键词：温室大棚；远程监控；ESP32；Android ；Blinker 中图分类号：S24文献标识码：A文章编号：2095⁃5553(2022)03⁃0047⁃06李国利，周创，牟福元.基于ESP32的温室大棚环境远程监控系统设计[J].中国农机化学报,2022,43(3):47-52Li Guoli,Zhou Chuang,Mou Fuyuan.Design of remote monitoring and control system for agricultural greenhouse environment based on ESP32[J].Journal of Chinese Agricultural Mechanization,2022,43(3):47-520引言随着现代农业生产技术的发展和生活水平提高，温室大棚化种植得到迅速地推广和应用。
基于物联网的樱桃大棚环境监测系统研究设计
202研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2024.04（上）1 前言被誉为“果中珍品”的樱桃，不仅味道鲜美，营养丰富，而且经济价值高，是天水地区农民发家致富的重要经济作物。
近年来，随着樱桃市场行情的迅速发展，樱桃种植范围持续扩大，但樱桃生长喜温暖，不耐旱，对温度、湿度和光强等环境因子具有严格要求，露地种植方式无法调控种植环境相关因素，极易受环境因素干扰造成减产甚至绝收等严重后果。
采用温室大棚可以减小外界天气对樱桃成长的影响，提升防御自然灾害的能力，避免晚霜冻、花季降雨等影响。
传统的温室大棚通过人工判断温室大棚内的环境，不仅劳动强度大、管理成本高，而且调控的及时性差，难以做到实时监测、精准控制。
传统农业温室大棚生产管理效率低、智能化程度不高，由于大棚樱桃栽培技术要求较高，生产技术环节上操作严格，要达到早产、丰产、优质，必须实现大棚生产环境与樱桃不同阶段需求高度基金项目：甘肃省2023年高校教师创新基金项目“双碳”背景下基于物联网的樱桃大棚环境监测系统研究”（2023A-255）；2023年甘肃省科技专员专项项目-23CXGE0006-基于物联网的智慧果园系统设计。
基于物联网的樱桃大棚环境监测系统研究设计杨轶霞（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025）摘要：针对传统温室大棚智能化程度低、环境参数调控不方便等问题，设计以无线传感网络为基础的智能大棚樱桃环境监测系统，基于物联网三层构架原则，运用Zig Bee 无线自组织网络采集、传输传感器监测的环境参数数据，通过WiFi 模块结合广域网实现远距离无线传输，通过云服务器搭建用户监管平台，农户通过电脑客户端、手机APP 实时监测智能大棚环境参数，控制终端设备工作，实现智能化监管。
实践证明，基于物联网的樱桃大棚环境监测系统时效性好，有效避免自然灾害损失，实用价值较高，可为智能温室大棚环境的自动化监测提供参考。
《基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现》范文
《基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网（IoT）技术逐渐在农业领域中崭露头角。
其中，基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现，成为了提高农业生产效率、优化资源分配和实现智能农业的重要手段。
本文将深入探讨基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现，分析其核心技术、架构设计和实施步骤，为农业物联网的进一步发展提供参考。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要对温室监控系统的需求进行详细分析。
主要包括实时监测温室环境参数、远程控制温室设备、数据存储与分析以及用户管理等。
通过需求分析，为后续的设计与实现奠定基础。
2. 架构设计基于需求分析，设计出系统的整体架构。
该架构应包括感知层、传输层、平台层和应用层。
感知层负责采集温室环境参数和设备状态信息；传输层负责将数据传输至平台层；平台层负责数据的存储、处理和分析；应用层则提供用户界面和应用程序接口，实现远程控制和数据展示等功能。
3. 关键技术在系统设计中，需要关注的关键技术包括传感器技术、数据传输技术、云计算技术和大数据处理技术等。
传感器技术用于采集温室环境参数和设备状态信息；数据传输技术实现数据的远程传输；云计算技术提供数据存储和计算能力；大数据处理技术用于对海量数据进行处理和分析。
三、系统实现1. 硬件设备硬件设备包括传感器、执行器、网关等。
传感器用于采集温室环境参数，如温度、湿度、光照等；执行器用于控制温室设备，如灌溉系统、通风系统等；网关用于将传感器和执行器与云平台进行连接。
2. 软件系统软件系统包括云平台和应用程序。
云平台负责数据的存储、处理和分析，提供丰富的API接口供应用程序调用。
应用程序则提供用户界面和交互功能，实现远程控制和数据展示等功能。
3. 数据处理与分析数据处理与分析是系统实现的关键环节。
通过对采集到的数据进行预处理、清洗和存储，利用大数据处理技术对数据进行分析和挖掘，提取出有价值的信息，为农业生产提供决策支持。
基于MQTT的草莓温室物联网监控系统设计
科技纵横农业开发与装备 2021年第12期基于MQTT的草莓温室物联网监控系统设计姬丽雯，高菊玲，刘永华（江苏农林职业技术学院，江苏句容 212400）摘要：为实现草莓温室的远程监控和管理，设计基于MQTT的草莓温室物联网监控系统。
系统采用MQTT协议作为数据通信协议，降低了通信成本，在带宽受限的农业物联网应用场景中具有较好的传输性能。
物理感知层通过PLC实时采集草莓温室的环境参数并控制温室设备。
网络传输层使用云服务器，搭配MySQL数据库，使用MQTT通讯协议发布/订阅主题，完成信息传输。
应用层采用响应式布局界面，适配多种用户终端。
系统实现草莓温室信息采集与远程控制，提高温室的管理水平。
关键词：温室；物联网；MQTT协议；PLC0 引言草莓是我国农业增效、农民增收的重要产业，我国的草莓生产面积和产量居世界第一。
目前草莓大多采用温室设施栽培生产，能提前上市，提高生产效益，因而对草莓温室的管理十分重要。
草莓温室环境参数的监控是抵御自然灾害，提高自动化程度的重要途径[1]。
如果依靠人工采集数据、现场调控设施，不仅会造成工作效率低、采集数据误差大，还会影响最终的控制效果。
基于物联网的草莓温室监控系统可以实现远程监测草莓的生长环境信息，并对设施环境进行智能化调控，以提高生产管理水平，促进农业发展方式转变[2]。
朱均超等设计了基于物联网的农业大棚环境监测系统，但是无法通过设施控制调节环境参 数[3]。
柳军等实现了温室环境数据的采集和监测，并列举了温室调控的执行机构，但并没有进行配套的控制功能开发[4]。
本文通过物联网和传感技术的融合，设计物联网监控系统，实现草莓温室环境参数的实时采集和远程控制。
使用轻量级的通信协议MQTT，降低了通信成本，在带宽受限的农业物联网应用场景中具有较好的传输性能。
采用分布式系统设计，可以使传感器实现即插即用。
设计响应式监控平台，满足不同终端用户需求。
1 系统总体架构基于MQTT的草莓温室物联网控制系统由三层架构组成，分别为物理感知层、网络传输层和终端应用层[5]，总体结构如图1所示。
基于物联网的环境监测系统设计
基于物联网的环境监测系统设计物联网作为一种前沿的技术发展趋势，正在广泛应用于各个领域。
其中，基于物联网的环境监测系统设计是一个重要的应用方向。
本文将围绕该任务名称，介绍物联网环境监测系统的设计原理、关键技术和应用场景。
一、设计原理基于物联网的环境监测系统设计的基本原理是通过传感器获取环境相关数据，将其传输到云平台进行存储和分析，并提供可视化界面用于数据展示和决策支持。
1. 传感器网络：环境监测系统的核心是传感器网络，通过部署在待监测环境中的传感器，实时感知环境参数。
这些传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器等，根据实际需求进行选择和配置。
2. 数据传输：传感器获取的环境数据需要通过合适的通信手段传输到云平台进行处理。
常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、LoRaWAN等，根据不同的应用场景选择合适的通信方式。
3. 云平台：环境监测系统将传感器数据传输到云平台后，通过云计算技术进行存储和分析。
云平台可以提供数据存储、数据管理、数据分析和决策支持等功能，实现环境监测系统的智能化。
4. 可视化界面：为了方便用户对环境监测数据进行查看和分析，设计合适的可视化界面是必要的。
通过图表、地图等方式展示环境参数的变化趋势，帮助用户更好地理解监测数据。
二、关键技术基于物联网的环境监测系统设计涉及到多个关键技术，包括传感器技术、通信技术、云计算技术和数据分析技术等。
1. 低功耗传感器：为了实现长时间的监测，在选择传感器时应考虑其功耗。
低功耗传感器能够延长系统的使用寿命，降低能源消耗。
2. 数据传输安全：环境监测系统中，传输的数据往往具有机密性，因此需要采用安全的通信方式和加密算法，确保数据传输过程中的安全性。
3. 大规模数据存储与处理：基于物联网的环境监测系统会产生大量的数据，需要具备对大规模数据进行存储和处理的能力。
云计算技术可以提供强大的计算和存储资源，满足系统对大规模数据的需求。
4. 数据分析与决策支持：环境监测系统收集到的数据可以通过数据分析算法进行处理，提取有用的信息，并为用户提供决策支持。
基于嵌入式温室环境智能监控系统的设计与实现
（Xi’an University of petroleum, Xi’an 710065, China)
Abstract: The Internet of Things technology will be used as a sustainable and energy-efficient agricultural technology in agricultural production, and will progress with the continuous development of science and technology. In the future, the Internet of Things technology will enable agricultural production to become informatized, networked, and intelligent. By understanding that the development of domestic Internet of Things technology is relatively backward, the technology used in agriculture is even rarer. This design proposes an embedded greenhouse intelligent control system. The system mainly realizes the intelligent monitoring of the greenhouse, collects data in real time and reports the data, controls the equipment to complete the corresponding operations, and finally realizes the intelligent management of the greenhouse.
基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用
决于土壤氮化程度ꎮ 土壤的酸碱度在很大程度上会对
线数据以及监控无线视频图像等业务ꎬ 并且能够实现
土壤肥力以及植物生长造成巨大的影响ꎮ 在开展农业
生产工作时需要关注土壤酸碱度的数值ꎬ 并且借助有
效方法对其进行调整ꎮ 智慧大棚内部包含的传感器种
类超过 ７ 种ꎬ 具体涵盖了 ＣＯ 和空气温湿度以及土壤
温湿度等ꎮ 为了保证自动灌溉功能能够有效实现ꎬ 可
由此可以看出ꎬ 其搭配的终端节点总数为 ４２ 个ꎮ 在
大棚内部涵盖的视频监控系统数量为 ２ 套ꎬ 包含 １ 个
ｓｉｎｋ 节点ꎬ ２ 个 Ｍｅｓｈ 节点ꎮ 在大棚内部配置数据服务
器ꎬ 移动设备 终 端 数 量 ２ 台ꎬ 同 时 数 据 中 心 １ 个 套
件ꎬ 大棚中设置 ３６ 个环境感知节点、 ６ 个控制节点ꎬ
土以及环境安全ꎬ 这对于我国农业的长久稳定发展起
到了阻碍作用ꎮ 物联网的发展以及兴起ꎬ 使得智慧农
业也得以进步ꎬ 出现 “ 物联网智慧农业” ꎮ 以实时动
态农作物种植环境有关的信息采集工作作为基础ꎬ 采
用快速和多维为主的监测工作来完成ꎬ 在种植专家知
ＭＳＰ４３０Ｆ１６１１ 本身是 １６ 非处理器ꎬ 该处理的特色就是
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２１０７１５０１９
些数据也都是凭借多跳传输方式ꎬ 最终在协调器节点
上得以汇集实现向上传输的工作ꎬ 这样同大棚环境所
需的实时检测要求具有高度一致性ꎮ
将关注对象放到感知层面ꎬ 具体涵盖的部分有 ４
中ꎬ 由于水资源以及化肥未得到高效利用ꎬ 由此致使
※农业工程 农业与技术 ２０２１ꎬ Ｖｏｌ ４１ꎬ Ｎｏ １３ ６ ９
基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用
课题研究论文：基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计
120907 农林学论文基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）05-00-040 引言农业是中国最传统的基础产业，物联网技术的出现提升了农业生产效率，通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析，然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案，大大提升了农业生产效率。
基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析，并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。
这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。
本设计采用国内流行的TLink物联网云平台，基于意法半导体STM32最小系统，ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器，实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。
1 系统整体设计该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。
系统整体框图如图1所示。
客户端分为手机端和网页端，可以实时查看传感器信息，TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3]，通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。
网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4]，主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。
节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络，实时采集传感器信息并上传[5]。
2 系统硬件设计网关是本系统的核心控制部分。
网关以STM32F103RBT6为主控芯片，最多可支持五路串口，在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。
基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计
基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计摘要：温室大棚的环境检测与控制是当前农业自动化的热点问题之一，基于ZigBee技术的无线大棚环境监控系统能够满足大棚环境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，能够对各大棚的环境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：环境子监控ZigBee技术近年来，随着物联网、传感器、无线射频、专家系统、现代测控等技术的发展和应用，拓宽了现代农业的发展空间，重构这世界农业发展的新格局，已经成为信息时代农业的重要特征。
用信息技术装备农业，用信息手段服务、支撑农业，用信息网络服务农业，已成为我国农业现代化的客观要求，同时也是我国农业科技发展的重大技术选择。
1ZigBee技术简介在实际农业生产中，温度、湿度、光照强弱等环境因素对农作物的生长起着非常重要的影响。
在传统农业中，通过目测、经验等手段来检验这些因素，由于这些因素缺少量化的数据，并且经验的积累也并不准确，因此制约了农业的快速发展，使我国的农业生产长期处于低层次水平。
ZigBee技术是一种具有成本低、体积小、能量消耗小、传输速率低的无线通信技术。
利用该技术本文研究了温室大棚环境监控系统。
该系统能够解决传统农业的不足，逐步提高生产质量，增加经济效益，提升农业成产水平。
ZigBee技术应用在对传输速率要求不高、功耗要求很高的的领域。
但较传输速率也成为了它的一大优点，那就是超低的功耗。
2系统总体设计2.1系统架构选择在监测现场，使用采用ZigBee技术，实现采集终端设备互联互通，采用B/S结构，数据汇集后通过某种连接的方式与Internet相连，然后上传数据至数据服务器，将信息传递给用户。
采用ZigBee技术的混搭型环境监测系统是非常有发展潜力的架构。
优点：①无须布线，降低了系统安装成本。
②低成本、低功耗、体积小、维护方便。
③数据的共享性好，有利于消除信息孤岛。
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统随着人们生活水平的提高和环境污染的加重，在农业生产环境中，使用无公害的技术已经成为了国内外的趋势。
智能温室大棚控制系统是一种完全自动化的，集照明、空气调节、温度调节、湿度调节、二氧化碳调节、水分配等多种功能于一体的智能化设备。
该系统主要是通过物联网技术实现管理，不仅能够优化温室大棚的耕种环境，还能够有效地节约人力、物力、财力等资源，提高农产品生产的效率和质量，从而实现高效、智能和无公害农业生产的目标。
一、设计思想1.1开放性智能化的温室大棚控制系统应该是开放的，不仅可以与其他系统进行数据共享，而且可以通过数据来不断升级自身的功能，更好地服务于温室大棚的耕种环境。
1.2可靠性智能化的温室大棚控制系统需要具有高可靠性，系统的任何一个部分出现故障都会对农产品的生产造成严重的影响，因此系统需要具有自我诊断、自我维护等功能，能够及时发现、排除故障，保证温室大棚的正常运行。
智能化的温室大棚控制系统应该是可扩展的，能够根据用户的需求和市场的变化进行升级和扩展，增加新的功能和模块，适应不同的耕种环境。
二、系统结构智能化的温室大棚控制系统采用客户端/服务器结构，客户端主要采用单片机或嵌入式系统来实现，服务器端采用云端或大规模数据库来实现。
系统的整体结构如图1所示：三、系统功能智能化的温室大棚控制系统具有以下功能：3.1 温室大棚环境参数实时监测温室大棚内部环境参数的实时监测是系统的核心功能之一，温室大棚内部的环境参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等多个方面。
系统需要通过传感器和控制器来实现这些参数的实时监测，并将监测到的数据上传到服务器端，进行进一步的处理和分析。
温室大棚安全设施的实时监控是系统的一个重要功能，因为温室大棚内部会使用较多的电器和设备，如果这些设备发生故障或出现其他问题，可能会对温室大棚内部的环境造成损坏或危害农民的生命安全。
系统需要通过安装不同类型的传感器来实现对温室大棚内部环境的实时监控，包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器等等，如出现故障或异常行为，在第一时间进行报警或通知农民。
智慧农业温室大棚物联网解决方案
汇报人：xxx 2024-03-13
目录
• 项目背景与目标 • 物联网技术架构与组成 • 温室大棚环境监测系统 • 智能化灌溉与施肥系统 • 病虫害诊断与防治系统 • 能源管理优化方案 • 总结与展望
项目背景与目标
01
智慧农业发展趋势
智能化管理
可持续发展
随着物联网、大数据、人工智能等技 术的发展，智慧农业正逐渐实现智能 化管理，提高农业生产效率和质量。
参数。
远程监控
通过手机、电脑等终端设备， 实现对温室大棚的远程实时监
控和管理。
预警系统
设定预警阈值，当环境参数超 出范围时，自动触发预警通知 ，提醒管理人员及时处理。
数据可视化
将采集的数据以图表、报表等 形式展示，方便管理人员直观 了解温室大棚的运行情况。
温室大棚环境监测
03
系统
温度湿度监测及调控策略
自动配肥
根据作物生长需求和土壤养分状况，自动计算并配制适合作物生长 的肥料配方。
精准施肥
通过智能施肥设备，将肥料精准施用到作物根部或叶面，提高肥料 利用率，减少浪费。
施肥计划
根据作物生长周期和需肥规律，制定科学的施肥计划，确保作物养分 供应充足且均衡。
灌溉计划制定和执行效果评估
1 2 3
灌溉计划
根据作物需水量、土壤墒情、气象条件等因素， 制定科学的灌溉计划，确保作物正常生长。
04
增强农业抗风险能力， 有效应对极端天气和病 虫害等不利因素。
存在问题分析及改进建议
01
02
03
04
物联网设备兼容性有待提高， 需进一步研发适配更多设备和
传感器的接口。
数据处理和分析能力仍需加强 ，以应对大数据量和高并发场
基于物联网的连栋蔬菜温棚环境监测系统设计
中 图分 类 号 ：ｓ ６ ２ ５ ． ５ １ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ １ ２ １ — ０ ６
度升 高 时 ， 相对 湿 度 会 降低 ， 温度每 升高 １ ℃， 相 对 湿
部署 的传感器及无 线采集 、 控制节 点 ， 将 传 感 器 采 集 到 的实 时环 境 信 息发 送 到传 感 节 点 ， 然 后 通 过 有 线 或 无 线 方 式传 输 到 上位 机 进 行解 析处 理 ， 并 给 予 相 应 的 调控 ， 控制通风 、 灌溉 、 施 肥 等 方 式 以 改 善 农 作 物 的生 长环 境 Ｊ 。智能 、 精确的“ 感知” 在 农 业 物 联 网 中发 挥
力 的工具 与 可 靠 的 保 证 。 “ 感知农 业” 通 过 在 温 室 内
时， 蔬 菜作 物 生 长 良好 ； 相对 湿 度 不 宜 超过 ８ ０ ％， 实 时 调 节棚 内 的相 对 湿 度 是 保 证 蔬 菜 正 常 生 长 的 关 键 。 蔬 菜 大棚 内的相 对 湿 度 与温 度 成 负 相 关 ， 当 温 棚 内温
知 系统 。系 统基 于 物 联 网 的精 确 感 知 、 高 效 传输 以及 智 能 监控 的特 点 ， 由无 线 感 知 网 络 、 传输节点 、 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ无 线 传
输 网络 和 上 位 机管 理 等 多 个部 分 组 成 。温棚 中 的监 测节 点 以 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ４ １ ０单 片机 为 控制 核 心 ， 通 过无 线 传 感 网络 进行通信 ， 上 位 机 以 ＷＥ Ｂ服 务 器 为平 台 ， 结合 Ｍ Ｓ Ｓ Ｑ Ｌ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ 数 据库 对 数 据 管理 。系 统 能够 实 时感 知作 物 生 长 环 境信息 ， 并 将 参数 传 输 到 上 位机 管 理 系 统 ， 经 专 家 系统 判 别 后进 行 相 应 反馈 调 控 。实 验 证 明 ， 系统 可 以对 温 室 内
基于物联网技术的智慧温室环境监测与控制系统设计
基于物联网技术的智慧温室环境监测与控制系统设计随着物联网技术的迅速发展，智慧温室环境监测与控制系统在农业领域得到广泛应用。
该系统通过实时监测和控制温室内的环境参数，可以提高温室种植的效率和质量。
本文将介绍基于物联网技术的智慧温室环境监测与控制系统的设计原理和关键技术。
一、系统设计原理智慧温室环境监测与控制系统的设计原理是基于物联网技术，通过传感器实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等，并将采集到的数据传输到云端服务器进行处理和分析。
同时，系统根据预设的阈值对环境参数进行控制，如调节温度、湿度、光照等，以维持温室内的良好生长环境。
二、关键技术1. 传感器技术：智慧温室系统需要使用多种传感器来实时监测环境参数。
例如，温度传感器可以用来监测温室内的温度变化，湿度传感器可以用来监测湿度的变化，光照传感器可以用来监测光照的强度等。
这些传感器需要能够准确地采集温室内各个位置的环境参数，并能够实时传输数据到云端服务器。
2. 云计算技术：通过将采集到的数据传输到云端服务器，可以实现对大量数据的存储和处理。
云端服务器可以使用大数据分析算法对温室内环境参数进行分析，提供决策支持和预测功能。
同时，云端服务器还可以将处理后的数据反馈给控制设备，实现对温室的实时控制。
3. 通信技术：智慧温室系统需要使用无线通信技术将传感器采集到的数据传输到云端服务器。
常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、LoRa 等。
这些通信技术需要满足传输距离远、功耗低、稳定可靠等要求，以确保数据能够准确传输。
4. 控制算法技术：智慧温室系统需要使用控制算法对环境参数进行控制。
控制算法可以根据温室内环境参数的变化和预设的阈值来调节温室内的灯光、通风设备等，以实现温室内环境的良好调节。
三、系统优势智慧温室环境监测与控制系统的设计具有以下优势：1.自动化控制：系统通过实时监测和控制温室内环境参数，可以实现对温室的自动化控制。
不需要人工干预，减少了人力成本，并提高了温室种植的效率和质量。
基于物联网的花卉温室大棚环境检测系统设计
基于物联网的花卉温室大棚环境检测系统设计摘要：伴随国内农业物联网的飞快发展，在农业生产当中，智能温室花卉大棚也获得了更加广泛的应用。
针对花卉的基本生长大棚环境参数，可以通过单片机组合传感器的模式，来搭建起来一个智能化的环境监测系统，以实时有效地进行检测，从而促进花卉质量的进一步提升，加快农业生产的发展、实现能源资源节省目的等。
在传感器遥感感知、单片机控制、通信传输、显示等专业技术的融合下，可以有效检测温室环境，全面、自动化地实时显示大棚环境情况，达到智能化监控的目的。
基于此，本文以物联网为基础，主要对温室大棚花卉环境检测体系的设计展开了分析，仅供参考。
关键词：温室大棚；物联网；花卉设计针对温室花卉大棚，通过引进智能化的环境检测系统，能够同时监控、有效管理、合理控制大棚环境。
所以，在设计温室花卉大棚时，不仅需要有效应用先进的物联网技术，而且还需要有机集成现代传感技术等先进技术，以便更好地集中检测、控制大棚温室花卉环境。
所以，在系统设计环节，作为设计人员应认真开发、设计总的检测结系统构、应用平台、系统硬件等部分，以便进一步协调组织这些内容，一起达到设计规范要求，从而设计出更好的检测系统。
一、物联网基础下设计温室花卉大棚检测环境系统的必要性针对花卉管理工作，传统的模式往往相对粗放。
在这样的模式下，种埴人员仅凭经验来管理花卉，是难以实现精准管理目标的。
现阶段，针对温室花卉，正在飞快发展栽培技术。
于花卉而言，大棚温室内部的环境往往会严重影响到这种植物的生长发育。
借助农业物联网专业技术，来远程监测大棚花卉温室环境，并且实时搜罗环境信息，采取数字化技术进行处理与传输，来供给园艺人员，及时、全面地把控大棚环境及其参数，达到精细化管理花卉的目标，从而大幅提升生产效率及花卉品质水平。
而对于温室花卉而言，土壤墒情、空气温湿度、光照度、CO2浓度等是影响正常生长发育的关键性环境基础参数。
所以，为了准确检测大棚环境参数，本文专门设计了一种无线传感器，且基于微控制器核心，借助土壤湿度、温湿度、光照度、CO2浓度等的传感器，来大量采集大棚里面的环境基础参数。
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基于物联网的温室环境监测系统设计作者：简兴邱银国张振国张远兵来源：《物联网技术》2014年第05期摘要：提出了一种适合于温室生产管理的、基于物联网的温室环境监测系统的设计方法。
该系统利用ZigBee、RFID技术，可实时收集温室环境参数，并借助于连接在网络上的信息终端将获取的温室信息传送给温室管理者。
而当温室环境参数超出设定阈值时，系统会通过多种途径向温室管理者发出预警信息。
该系统可使得温室生产更加智能化，并有效降低生产中的人力物力投入。
关键词：物联网；温室；环境监测；系统设计中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）05-0032-030 引言对于现代农业的发展，增加农业产量、提高农产品的品质，不仅要依靠优良的农产品种质资源，还需要精确的植物生长环境控制技术。
近年来，以温室为代表的，温度、湿度、光照、水、肥、空气等环境条件相对可控的设施农业得到了重视和大力发展。
目前，我国的温室内环境要素的监测，主要还是通过人工监测操控为主。
温室植物种植管理主要还是依赖生产者的经验，缺乏统一规范的水肥光温调控标准，不仅劳动生产率较低，而且会造成水肥的超量投入，不仅浪费了生产能耗，拉高了生产成本，还会对生态环境造成污染。
虽然近年来，智能化的温室环境控制系统得到了发展，但是目前还处于初步阶段。
系统体积偏大、价格偏高以及尚不稳定和完善的信息传输及决策系统，使其在温室植物生产实践中受到很多限制。
特别是当温室面积达到一定规模后，数据的采集和控制指令的传输成为制约温室智能化的技术瓶颈。
如何借助现代网络通讯技术实现对温室实时状态的监测和远程控制，成为决定设施农业效益的关键。
本文探讨了如何利用现有技术建立实用可行的基于物联网的温室监测系统，以期为智能温室的建设提供参考。
1 温室物联网技术发展状况物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、卫星定位、各种传感器，按既定的协议，将相关的对象与互联网相连接，进行对象信息共享，以实现目标的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新型网络[1]。
它以互联网为基础，将互联网中人与人之间的信息传递扩展到现实世界中实体与实体之间，并将信息的处理由人脑交由电脑，以实现管理的智能化。
被认为是继计算机和互联网之后的“第三代信息技术”。
物联网应用领域的不断拓展，将推动信息化对传统产业的改造升级，带来新的产业发展机遇[2]。
物联网技术与温室为代表的设施农业结合，已成为我国智能农业发展的方向[3]。
目前，国内基于物联网技术的温室环境监测研究正在兴起。
熊迎军等设计了基于客户端/服务器（C/S）和服务器/客户端（B/S）混合架构的智能温室信息管理系统，实现了温室信息局域网的采集、处理、存储、显示和决策，以及广域网的高效远程访问与管理[4]。
文献[5]探讨了利用Android智能手机系统实现温室环境的实时监测。
文献[6]提出了一种基于物联网技术和移动Agent技术的温室大棚管理模型。
文献[7]提出了基于物联网与云服务技术的农业温室智能化系统设计方案，对农业物联网的理论进行了有益的补充与完善。
文献[8]以嵌入式GIS 组件库作为开发平台，增强了温室监测系统的空间显示与分析功能，并利用逐步回归及神经网络建模，实现了温室低温灾害监测预警。
2 温室环境监控系统的设计要求温室按照用途分，可分为两种类型。
一种为商品型温室，主要用于蔬菜、瓜果、花卉等商品性植物的种植。
该类型温室通常面积较大，并充分考虑温室运营成本。
另一种为科研型温室，主要为科学研究培养植物材料，或者用于研究环境对植物生长的影响。
该类型的温室一般面积较小，对温室环境参数的控制要求较精确。
但无论何种类型的温室，对于温室环境监测的要求都是一致的。
概况起来有以下几个方面：（1）监测系统的实时性和可靠性，要求系统获取实时准确的温室环境参数；（2）监测系统智能化，对实时获取的温室环境参数作出是否超出预设范围进行判断响应；（3）监测系统的可扩展性，要求能便捷地扩展环境监测的范围和项目；（4）监测系统便于维护，尽量采用无线传输技术，避免过多地使用线缆连接；（5）系统建设及运行成本低廉，尽可能降低监测系统的能耗。
3 系统设计方案按照温室环境监控系统的设计要求，针对温室环境的特点，基于物联网技术提出了温室环境监测系统的设计方案，其系统设计如图1所示，图中虚线代表无线传输方式，实线代表有线网络传输方式，箭头表示信息传输方向。
该系统能够实时收集温室内诸如土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数，并自动判断是否满足所种植物的生长条件。
如果环境参数超出了设定的范围，系统将向温室管理者发出预警信息。
植物生长期间的所有环境数据都会被采集并储存。
温室管理者无论何时何地都可以借助于连接在网络上的电脑或智能手机方便地获取温室信息。
温室中的环境传感器是整个监测系统的基础，其作用是负责采集温室内的空气温湿度、光照强度、土壤温湿度、CO2浓度等温室环境参数。
数据接收器用于接收传感器收集到的温室环境数据，它们之间通过ZigBee无线网络连接。
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。
主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输[9]。
数据接收器通过串口将数据输入数据处理器。
数据处理器是整个系统的核心。
具体而言就是一台电脑或服务器。
主要用于处理来自于温室中各种传感器的数据信号，并将数据存储于数据库中，以便温室管理者调阅分析。
数据处理器接入互联网（Internet），远程终端可以登录到数据处理器对整个监测系统进行管理和监测。
对于一些地处偏僻的小型温室，接入互联网可能会增加建设成本，这种情况可以考虑只建立局域网LAN。
局域网内部的终端可以登录到数据处理器，对整个监测系统进行管理和监测。
另外，对于通过有线方式接入互联网困难的地方，可以考虑将数据处理器连接至3G网络，实现无线方式接入互联网。
可以看到，温室环境的监控信息只有通过Internet、LAN或3G三种网络，才能将终端设备，即电脑或智能手机，与数据处理器连接，实现信息的显示。
这对于实际生产中想即时获取某一温室实时的环境参数带来不便。
因此，本方案中设置了手持监测器。
当温室管理者手持监测器靠近温室，手持监测器内的识别系统就与该温室之间建立特定的关联，实现信息的传递。
该功能通过射频识别技术RFID实现。
手持监测装置中的标签阅读模块读取特定温室中RFID 装置上的电子标签并进行认证，手持监测装置便可以从电子标签上读出温室的相关信息。
同时移动监测装置中的无线传输模块可通过无线网络从数据处理器获取认证温室的实时环境参数。
温室内部除了各种环境传感器单元、RFID装置和数据接收器外，还设置了温室报警器。
当温室环境参数超出设定阈值时，数据处理器发出的预警信号启动温室内的声光报警器，可以提示温室附近的管理者。
4 系统工作流程整个系统的工作流程为：（1）数据采集单元实时收集温室中的环境参数；（2）数据接收器通过ZigBee网络从传感器获取温室环境监测数据，并通过串行接口将其传输到数据处理器；（3）数据处理器对接收到的数据进行处理，同时将其储存在数据库中以便后续的分析和展示；（4）数据处理器对环境参数进行分析，如果某一参数超出预先设定的门限值，将会启动温室内部声光报警装置，同时向网络终端发出手机短信、飞信、微信、QQ等信息提示；（5）接入互联网的数据处理器提供有系统图形操作界面，通过该界面，用户可以通过接入互联网的计算机远程访问系统中的数据处理器，实现对温室的远程管理和监控；（7）用户也能使用智能手机、平板电脑等移动终端通过互联网连接数据处理器实现对温室的远程管理和监控；（8）用户携带手持监测装置靠近温室时，装置会自动接收并显示该温室内的环境参数信息，用户也可以通过该装置通过3G网络或无线局域网接入温室远程管理系统对该温室环境阈值进行设置。
5 结语本文提出了一种适合于温室生产管理的基于物联网的温室环境监测系统。
利用ZigBee无线网络汇总传感器采集的温室环境数据并输入数据处理器。
当环境参数超出设定的阈值，可以通过接入互联网或局域网的电脑终端，或者接入3G网络的移动终端向温室管理者发出预警信息。
温室管理者也可借助RFID技术实现对特定温室环境信息的提取。
该系统可以有效地帮助温室生产者监测和管理温室环境，以降低生产中人力、物力的投入，达到节能增收的效果。
参考文献[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社， 2010.[2]张宇. 从互联网到物联网：虚拟社会向感知社会的嬗变[J]. 贵州社会科学， 2013 （2）： 29-32.[3]陈一飞. 智能农业：“十二五” 期间我国农业科技进步前瞻[J]. 中国农业科技导报，2010， 12（6）： 1-4.[4]熊迎军，沈明霞，刘永华，等. 混合架构智能温室信息管理系统的设计[J]. 农业工程学报， 2012， 28（5）： 181-185.[5]刘锦，张岩，张荣辉. 基于物联网架构的温室环境监测系统[J]. 河北农业大学学报，2013， 36（3）：115-119.[6]付宝君，王建华，贺裕，等. 基于移动 Agent 技术的物联网温室大棚管理模型[J]. 计算机应用， 2013， 32（S2）： 264-266.[7]刘洋，张钢，韩璐. 基于物联网与云计算服务的农业温室智能化平台研究与应用[J]. 计算机应用研究， 2013， 30（11）： 3331-3335.[8]黎贞发，王铁，宫志宏，等. 基于物联网的日光温室低温灾害监测预警技术及应用[J]. 农业工程学报， 2013， 29（4）： 229-236.[9]成小良，邓志东.基于ZigBee规范构建大规模无线传感器网络[J]. 通信学报，2008，29（11）：158-164.。