基于WSN的农业温室环境监控系统
基于WSNs的设施农业环境远程监控系统设计
ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ￥ ３ Ｃ ２ ４ ４ ０ ｃ ｈ ｉ ｐ ． Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｏ ｎ ｙ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ． Ｒｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｅ ｌ— ａ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｉ ｒ ｓ ｅ ｒ ｓ ． ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｈ ａ ｖ ｅ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｂ ｌａ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｌ ｏ ａ ｄ ．
无线传感器网络在农业温室环境监测中的应用
无线传感器网络在农业温室环境监测中的应用近年来，随着科技的发展和应用，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）已经越来越广泛地应用于工业、医疗、农业等领域。
其中，在农业领域，WSN在农业温室环境监测中的应用更是成为研究的热点之一。
那么，WSN在农业温室环境监测中的应用有哪些特点和优势呢？一、无线传感器网络在农业温室环境监测中的特点1. 高度自动化通过WSN，农业工作者可以对温室环境进行远程监测。
无需人工干预，自动控制设备即可实现对温室环境的监测和控制。
而且，WSN可以根据实时采集的数据，自主决策，降低了人工干预，改善了农业环境。
2. 高可靠性WSN的节点可以根据网络拓扑和运行状态，实现对故障节点的快速切换和自我修复。
即便是部分节点失效，也可以保证整个温室环境监测系统的正常运行。
3. 低功耗WSN采用低功耗的传输模式，不同的节点之间采用无线通信实现信息的传输。
同时，基站对节点的控制和数据的存储也经过算法上的优化，大大节省了能源。
二、无线传感器网络在农业温室环境监测中的应用优势1. 实现对温室环境的全方位、实时监测通过WSN的应用，可以实现对温室环境的全方位和实时的监测，及时发现植物生长所需要的光线、水分、温度和二氧化碳等的不足和超标，自动调节环境，保证植物的健康生长。
并且，数据可以由传感器节点自动采集和传输的方式传送，无需人工干预，保证了监测结果的准确性。
2. 保护环境，提高资源利用率通过WSN实现对温室环境的精细化控制，可以减少化肥、农药的使用量，最大限度地保护地球生态环境，提高资源利用率。
3. 提高农业生产效率，降低成本在传统农业中，农民需要不断地进行监测和调整，劳动强度较大，而且成本也很高。
然而，WSN应用于农业温室环境监测中之后，可以对温室内的环境自动进行控制和调节，提高了农业生产效率，节省了成本。
三、需要克服的难点虽然WSN在农业温室环境监测中的应用优势明显，但它仍然面临着一些挑战和难点。
基于WSN的农业大棚智能环境监控系统研究
第15期2019年8月No.15 August，2019作者简介：秦芹（1984— ），女，河北沧州人，讲师，硕士；研究方向：计算机控制。
摘 要：文章研究了基于WSN 的农业大棚环境监控系统，分别从环境监控系统的硬件设计、软件设计以及系统优化几个方面进行了分析和研究。
以保定地区草莓种植基地作为测试环境，对本系统进行了为期3个月的测试。
实验结果表明，本系统能够实时、准确地采集环境信息。
关键词：智能环境监控；无线传感器网络；农业大棚基于WSN的农业大棚智能环境监控系统研究秦 芹（保定学院，河北 保定 071000）近几年，随着物联网技术的发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks ，WSN ）也在各行各业得到应用。
草莓种植一直是保定地区农业方面的主要产业之一，目前，草莓种植基地的温室环境还没有实现智能化监控及管理，这也是草莓产量不能有大幅增长的原因之一。
因此，本文将WSN 应用到地区草莓种植基地的温室环境监控系统中，实现温室环境的智能化监控及管理[1-3]。
1 系统原理及方法WSN 是由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块组成的大量传感器节点，多个传感器节点组成分布式网络。
本系统采用CC2530作为传感器节点的处理器模块，主要负责传感器节点的数据存储、处理和多任务处理。
传感器选择温度、湿度、光照、二氧化碳质量浓度等传感器，主要负责温室信息的采集和数据转换。
无线通信模块采用ZigBee 技术，具有功耗低、数据传输可靠、兼容性好、实现成本低以及组网方便的优点，非常适合低速率传输的无线传感器网络[4-5]，主要负责组网、数据传递和指令交换等。
2 系统硬件设计2.1 系统整体设计传感器节点采集数据信息后，通过ZigBee 技术将数据信息传递给协调器。
协调器将收集到的数据信息通过串口传递到上位机，并在上位机界面显示。
上位机实现了信息实时显示、查询历史数据、设置阈值、远程控制各种设备等功能，具体系统结构如图1所示。
基于WSN的温室环境监测系统设计
AbstractWSN is multihop networks made of a lot of wireless sensor nodes through wireless communication, It has the ability to deal with the data collection, management, fusion, and transmission, meanwhile, it makes the combination with micro-electronics technology, embedded computer technology, wireless communication technology, and information processing technology, the environmental data in monitoring area could be collected in real time, and then treated and transmitted to the observers through multihop networks. As a new technology in data collecting and management, WSN has significant advantages in many fields.In this study, we focused on problems in our country such as the backward of agricultural modern information technology, low technology content of agricultural monitoring system, low degree of automation, blindness in technology application, and made exploring research on WSN-AM, for the sake of achieving the effectuation of data monitoring in real time, long arrange and automation, making up the shortage of traditional sensor, providing the practice basis for the wireless communication technology utilization in agriculture. The hardware design included system node design, data processing module design, wireless transmission module design, data acquisition module design, and power supply module design; the software design included the data acquisition module, wireless transmission module design based on ZigBee, data upload module, and data base, also we debugged WSN-AM and tested it. The results showed that: It was viable to combine communication technology with agricultural monitoring, WSN-AM could satisfy the needs in data acquisition in agricultural monitoring, this result also provided the basis for the effectuation in intelligent agricultural wireless monitoring system.Keywords: WSN-AM; data processing module; power supply module; hardware design; software design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.1.1 我国农业科技 (1)1.1.2 无线传感网络 (1)1.2 研究目的和意义 (3)1.2.1 推动我国WSN的发展 (3)1.2.2 促进我国农业技术的发展 (3)1.2.3 以应用为目的，探索性研制WSN-AM系统 (3)1.3 国内外研究进展 (4)1.3.1 军事领域 (4)1.3.2 环境领域 (5)1.3.3 医疗领域 (5)1.3.4 农业领域 (5)1.4 论文主要组织结构 (7)第2章 WSN和ZigBee技术的基本原理 (9)2.1 WSN简介 (9)2.2 WSN的构成 (9)2.2.1节点体系 (9)2.2.2 WSN网络体系 (10)2.2.3 WSN的布建和管理 (10)2.3 路由协议 (11)2.3.1 平面路由协议 (11)2.3.2 层次路由协议 (12)2.4 WSN工作原理 (12)2.5 ZigBee技术特点和协议栈分析 (13)2.5.1 ZigBee技术特点和应用领域 (13)2.5.2 ZigBee协议结构 (13)2.6 本章小结 (15)第3章基于ZigBee的WSN-AM系统的模型建立 (16)3.1 采用ZigBee构建WSN-AM模型 (16)3.1.1网络设备和网络拓扑 (16)3.1.2 路由方式 (17)3.1.3 基于ZigBee的WSN模型 (18)3.2 基于ZigBee的WSN-AM系统的设计及其原理 (19)3.2.1 基于ZigBee的WSN-AM系统的设计 (19)3.2.2 WSN-AM系统主要技术路线 (20)3.2.3 基于ZigBee的WSN-AM系统工作原理 (21)3.3 本章小结 (22)第4章系统硬件与软件设计 (23)4.1系统硬件结构与设计 (23)4.1.1系统节点硬件 (23)4.1.2 数据处理模块 (24)4.1.3 无线通信模块 (26)4.1.4 数据采集模块 (30)4.1.5 电源供应模块 (31)4.2 系统软件设计 (33)4.2.1 温度采集模块 (33)4.2.2 湿度采集模块 (36)4.2.3 基于ZigBee的无线通信的模块设计 (36)4.2.4 数据上传软件 (41)4.2.5 数据库设计 (42)4.3 系统硬件调试 (43)4.4 系统软件调试 (43)4.5 系统测试结果 (44)4.6 本章小结 (46)结论 (47)参考文献 (48)哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明 (55)致谢 (56)个人简历 (57)第1章绪论1.1 研究背景1.1.1 我国农业科技农业现代化关系着我国现代化建设大局，而技术现代化又是农业现代化发展的一个重要组成部分。
基于WSN的温室大棚远程智能监控网络结构研究
器节 点 逐 跳 进 行 传 输 ， 传 输 过 程 中所 采 集 的数 据 可 能被 多个 节 在 点 处 理 。 过 多 跳 路 由 后 到 汇 聚 节 点 ． 由 汇 聚 节 点 通 过 外 部 网 经 再
络把 数 据 传 送 到 处 理 中心 进 行 集 中处 理 。 每 一 个 温 室 的 传 感 器 节 点 。 行 器 终 端 组 成 一 个 独 立 的监 控 执 区域 ．再 将 各 个 区 域 的 汇 聚 节 点 组 成 一 个 网 络 并 通 过 网 关 与 Ｐ Ｃ 机 控 制 器 相 连 接 组 成 该 温 室 大 棚 远 程 监 控 网络 结 构 。 ３ 传 感 器 节 点 。 感 器 节 点 由传 感 器 模 块 、 理 器 模 块 、 、 传 处 无线
实 现 农 业 的精 细 化 ， 高 人 员 效 率 ， 加 作 物 产 量 ， 立 大 规 模 温 提 增 建 室 大 棚 成 为 未 来 发 展 的趋 势 。 目前 ． 国温 室生 产 存 在 着 结 构 简 我 陋 、 合 环 境 调 控 能 力 差 以 及 管 理 技 术水 平 落 后 等 缺点 。同 时 ， 综 由 于 我 国 温 室 农 业 种 类 多 。 布 地 域 广 ． 控 设 施 安 装 和维 护 工 作 分 测 量 大 ， 用 有 线 通 信 方 式 传 输 信 号存 在诸 多 不 便 。 采 无 线 传 感 器 网 络 无线 传 感 器 网 络（ ｒｌ ｓ ｅ ｓｒ ｅ ｏｋ综 合 了 微 电子 技 术 、 Ｗｉ ｅ ｎｏ ｔ ｒ） ｅｓＳ Ｎ ｗ 嵌入 式 计 算 技 术 、 代 网 络及 无 线 通 信 技 术 、 布 式 信 息 处 理 技 术 现 分 等 ， 够协 同地 实 时 监 测 、 知 和 采 集 网络 覆 盖 区域 中各 种 环 境 或 能 感 监测 对 象 的 信 息 ， 对 其进 行 处 理 ， 并 处理 后 的信 息 通 过 无 线 方 式 发 送 ， 以 自组 多跳 的网 络方 式 传 送 给 观察 者 。 线 传 感 器 网 络在 军 并 无 事 、 业 、 境 监测 、 农 环 医疗 卫 生 、 业 、 能 交 通 、 筑 物 监 测 、 间 工 智 建 空 探 索 等 领域 有 着 广 阔 的应 用前 景和 巨大 的应 用 价 值 。 使 用 无 线 传 感 器 网 络 进 行 信 息 采 集 有 ４个 显 著 的 优 势 ： ｌ无 线 传 感 器 网 络 节 点 数 量 大 、 布 密 度 高 ． 个 节 点 可 以 、 分 每 检测 到局 部 环 境 的 详 细 信 息 并 汇 总 到 基 站 。２ 无 线 传 感 器 的 节 点 、 本 身具 有 一 定 的计 算 能 力 和 存 储 能 力 ， 以根 据 物 理 环境 的 变 化 可 进 行 较 为 复 杂 的监 控 ， 感 器 节 点 还 具 有 无 线 通 信 能 力 ， 以 在 传 可 节点 间进 行 协 同监 控 。 ３ 、无 线 传 感 器 网络 节 点 的部 署 采 用 非 人
基于WSNs的农业温室监控系统的设计
络拓扑结构 ， 系统 网络拓扑结构如 图 ｌ 。网络 由上位机 （ Ｃ Ｐ 机 ） 网关 、 由节点 、 端节 点组 成 ， 中 ， 由节 点 与终 、 路 终 其 路
端节点均配备了各种传感 器 ， 实现对大 棚环境 和土壤 情况
的数据采集。部 分终 端节点还配备了继电器 ， 实现对风 机 、
ｏ ２ ３ ｓｄ ｓ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ｏ ｎｙ ｃ ｌ ｃ ｓ ａ ｄ ｇ ｔｅｓ ａ ｒ ｕ ｔ ｒｌｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ａ ａ ｔｒ ｕ ｈ ａ ｉ ｎ ＣＣ ４ ０ ｉ ｅ ｉ ｅ ． ｈ ｙ ｔ ｎ ｔｏ ｌ ｏｌ ｔ ｎ ａｈ ｒ ｇ ｉ ｌ ａ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｓ ｃ ｓ ａｒ ｇ ｅ ｅ ｃ ｕ
基于WSN的温室环境监测节点设计
终端监测节点采用锂电池供电,电源电路主要包括电压转换电路和锂电池的充电电路。正常工作时,通过锂电池供电,电源转换芯片将4．2V锂电池电压转换为3．3V供给各芯片;当插上5V直流电源时,锂电池和终端监测节点共同作为负载,这时可实现锂电池的充电。系统电源电路如图3所示
。图3电源ຫໍສະໝຸດ 路2．3终端监测节点ZigBee通信协议实现
在系统软件设计时,要充分考虑到该问题,本系统通过使CC2430在两个数据采集间隙处于休眠模式来达到降低能耗的目的。系统采集、处理、发送完一条数据后即进入休眠状态(关闭射频,由于CC2430的能耗主要消耗在射频收发数据时,因此关闭射频电路后系统的能耗仅为0．9μA,大大延长了系统的使用时间。终端监测节点软件流程如图4所示
在节点软件设计中,通过调用ZigBee协议栈提供的API函数完成网络管理层的设备初始化、配置网络、启动网络,实现分布在多个温室大棚中的无线传感器节点的自组网络。
2．4终端监测节点软件流程
终端监测节点采用锂电池供电,单块锂电池由于其体积、价格等因素,所储存能量有限,因此要尽量减小系统的能耗以延长使用时间。
取预防措施。1．2系统特点
该系统采用ZigBee无线通信技术,具有以下几个特点:
1自组网能力。基于ZigBee的无线传感器网络具有无需人工干预、自组网、自动增加删除节点等特点。当某个节点发生故障时,
网络能够进行自我修复,重新选择路由路径,保证整个系统仍能正常工作。
2通信可靠。系统采用CSMA－CA的碰撞避免机制,避免数据通信时的竞争和冲突,保证数据传输的可靠性。
根据设施农业环境因子监测的需求以及降低系统成本考虑,本系统选择SHT11数字型温湿度传感器。该传感器温度精度为ʃ0．4ħ,
基于WSN的农业温室环境监控系统
基于WSN的农业温室环境监控系统华晶;何火娇;殷华【摘要】An intelligent greenhouse environment monitoring and control system based on wireless sensor networks was designed .The system realized the remote monitoring of temperature , humidity and illumination of greenhouse's multi col-lection node .Soft-ware of greenhouse environment monitoring was also designed to display and process data .In addition , in order to regulate and control greenhouse morereasonably ,the sys-tem established various kinds of environmental pre-diction model to predict the green-house environmental data in the near future to avoid the occurrence of abnormality , which greatly reduced the economic loss from crops .The design of system overall str-ucture is reasonable , practical and feasible .It also has good maintainability and expan-sibility , and can satisfy the application for greenhouse environment monitoring .%设计了一种基于无线传感器网络的智能化温室环境监控系统，实现了对温室内多个采集节点的温度、湿度以及光照强度的远程监控，并且通过上位机的温室环境监控软件实现了数据的显示与处理。
基于WSN和嵌入式系统的农业温室智能控制器设计
ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ （ ＷＳ Ｎ）ｔ ｏ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ．Ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｈ ｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｙ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ，ｍ ａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ
ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＷＳ Ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｍ ｂｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ｘ ｉ ａ ｏ Ｗｅ ｉ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ， Ｌ ｉ Ｓ ｈ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ８ ７ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ － ７ ７ ２ ０ （ ２ ０ １ ３） ２ １ － ０ ０ ６ ５ － ０ ４
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈｏ ｕｓ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ
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「基于WSN的温室大棚监测系统的设计」
「基于WSN的温室大棚监测系统的设计」设计背景：温室大棚是一种可以提供适宜生长环境的农业设施，它可以调节温度、湿度、光照等因素，提高农作物的产量和质量。
为了有效管理和监测温室大棚内的环境，提高农作物的生长效率，设计了一种基于无线传感网络(WSN)的温室大棚监测系统。
系统架构：该系统包括传感器节点、数据采集节点、数据处理节点和监测终端。
传感器节点负责采集温室大棚内的环境参数，如温度、湿度、光照等，并通过WSN将数据传输到数据采集节点。
数据采集节点负责接收和存储传感器节点的数据，并将数据传输到数据处理节点。
数据处理节点进行数据的处理和分析，并将分析结果发送到监测终端，提供实时监测和报警功能。
传感器节点设计：传感器节点由传感器模块、微控制器和无线模块组成。
传感器模块负责采集温室大棚内的环境参数，如温度、湿度和光照。
微控制器将传感器数据进行采样和处理，并通过无线模块将采集到的数据发送到数据采集节点。
数据采集节点设计：数据采集节点负责接收和存储传感器节点的数据。
它由无线模块和存储器组成。
无线模块负责接收传感器节点发送的数据，并将数据存储在存储器中。
数据采集节点还可以与多个传感器节点进行通信，以实现对多个温室大棚的监测。
数据处理节点设计：数据处理节点负责对采集到的数据进行处理和分析。
它由处理器和存储器组成。
处理器负责对采集到的数据进行分析和计算，如计算平均温度、湿度等指标。
处理器还可以根据设定的阈值判断是否发送警报信号。
存储器用于存储历史数据，以供后续分析和比较。
监测终端设计：监测终端用于显示温室大棚的监测结果和报警信息。
它由显示器、处理器和用户界面组成。
显示器用于显示温室大棚的环境参数和报警信息。
处理器用于处理数据和用户交互。
用户界面可以提供设置监测参数和报警阈值的功能。
系统优势：1.无线传感网络可以减少布线成本，提高系统的灵活性和可扩展性。
2.实时监测温室大棚的环境参数，可以及时调整温室的温度、湿度等因素，提高农作物的生长效率。
关于自动化WSN温室大棚湿度温度监测控制系统设计有关的外文文献翻译成品：无线传感器网络的温室监控(中
关于自动化WSN温室大棚湿度温度监测控制系统设计有关的外文文献翻译成品：无线传感器网络的温室监控（中该外文文献的背景和目的是介绍关于自动化无线传感器网络（WSN）温室大棚湿度温度监测控制系统的设计。
随着农业科技的进步，温室种植方式已经成为提高农作物产量和质量的有效手段。
然而，温室内部的湿度和温度对农作物的生长和发育起着重要的作用。
因此，为了实现对温室湿度和温度的准确监测和控制，研究人员提出了无线传感器网络技术。
无线传感器网络是一种通过无线通信和传感器技术将多个传感器节点相互连接的网络。
在温室大棚环境中，这些传感器节点可以被布置在不同位置，以收集和传输关于湿度和温度的数据。
通过无线传感器网络，监测和控制系统可以实时获取温室内部的湿度和温度信息，并根据需要进行相应的调整和控制。
本文所介绍的外文文献旨在探讨无线传感器网络用于温室大棚湿度温度监测控制系统的设计。
通过详细分析无线传感器网络的架构、节点部署和数据传输等关键方面，文献提供了一种有效的方法来监测和控制温室湿度和温度。
这些结果对于农业领域的农作物生产和管理具有重要的参考价值。
研究方法：该外文文献使用了实验方法进行研究。
文献中描述了设计和实施了一个自动化无线传感器网络（WSN）温室大棚湿度温度监测控制系统。
研究人员首先对温室大棚进行了详细分析，并确定了需要监测和控制的关键参数，即湿度和温度。
然后，他们选择了适合该系统的无线传感器设备，并安装在温室大棚的适当位置。
本文所介绍的外文文献旨在探讨无线传感器网络用于温室大棚湿度温度监测控制系统的设计。
通过详细分析无线传感器网络的架构、节点部署和数据传输等关键方面，文献提供了一种有效的方法来监测和控制温室湿度和温度。
这些结果对于农业领域的农作物生产和管理具有重要的参考价值。
研究方法：该外文文献使用了实验方法进行研究。
文献中描述了设计和实施了一个自动化无线传感器网络（WSN）温室大棚湿度温度监测控制系统。
研究人员首先对温室大棚进行了详细分析，并确定了需要监测和控制的关键参数，即湿度和温度。
基于WSN的温室环境监测系统研究与设计
基于WSN的温室环境监测系统研究与设计摘要：随着社会的不断发展，科技也在不断进步，在这种情况下，温室环境的监测技术也取得了不小的进展。
传统的温室监测技术由于移动性弱，抗干扰能力差，且测量的精度也不高，在很大程度上就造成了不能适应社会发展的情况。
随着无线传感器网络技术即WSN的迅速发展，使得研究和设计出基于WSN的温室环境监测系统，保证能切实的对温室的环境进行监控，在最大程度上降低成本、减轻消耗，有很好的应用空间和前景。
本文就是要分析基于WSN的温室环境监测系统研究与设计。
关键词：WSN 温室环境监测系统研究设计在之前的温室环境监测系统，多是采用有线的方式进行实时的监测，在很大程度上，有线设备的不灵活、调整不方便、线容易出现问题等情况，都会使温室环境监测系统出现故障和瘫痪，不能全面的促进更好的进行环境的监测。
因此，WSN技术的出现，可以大力而全面的解决上述的问题，能切实的在温室环境监测的过程中综合传感器感知、无线通信、信息处理等技术全面的对温室环境进行监测，保证监测结果的准确性，能切实的提高经济收益。
一、温室环境监测系统的现状1.不断加强研究温室环境监测系统的意义我国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，全面的加强生产上的技术，保证农业生产能得到更好的发展，能切实的加强人们的生活上的保障。
随着社会的不断的发展，在农业的生产上，温室成为了重要的生产基地，全面的监测温室环境，保证温度、湿度、光照等条件的合理性，良好的改善农业的生态环境，能在很大程度上促进农作物的生长。
而在之前，我国的温室环境的监测手段主要是有限技术，这种方式布线上的繁琐、准确性低等情况不能有效的对温室环境进行监测，不能全面的促进温室环境监测的系统化和自能化，不能更好的促进温室农作物的生长。
因此，必须全面的加强研究和设计温室环境监测系统，保证能更好的提高经济收益。
2.我国温室环境监测系统的现状我国是从上世纪70年代开始引进西方的先进技术在农业生产的过程中应用的计算机技术，到了80年代，计算机技术在温室环境的监测方面得到了广泛的应用，90年代后，温室监控技术已经得到了全面的进展。
基于Web的农业温室远程监控系统设计
基于Web的农业温室远程监控系统设计摘要：随着科技的不断发展，农业领域也越来越重视信息化技术的应用。
本文基于Web技术设计了一套农业温室远程监控系统，实现了对温室内环境参数的实时监测和远程控制，提高了农民对农作物的管理效率，并确保了生产的稳定性和可靠性。
关键词：Web技术；农业温室；远程监控系统；环境参数；农作物管理正文：一、引言农业是国家的重要产业，在国民经济中占有不可替代的地位。
温室农业作为现代化农业的一种重要形式，不仅可以提高农作物的生长速度、增加产量，还可以使农作物对气候的适应性更强。
随着互联网技术的发展，Web技术的应用不断扩展，使得农业领域也不断寻找新的应用方式。
本文基于Web技术设计了一套农业温室远程监控系统，以提高对农作物的管理效率和生产稳定性，促进了温室农业的发展。
二、系统需求分析在温室农业生产中，温室内环境参数对农作物的生长和发展有着重要的影响。
因此，本系统需要实现以下功能：1.温室内环境参数的实时监测：温度、湿度、CO2浓度等参数的实时监测，并且可以对其进行数据的处理。
2.远程控制温室内环境参数：可以通过Web界面远程控制温室内环境参数，包括控制灯光、喷洒、通风等设备。
3.告警机制的实现：当参数异常或设备故障时，系统需要及时发出告警，以防止因参数异常而导致农作物生长出现问题。
三、系统设计本系统采用的是Web技术，主要包括以下几部分：1.硬件部分：采用传感器、执行器和报警器等设备来实现对温室内环境和设备的实时监测和控制。
2.软件部分：基于Web技术，通过传感器等设备采集温室内的环境参数，经过编码传到服务器上。
服务器将数据经过逻辑处理后，再将结果反馈到客户端，以实现对设备的远程控制。
3.数据存储部分：采用MySQL数据库对传感器收集到的数据进行管理。
四、系统操作流程客户端通过Web浏览器访问服务器，获取温室内设备的运行状态和环境参数的实时监测值。
客户端可以通过服务器端的接口，对设备进行控制和调节。
基于WSN的现代大棚智能控制系统
系统设计
4、控制算法：采用PID（比例-积分-微分）控制算法，对大棚内的温度进行 精确控制。该算法可以根据设定值和实际值的差异，自动调节加热设备和通风设 备的运行，以实现对温度的精确控制。
系统设计
5、数据采集和数据处理：通过温度传感器采集大棚内的温度数据，并将其传 输给PLC进行处理。PLC可以对采集到的数据进行处理和分析，进而优化控制算法 的运行。
结论
然而，本研究仍存在一些不足之处。例如，实验对象仅为单一类型的温室大 棚，未来研究可以考虑对不同类型和规模的温室大棚进行实验验证；此外，还可 以进一步优化控制算法，提高系统的智能化程度。展望未来，温室大棚智能控制 系统将成为现代农业发展的重要研究方向，为实现农业生产的自动化和智能化具 有重要意义。
关键词：STM32单片机、农业大棚、智能控制系统
通过以上任务，STM32单片机在农业大棚智能控制系统中发挥着重要的作用。 在实际应用中，STM32单片机还需要考虑一些问题，如传感器的选择和布置、执 行器的类型和控制精度、系统的稳定性和可靠性等。此外，为了方便用户使用， 还需要设计友好的人机界面，让用户可以轻松地设置环境参数和控制系统的运行。
引言
引言
蔬菜大棚种植作为一种现代化的农业生产方式，已经在全球范围内得到了广 泛应用。大棚种植能够为蔬菜提供适宜的生长环境，提高产量和质量，满足人们 的饮食需求。然而，蔬菜大棚的温度控制一直是种植过程中的一个重要问题。温 度过高或过低都会对蔬菜的生长产生不利影响。因此，本次演示将介绍一种蔬菜 大棚智能温度控制系统，旨在提高大棚温度控制的精度和效率。
关键词：STM32单片机、农业大棚、智能控制系统
在农业大棚智能控制系统中，STM32单片机需要完成以下几个任务： 1、采集传感器数据：通过连接多种传感器，STM32单片机可以实时采集大棚 内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等。
基于WSNs的农业温室监控系统的设计
基于WSNs的农业温室监控系统的设计陈智伟;苏维均;于重重;阚志强【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2011(030)007【摘要】A new monitoring system for agricultural greenhouse based on wireless sensor networks(WSNs) based on CC2430 is designed. The system not only collects and gathers agricultural greenhouse parameters such as air temperature and humidity, soil temperature, humidity and illumination, bul also controls the environmental modulatory equipments,such as fans,heaters,pumps,blinds,etc,to achieve the best environment for crop growth. The architecture of the system is introduced,the hardware and software of gateway node,route nodes and terminal nodes are also designed and developed. Software of inlelligent agricultural greenhouse environment production management is also designed. The integrated system is used in a certain flowers greenhouse and meets the requirements of the greenhouse environmental monitoring. The result shows the system can manage greenhouse intelligently and centrally.%设计基于CC2430的无线传感器网络农业温室监控系统,系统实现对农业温室空气温湿度、土壤温湿度以及光照度等参数采集；同时控制风机、暖气、水泵、遮光帘等温室环境调节设备,使温室达到农作物生长的最佳环境；给出了系统的总体架构,设计和开发了网关、路由节点和终端节点的软件与硬件,并设计了上位机的智能农业温室环境生产管理系统软件；系统最终在花卉温室中应用,达到温室环境监控的要求,有利于温室的智能化、统一化管理.【总页数】4页(P82-84,87)【作者】陈智伟;苏维均;于重重;阚志强【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048【正文语种】中文【中图分类】TN929;TP212.9【相关文献】1.基于WSN的农业温室自动监控系统的设计 [J], 李亚杰2.基于WSN和COMWAY协议温室大棚参数远程监控系统设计 [J], 张青春;邹士航;王燕3.基于WSN的农业温室环境监控系统 [J], 华晶;何火娇;殷华4.基于WSN和PLC的远程温室监控系统设计 [J], 宋伟伟;李明;杨艳娟5.基于WSN和云平台的温室大棚监控系统设计 [J], 匡程因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
双协议融合的WSNs温室环境监控系统设计
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ （ ＷＳ Ｎ ｓ ） ； Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ； Ｗｉ Ｆ ｉ ；ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ
０ 引 言
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ＷＳ Ｎｓ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈｏ ｕ ｓ ｅ
ｅ ｎｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ０ ｎ ｆ Ｉ ｕｓ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｕ ａ ｌ － ｏ １ ３ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ
ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ （ ＷＳ Ｎ ｓ ） ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｇ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｙ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ａ ｎ ｄ Ｗｉ Ｆ ｉ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍ ｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
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意 义
收 稿 日期 ：２ ０ １ 项 目（ Ｇ Ｊ Ｊ １ １ ０ ９ ０ ）； 江西省科技 厅科技计划 指导性资助项 目（ ２ ０ ０ ９ Ｚ Ｄ Ｇ ０ ３ ９ ０ ０ ） ； 江西 省农 业科 技支 撑计
２ ０ １ ３年 １ １月
农 机 化 研 究
第 １ １期
基 于 ＷＳ Ｎ 的 农 业 温 室 环 境 监 控 系 统
华 晶 ，何 火 娇 ，殷
（ 江西 农 业 大学 软 件 学 院 ，南 昌 摘
华
３ ３ ０ ０ ４ ５）
要 ：设 计 了一 种 基 于无 线 传 感 器 网络 的智 能 化 温 室 环境 监 控 系统 ， 实现 了对 温 室 内多 个 采 集节 点 的温 度 、 湿
０ 引 言
随着 我 国经 济 的 发 展 ， 农 民 增 收 缓 慢 的 问 题 逐 渐 成 为 阻 碍 我 国 经 济 稳 定 发 展 的 一 大 隐 患 。 解 决 此 问 题 的关键 是 大 力 发 展 农 业 技 术 ， 逐 步 走 向 农 业 现 代 化 。在 ２ ０ １ ２年 国 家 出 台 的 《 关 于 加 快 推 进 农 业 科 技
度 以及 光 照强 度 的远 程 监 控 ， 并 且 通过 上 位 机 的 温 室 环 境 监 控 软 件 实 现 了数 据 的显 示 与处 理 。此 外 ， 为 了更 合
理 地 调 控 温 室 环境 ， 系统 建 立 了各 种 环境 预测 模 型 ， 对 未 来一 段 时 间 内温 室 的环 境 数 据 值 进 行 了预 测 ， 以避 免 异 常 的发 生 ， 极 大 地减 小农 作 物 的 经 济损 失 。该 系 统结 构 设 计 合 理 ， 有 良好 的可 维 护 性 和 可 扩 展 性 ， 能 够 满 足 温 室 环 境 监 控 的应 用需 求 。 关键 词 ：无 线 传感 器 网络 ；农业 ；温 室 环 境 ；监控 系统 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ． ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ － １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ １ ３ ５ — ０ ５
物生长 ， 有利 于缓解 季节矛盾 ， 提 高 作 物 产 量 。影 响
案， 并将相应 的控制指令发送 给执行机构 ； 执 行 机 构 则 通 过执 行 这 些 指 令 来 控 制 温 室 内 的环 境 调 节 设 备 （ 如 日光 灯 、 风扇 、 加热 器 等 ） 工作 ， 从 而调 节 温 室 环 境 因子 。系统 整 体 结 构 如 图 １所 示 。 图 １中 的 ， 表 示 传 感 器节 点 ， Ｍａ ｉ ｎ表示 主 节点 。
数据 出现 异 常 时 ， 能 够 及 时 运 用 推 理 机 得 出 调 控 方
创新持续增强农产 品供给保障能力若干意见》 中央一 号 文 件 中也 提 到 了 依靠 科 技 创 新 驱 动 ， 引领 支 撑 现 代
农 业 建设 。
现 代农 业 中最 有代 表 性 的 就是 温 室 大棚 技术 。作 物受地 域适应性 、 季 节 性 以及 自然 灾 害 的影 响 较 大 ， 在 自然 的条 件 下 ， 由于 许 多 时 间不 能 进 行 正 常 农 业 生 产， 造成人力 、 物 力 的 大 量 浪 费 。进 行 温 室 栽 培 后 可 以极 大地 减 弱 对 作 物 生 长 不 利 的 环 境 因 素 以促 进 作
图 Ｊ 系统 结 构 图
２ ０ １ ３年 １ １月
农 机 化 研 究 ３ ． １ 主节 点
第 １ １期
２ 传感器 节点
传感器节点负责采集温室环境数据 ， 主要包括核
心控制器 、 传 感 器 模 块 和无 线 通 信 模 块 ３部 分 ， 其 结
构 如 图 ２所示 。
划 项 目（ ２ ０ １ Ｏ Ｂ Ｎ ＡＩ Ｏ ０ ０ ０ ） 作者简介 ：华 品 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 女， 江 西抚 州人 ， 讲师， 硕 士研 究 生 ， （ Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ）ｊ ｈ ｕ ａ １ ９ ８ ５ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ． ｔ ｏ ｍ． ｃ ｒ ｌ 。
上位机
１ 系统 总 体 设 计
基 于无线 传 感器 网络 的温 室 环境 监 控 系统 主要 由 多个 传感 器 节 点 、 一个主节点 、 Ｐ ｃ上 位 机 和执 行 机 构 组 成 。传 感 器 节点 以单 片 机 为 控 制 核 心 ， 将 实 时采 集 到 的温 室环 境 数 据 ， 通过 由 Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １无 线 通 信 模 块 组 成 的无 线 传感 器 网络 发 送 到基 于 Ａ Ｒ Ｍ９的主 节 点 。 主节 点 在成 功 接 收到 数 据 后 ， 再通过 Ｒ Ｓ ２ ３ ２串 口将 数 据传 输 到 Ｐ ｃ上 位机 。上位 机 的监 控 软 件 对 这些 数 据 进 行 分析 与 处 理 ， 并 保 存 到 数 据 库 中 。 当监 控 的环 境
… … … ＿ ＿ ＿ … … … —— …
主节 点 主要 由 Ａ Ｒ Ｍ（ ￥ ３ Ｃ ２ ４ ４ ０ ） 和Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １无线
Ａ
作 物 生 长发 育 的 主 要 环 境 因 子 包 括 ： 温度 、 湿度 、 光 照 强度和 Ｃ Ｏ ， 浓 度 。基 于此 ， 本 设 计 综 合运 用 农业 科 学 、 信 息 科学 和 控制 科 学 等 相 关 学 科 知识 ， 开 发 出 一 种 基
于无线传感器 网络 （ ＷＳ Ｎ） 的智能化 温室环境监 控系 统， 可 以对 温 室 内 的 各 种 环 境 因 子 （ 温度 、 湿度、 光 照