基于ZigBee的智能大棚系統設計

饒章宇

摘? 要： 物聯網技術的發展改變了各個行業傳統的生產方式，文章使用ZigBee技術設計一種能夠監測溫室大棚環境并自動控制的智能大棚系統。該系統能自動調節大棚內作物的生長環境，作物的生長環境主要由水泵、換氣扇和遮陽板三種設備進行調節，讓大棚內的環境始終保持在適合作物生長的最佳狀態，調節的依據是利用傳感器收集到的大棚內各個環境參數的閾值。文章給出了系統的總體設計、通信協議設計，以及移動端功能設計。

關鍵詞： 物聯網; ZigBee; 溫室大棚; 智能; 傳感器; 通信協議

中圖分類號：TP23; S126? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）08-21-03

Abstract： The development of Internet of Things technology has changed the traditional production methods of various industries. This paper uses ZigBee technology to design a intelligent greenhouse system that can monitor the greenhouse environment and automatically control it. The system can automatically adjust the growth environment of crops in the greenhouse. The growth environment of the crops is mainly regulated by three devices： water pump， ventilating fan and sun visor， so that the environment inside the greenhouse is always in the best state suitable for crop growth. The adjustment is based on the thresholds of various environmental parameters in the greenhouse collected by the sensors. This paper gives the overall design of the system， the design of the communication protocol， and the functional design of the mobile terminal.

Key words： Internet of things; ZigBee; greenhouse; intelligence; sensor; communication protocol

0 引言

我國是農業大國，農業是國家的重要經濟命脈。溫室大棚可以改變植物生長環境，根據作物的最佳生長條件，調節溫室氣候，使之一年四季滿足植物生長需要。與普通的溫室大棚相比，數字化精準農業溫室大棚不僅能夠種植優質高產反季作物，而且將電子、計算機、通信和自動控制等信息技術引入到該領域，朝著精細農業、數字農業的方向發展[1]。

采用無線方式對溫室大棚內的環境因子進行多點多參數的采集，可以避免在土壤中鋪設大量的線纜，影響作物的耕作。根據所采集的數據，需對溫室大棚的環境進行良好的控制，有效地控制大棚內作物在生長過程中需要的水分、通風以及溫度等，高度有效地利用各種資源以求得到最大的產出。本文所設計的基于ZigBee技術[2]的智能大棚系統可很好地滿足大棚的控制要求?！?br>