基于無線傳感網的智能農業大棚管理系統的設計與實現

朱孝萱 楊東澤 戎佳豪 韓天煜

【摘?要】物聯網技術的發展，為智能農業的實現提供了有力的支撐。在智能農業中，應用各種傳感器對農業棚室環境進行有效的監測和控制，以技術手段構建出有利于農作物生長的最優生長環境，是進一步推動農業發展的重要舉措。智能農業的先進性和優勢主要表現在：將傳感器技術、自動控制技術、網絡技術與農場基礎設施相結合。通過應用終端獲取農場的生產信息，及時發現、預見農業生產中的問題，從而達到管理農作物生產過程，提高農業生產效率，使農場運行更加高效和簡約的目的。

引言

隨著社會的發展，傳統的農業已經無法滿足精準、集約、可靠、實時、便捷的要求，因此，智能農業逐漸興起。智能農業通過農業生產過程中的量化分析、智能決策并結合了多種先進的技術，例如傳感技術、裝置技術、現場數據采集及測量技術及各種智能化自動控制技術對農業過程進行集約化的運作，以達到提高農作物產量和品質，實現優產和高產的目的。

系統設計與實現

傳感器技術、通信技術與計算機技術是構成現代信息技術的三大支柱，分別完成信息的采集、輸出、處理。智能農業大棚控制系統本身就是一種物聯網形式的系統，主要分為感知層、網絡層和應用層。其中，感知層就是系統中無線傳感網，網絡層在系統中是通過網關和互聯網、路由器等網絡設備進行數據的傳輸，應用層就是在不同終端設備上的客戶端。在本系統中，主要包括了Android手機客戶端。由于時間的關系，本系統并沒有設計PC客戶端，在有條件的情況下應當進行彌補。本系統主要由三部分組成，結構如圖所示。

結論

本文從整體的分析設計到具體的模塊實現，較為詳細地介紹了一個比較完整的智能農業大棚監控系統的實現方法。該系統以ZigBee無線傳感網為組網技術，提出了基于無線傳感網絡的智能農業大棚管理系統，該系統可以涵蓋農作物的播種期、生長期、成熟期、存儲期等各個環節，實現了農業生產過程的數據采集和遠程控制過程。該系統主要由三層結構組成，底層為數據采集網，由星形無線傳感網組成，每一個節點采用ZigBee技術，設置相應的數據傳感器和執行機構;中間層為通信層，由帶有Wi-Fi功能的網關組成，同時通信層還設有服務器，完成數據的處理和分析，最上層為應用層，采用移動終端控制方式，以完成系統的遠程監控。

參考文獻：

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經費支持：

2019年衢州學院大學生創新創業訓練計劃項目（Q19X061）

（作者單位：衢州學院?電氣與信息工程學院）