基于ZigBee技术的农业大棚监控及智能控制方案

1、Word文档基于ZigBee技术的农业大棚监控及智能控制方案一概述 “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，大大节省成本；另一方面可以为全球经济的复苏供应技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深化讨论探究物联网。我国也正在高度重视物联网的讨论，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讨论，以形成支持新一代信息技术进展的政策措施。 智能掌握是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能掌握和监视制定细致的策略和方案。但是，传统的智能掌握系统由于许多因素的制约，很难达到要求。为了解决这些问

2、题，业界尝试了许多方法，但基本上都属于封闭式的，多采纳私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透亮，敏捷性、扩充性不佳。从长远看，智能掌握系统的进展趋势是走向开放，尤其是智能掌握与互联网的融合是其中一个重要进展趋势。 智能农业掌握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。可以依据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动掌握和智能化管理供应科学依据。 大棚监控及智能掌握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

3、闭指定设备(如远程掌握浇灌、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。全部传感器一律采纳直流24V电源供电，大棚内仅需供应沟通220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备掌握指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能掌握功能的大棚内安装智能掌握设备1套（包含一体化掌握器、扩展掌握

4、配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递掌握指令、响应掌握执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三系统架构设计 (1)总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程掌握四部分。 (2)系统中包括两个部分： Zigbee中心节点；边缘网关；（比如以太网，GPRS模块，两着结合起来可以实现数据的远距离传输。） (3)传感信息采集： 数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和掌握。数据传感器的上传采纳ZigBee和Rs485两种模式。 在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zig

5、bee中心节点上，用户终端和一体化掌握器间传送的掌握指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、掌握指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，掌握大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署敏捷、扩展便利等优点。 四大棚现场布点 大棚现场主要负责大棚内部环境参数的采集和掌握设备的执行，采集的数据主要包括农业生产所需的光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分等数值。 传感器的数据上传有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方

6、式传送，涉及大量的通讯布线。在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化掌握器间传送的掌握指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省却了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、掌握指令封装并发送到位于internet上的系统业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，掌握大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署敏捷、扩展便利等优点。 掌握系统主要由一体化掌握器、执行设备和相关线路组成，通过一体化掌握器可以自由掌握各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调整系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调整系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户供应智能大棚的全部功能展现，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程掌握五个方面。用户还可以依据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展现时间分布状况（折线图）和空间分布