基于ZigBee技术的温室智能监控系统

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０＆８学号：１３０６０４８龜飧蚤＃我大ｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔ’ｈｅｓｉｓｆｏｒｌｙＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ基于ＺｉｇＢｅｅ技术的温室智能监控系统聂灵风指导教师姓名：刘海峰学科名称：软件工程论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：基于ZigBee技术的温室智能监控系统学科门类：工学一级学科：软件工程培养单

2、位：电气与信息工程学院硕士生：聂灵风导师：刘海峰2018年5月TheIntelligentMonitoringSystemofGreenHouseBasedonZigBeeTechnologyAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByLingfengNieSupervisor:Prof.HaifengLiuM

3、ay2018基于ZigBee技术的温室智能监控系统I摘要中国已经掌握了温室智能监控系统的核心技术，但由于造价太高无法大面积推广，控制大棚环境参数时主要依靠人工经验而非科学管理，因此这种大棚一定程度的实现了果蔬农产品反季节、跨地域的要求，但普遍产量低、成本高。为解决这一问题，本文结合传感器、ZigBee无线网络、数据融合算法、ASP.NET、数据库等科技前沿技术设计了一套基于ZigBee技术的温室智能监控系统。在温室的数据采集模块，利用传感器采集温度、空气湿度、CO2浓度、光照强度、和土壤含水量的原始环境数据，通过ZigBee无线网络将

4、数据传输至网关。ZigBee无线网络是物联网时代的首选技术，本身具有距离短、速率低、复杂度低、功耗低和成本低等特点。主要用于近距离无线通信，在数字家庭领域、工业领域等广泛应用。在对ZigBee技术相关理论深入学习后，本文选用CC2530F256建立ZigBee网络节点，包含协调器、路由器和末端设备，形成了树状拓扑的ZigBee无线网络。CC2530是一个真正的片上系统（SOC）解决方案，它结合ZigBee协议栈提供了一个完整而强大的ZigBee解决方案。数据融合技术是海量数据时代决策的关键技术。该技术在军工领域已有卓越果效，目前在多个

5、领域都开始发挥效力，如医学、工业、过控、机器人等领域。海量数据经过数据融合以后能够大幅度提高判断的准确性。温室环境数据具有大量、非线性、耦合性等特点，依靠单个环境因子不足以准确描述大棚的整体状态。本文采用自适应加权算法和迭代的D-S加权算法相结合的分布式二级融合算法对温室的环境数据进行数据融合，依据融合结果下达控制指令实现大棚智能控制。上位机系统是基于B/S（浏览器/服务器）模式的智能监控中心。在VisualStudio2010环境中通过ASP.NET技术开发WebServer界面，运用SQLServer2008数据库技术对温室环境数

6、据以及其他数据实现存储功能。在上位机中，用户能通过浏览器实现对温室环境实时监测和历史数据查询。温室智能监控系统中传感器实时采集温室环境数据，通过ZigBee网络将数据传输至网关，网关通过串口传输后保存在上位机II的数据库中，环境数据融合后得到决策结果，系统根据决策结果发送相应控制命令。关键词：ZigBee，数据融合，D-S证据理论，上位机，智能监控IIITheIntelligentMonitoringSystemofGreenhouseBasedonZigBeeTechnologyABSTRACTChinahasmasteredthe

7、coretechnologyofintelligentmonitoringsystemofgreenhouse,butitcannotbewidelyusedbecauseofitshighcost.Greenhouseenvironmentparametersaremainlycontrolledbyartificialexperienceratherthanscientificmanagement.Therefore,thiskindoffruitandvegetableinthegreenhousescanmeettherequ

8、irementofanti-seasonalandcross-regional,buttheoutputislowandthecostishigh.Inordertosolvethisproblem,agreenhous