基于物联网的温室大棚环境监控系统设计方法

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1、第32卷第11期农业工程学报Vol.32No.112016年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJun.2016233基于物联网的温室大棚环境监控系统设计方法廖建尚（广东交通职业技术学院计算机工程学院，广州510650）摘要：目前农业物联网通信协议尚不统一。为了更好地封装和传输农业信息，提出一种适用于农业物联网的通信协议AGCP（agriculturalgreenhousescommunicationprotocol）。利用AGCP协议结合物联网架构

2、完成了基于物联网架构的农业大棚监控系统的设计，重点完成了感知层中协调器和节点终端的信息采集以及设备控制的软硬件设计，并详细设计了光照控制模块、温度控制模块和灌溉控制模块，最后进行了系统测试和分析。试验表明，该系统能有效监测温室大棚的空气温度、湿度、二氧化碳以及土壤湿度等农业环境信息，并能进行相应设备的自动控制，验证了AGCP协议在农业物联网的有效性以及构建系统的可行性。关键词：温室大棚；传感器；设计；物联网；通信协议；自动监控系统doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.11.033+中图分类号：S6

3、25.51;S126文献标志码：A文章编号：1002-6819(2016)-11-0233-11廖建尚.基于物联网的温室大棚环境监控系统设计方法[J].农业工程学报，2016，32(11)：233－243.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.11.033http://www.tcsae.orgLiaoJianshang.Designofagriculturalgreenhouseenvironmentmonitoringsystembasedoninternetofthings[J].Trans

4、actionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2016,32(11):233－243.(inChinesewithEnglishabstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.11.033http://www.tcsae.org集成平台建设；第二，由于农业物联网涉及面广、技术0引言多，目前针对农业物联网的通信协议还没有统一，各自中国是一个农业大国，随着国家的城镇化发展，大量农业物联网系统

5、也是采取自己设计的通信协议，将难以务工人员进入城镇，农村务农人数不断减少，农耕方式开推广物联网在农业的应用。[1-3]始由小规模种植模式逐步向大规模种植模式转变，因此该文对温室大棚物联网的研究着力于解决农业物联需要利用智能化和自动化科学技术来提高农业种植产量网的通信协议不一致、标准不统一的不足，设计了一种[4-6]和效率，尤其是农业大棚目前信息化、智能化程度低，适用于农业物联网的通信协议（agriculturalgreenhouses大部分管理工作仍需人工来完成。communicationprotocol，AGCP），用于封装和

6、传输农业物联网指一种应用无线传感网络技术，通过设[14]温室大棚监控系统的数据，采用ZigBee技术来构计的协议，把农业系统中的环境监测设备控制设备等工建无线传感网络，应用物联网架构设计了农业物联网具用物联网连接起来，实现对农业环境信息的监测、控系统，实时收集温室大棚的环境信息，根据需要进行[7-9]制以及管理的一种网络技术。实时控制，对数据进行分析、整理、融合，并对灾害美国在农业网络体系的基础上，在精准农业领域、进行预测。农业施肥喷药等控制技术开始产业化应用；日本以轻便[8-10]1系统设计型智能农业为主，荷兰建成温室农业高效

7、生产体系；韩国、以色列建设农业物联网科技服务体系，促进了农1.1总体设计[11-13][15]业物联网技术的应用。中国农业物联网也开始有了应用物联网和云平台技术可以实时收集温室大棚的发展，在环境监测与控制、精准农业等方面有一定的的环境信息，如空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤[12-13]应用。湿度和二氧化碳浓度等，并根据需要进行实时控制，农物联网在温室大棚的研究中取得了一定成效，但是业环境信息可以帮助相关专业机构对数据进行分析、整也存在很多不足，第一、农业物联网的自组织网络部署理、融合，并对灾害进行预测，系统主要实现以下几个和

8、信息传输技术还不够完善，需要加强农业物联网技术方面功能。1）农业环境信息采集。实现土壤水分传感器、土壤收稿日期：2016-02-17修订日期：2016-04-27温度传感器、空气温湿度传感器、二氧化碳传感器、光基金项目：国家星火计划项目（2014GA780056