物联网使用各种传感器模块对环境进行感知和测量,可以得到具体的数值,同时通过通信技术传输到特定的终端设备,对数据进一步的分析和处理,能够使人们准确、快速、有效的获取到一些待测物体的实时信息,更进一步促使智能化管理走向应用。由于农作物对生长环境的要求较高,将物联网技术应用在农业中,不仅解决传统的农业生产管理方式,也能提高农产品产量和品质,促进现代农业发生巨变。
智能温室控制技术是近年快速发展起来的一项高效集约型管理技术,是在温室中集成计算机控制、高效传感器等技术的温室环境自动调控系统。该系统的作用是精确监测温室内各环境因子并给出决策命令控制温室执行机构,使温室环境与作物生长需求达到最佳统一。
温室环境智能控制系统对于节能减排,提高控制精度、管理水平及作物产量与质量并最终提高温室种植的社会、经济效益起着非常重要的作用。温室控制系统的前提条件是环境因子的精确监测,由于温室的复杂建筑结构,使得温室内各环境参数的分布是不均匀的。因此,需要采集多点参数进行综合来准确判别温室内的状况。如果只采用简单的多点监测取平均值的方法来判断,则可能会出现由于传感器损坏而导致部分传感器数据不正确,则采用平均的方法不能准确反映温室的实际状态。同时,温室是一个非线性、大时延的复杂大系统,它受到复杂的外部环境变化、温室建筑结构、作物生长形态等诸多因素的不断变化影响,所以在环境发生变化时,各因子间存在着较强的相互作用,一个因子的变化会带动其它因子的跟随效应,也会引起相应的变化,如:在同等条件下温室内的温度越高则对应的湿度越低;而温室加热设备在加热的过程中会使温室内的温度增加,但相应的也会是温室内的湿度降低,因此传统的但环境因子单闽值与设备绑定的控制方法不能满足温室内实际的环境调控需求。因此,温室智能控制就要求在系统的控制结构、控制原理上改进。同时,各种传感器的监测数据时温室智能控制系统的决策依据,如果数据本身不准确,则温室控制会造成毁灭性的灾害,因此传感器技术是温室控制技术应用的前提。
为此,在借鉴国外先进相关技术的基础上,研发适合我国不同地域及气候特点的智能温室无线监控系统是非常重要的。本研究在已有的研究基础上,搭建了基于WSN的温室环境监控系统,开发适合我国国情的温室无线控制系统将具有以下几个方面的意义:
(1)实现对温室环境的准确监测;
(2)实现对温室的科学管理和自动控制;
(3)实现温室环境的动态调控;
(4)针对设施农业现状,开展WSN在设施农业中的应用研究,实现温室内作物生长环境的远程、实时监控,促进设施农业的快速发展;
1。2 国内外技术研究现状源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766
1。3 无线传感网络技术研究现状
1。4 ZigBee技术概述
现实生活中有一些领域需要通过无线网络系统传输一些突发信号,这些突发信号虽然数据量很小,但需要实时传送,比如环境监测、汽车电子、工业及家庭控制等领域。这些领域需要传输信息的数据量小,而且对数据传输速率要求不高,所使用的终端设备要求具有较低的能耗。ZigBee技术能够很好地满足这样的要求,因此在全世界范围内得到了广泛的研究。为了适应这种技术不断扩大的市场化需求,2002年8月,为了共同研究ZigBee技术,由全球八大主要网络产品供应商组成的ZigBee技术联盟宣布成立。如今,ZigBee联盟成员已壮大和发展到200多家,包括芯片制造商、软件开放商、系统集成商等一大批国际知名公司,例如Freescale, Mitsubishi, Honeywell, SUMSUNG以及中国的华为。ZigBee联盟旨在为消费者提供更富弹性、更易用的ZigBee电子产品,促进ZigBee技术在全球范围内的推广,主要工作有开发ZigBee硬件产品、定义网络通讯技术以及提供产品解决方案等。