温室农业最重要的一个环节便是对大棚内各个环境因素的监测和控制，包括温湿度以及 光照等。要想在农业生产上获得更高的产量，很重要的一条便是尽快实现自动化生产，而大 棚环境无线监测系统是实现这个目标必不可少的条件。结合农作物的生长规律，控制环境条 件，使农作物获得比室外生长更加优良的生长环境条件，因此，大棚环境检测系统的好坏直 接决定着农作物的产量和质量。环境监测系统对于现代农业来说已越来越成为一个不可或缺 的重要内容并且也发挥了重要的作用，但美中不足的是无线检测系统的普及率远不及有线高。 但是，以有线方式来实现监测有着很多致命的缺点。比如，对于某些占地面积很大的大棚来 说，光是数据线的投入便是一笔不小的开销。如果系统出错，我们很难确定是数据线损坏还 是传感器节点损坏。如果是在使用期间某根线出现损坏，在偌大的温室大棚里，要想从密密 麻麻的数据线中查出哪根线出现问题就是一项不小的工作。每次在更换完数据线之后，还可 能会导致原来的布线更加错乱，再次增加以后检测错误的工作量。另外，温室大棚内本来就 空间有限，大范围的布线之后，很有可能会影响大棚内农作物的生长，造成很多不必要的损 失。鉴于有线方式呈现出的种种不足，ZigBee 设备的各种优点便被凸显了出来，它不仅体积 小，成本低并且数据传输方式为无线。在我看来，未来以 ZigBee 为基础的无线检测系统来替 代有线监测系统是个必然的趋势。在进行大棚环境监测的时候使用无线监测系统有以下三个 明显的优点：

1) 采集环境信息的节点体积小，可以被布置到温室大棚的任何一个角落中，整个网络在 部署一次之后，不会出现有线方式的数据线损坏的情况发生。

第 2  页 本科毕业设计说明书

2) 可以在温室大棚中放置数量众多的监测节点，每个节点分别负责监测并采集自己周围 的环境信息，子节点可以将采集到的信息传送至父节点，父节点在收到信息后，还 可以将此信息传送给它的父节点，所以无线传感器网络不仅精度高而且数据采集量 大。

3) 无论是传感器还是路由器，每个独立的节点集成了相应的芯片，因此具有一定的存储 和计算能力，这就降低了根节点的计算强度。另外，节点本身还拥有无线通信能力， 各个节点之间可以进行通信，极大地提高了监测效率。

中国作为一个农业大国，将现在发展迅速的物联网技术与传统农业进行结合，提升现代 农业的自动化程度已逐步成为一个不可逆的时代潮流，这能够使得农业作业更加精确。随着 政府提出了“互联网+”行动计划，作为民生基础的农业当然也是其中必不可少的一环，推动 现代信息技术与农业的深度融合，加速转变农业生产方式，大力发展智慧农业。智慧农业是 集互联网、云计算和物联网于一体的全新农业生产方式，实现多种高科技技术与农业的结合 来助推农业大发展，农业的发展将走向一个更高的台阶。利用物联网进行实时监测，应用大 数据进行分析预测，可降低成本、提高产量，另外，还可通过对大棚的信息化管理，实现流 程式运作，进一步提升经营效率。在很多的西方发达国家，这场农业正在悄然进行。美 国的大部分农场都已普及 IOT 技术，自动化程度之高令人惊叹，高度自动化的农业设施带来 的产出是人力远不能及的。

在现代化农业发展中，大棚越来越受到重视，正在向自动化、信息化方向不断发展，逐 步成为设施农业不可或缺的重要一项。现代化大棚的主要目的在于节省劳动力，提高生产效 率，实现环境因素的自动测量和调节。大棚一般都是人为建造的一个相对封闭的环境系统， 现代化大棚需要监测的信息大致为温湿度、光照、大棚内的空气成分以及土壤条件，这些环 境信息由不同种类的传感器来收集。不仅在农业领域，在很多其它的工业领域，传感器的出 现极为关键，它在温室大棚的应用对农业发展来说有着里程碑的意义。在这之前，农业工作 人员对于环境条件的判断都是出于多年的经验，然而人为的判断很容易出现误差，显然这无 法很好的发挥温室大棚的优势。但当我们有了各种传感器的帮助，并且传感器性能一定高时， 对于环境因素精度的把握将有质的飞跃。从此，对于温室大棚内环境因素的控制将会更趋科 学。