基于物联网的温室远程智能监控系统的研究

0 引 言

农作物的生长一方面取决于农作物本身的遗传特性，另一方面取决于外界环境因素。只有在具有良好遗传特性的前提下，同时具备适宜农作物生长的外界环境因素，农作物才能健康生长 [1,2]。同时，随着农业产业规模的不断扩大和大棚技术的不断普及，温室大棚数量不断增多[3]。许多温室大棚的业主希望能随时了解温室的现场数据，为决策工作提供技术支持，但目前温室管理信息化、智能化程度低，大部分管理工作仍需人工完成，随着人工成本的增加和现代农业的发展趋势， 提高温室的自动化程度和普及率，实现农作物的优质、高效和高产的要求越来越迫切，温室智能监控系统的研究逐渐成为热点[4-6]。传统的温室智能监控系统要求操作者必须亲临现场， 实现温度湿度和通风系统等的控测。这种方法不但增加了劳动力成本和工作强度，还不利于温室的实时管理。随着设施农业和网络技术的不断发展，远程监控系统的应用也日益广泛，实现规模化集中化管理、智能化精准化监控是我国温室发展的方向[7,8]。同时，物联网技术在农业中也被不断广泛应用， 基于物联网的远程智能监控系统在温室管理中的应用，能够实现温室的远程化和智能化管理，在提高作物的产量和品质、降低人工生产成本等方面具有重要作用[9-11]。

1 系统整体结构设计

该系统主要由监测模块、摄像头模块、服务器模块、

App 客户端和执行模块组成，系统整体结构如图 1 所示。

监测模块通过传感器节点采集温室内的环境参数值，数据由ZigBee 无线传感器汇聚到物联网网关后通过 TCP 协议上传至服务器，摄像头实时采集现场信息并通过无线网络将

图1 系统整体结构

系统的软件设计

本文根据华中农业大学蔬菜改良中心温室大棚的实际情况设计的App 客户端的主要功能如下：

系统登录：用于管理员登录系统，避免他人误操作；

信息查询：实现对当前温室环境参数值的实时查询；

现场监控：通过摄像头实时获取温室内的现场信息；

设备控制：通过执行模块控制多种调控设备的运行， 实现温室环境的调控。

App 客户端主界面如图 2 所示，现场监控界面如图 3 所示。

图 2 App 客户端主界面

54 物联网技术 2017年 / 第10期

图 3 现场监控界面

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随着物联网技术的不断发展，基于物联网的监控系统的应用将更加普遍和智能。本文主要介绍了一种基于物联网的温室远程智能监控系统的整体结构及软件设计。该系统通过智

服务器管理平台采用Java Web 框架， 使用MyEclipse 编译器进行编写，Java 编译版本选用 1.6 ；App 客户端采用Android 4.0 框架，使用Eclipse 编写，导入 Android v4 包。

App 客户端与服务器的通信数据格式为 xml，温室环境参数值的传输格式如下：

<?xmlversion=’1.0’encoding=’utf-8’?>

<data>

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<value>2012-11-0214 ：46 ：00.0</value>

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参 考文献

刘峰 . 地源热泵和热管技术用于提高温室地温的研究 [A]. 中国农业机械学会. 走中国特色农业机械化道路中国农业机械学会 2008 年学术年会论文集（下册）[C]. 中国农业机械学会，2008：178- 179.

彭月明，权志鹏．地面辐射采暖应用于温室大棚的策略研究[J]. 吉林农业，2013（20）：48-49.

余华芳，吴志东，林智涛 . 蔬菜温室大棚温湿度控制系统 [J]. 安徽农业科学，2011，39（28）：17601-17603.

俞海红，何勇，裘正军. 农田信息无线远程采集和处理系统的研究

[J]. 浙江大学学报（农业与生命科学版），2006，32（1）：106-109.

段翠芳. 基于单片机技术的温室自动控制系统的设计 [J]. 农机化研究，2011，33（7）：144-146.

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）：223-243.

姜慧，胡峰，陈铭，等 . 基于 GPRS的温室远程监测系统的设计[J].

浙江理工大学学报，2011，28（6）：906-909.

蔡佳珈，徐晓辉，苏彦莽，等. 应用于温室控制系统的多功能安卓平台的研究[J]. 中国农机化学报，2016，37（8）：42-45.

阎晓军，王维瑞，梁建平. 北京市设施农业物联网应用模式构建 [J].

农业工程学报，2012，28（4）：149-154.

葛文杰，赵春江 . 农业物联网研究与应用现状及发展对策研究[J].

计算机与网络，2016，45（15）：42.

李瑾，郭美荣，高亮亮. 农业物联网技术应用及创新发展策略 [J].

农业工程学报，2015，31（S2）：200-209.

作者简介：杨宝朔（1998—），男，山东省日照人，在校本科生。主要研究方向为农业智能装备。

路设计[J]. 现代电子技术，2012，35（18）：152-154.

许峰川，朱虹，许宜申，等 . 基于LED的校园照明节能控制系统 [J].

现代电子技术，2014，37（5）：156-159.

何祥宇，翟艳磊. 有毒气体泄漏无线报警及控制系统的设计 [J]. 工业安全与环保，2012，38（12）：69-71.

刘栋，谢泉，房迪. 光敏电阻的特性研究[J]. 电子技术与软件工程，

2016（20）：149-150.

秦笑，王朋飞，徐伟，等. 光导管照明自动稳光系统设计 [J]. 物联网技术，2017，7（1）：59-60.

李梦. 一种新型LED 驱动电路设计[J]. 物联网技术，2014，4（10）：

24-25.

作者简介：吕清松（1994—），男，硕士研究生，陕西省安康人。主要研究方向为检测技术与自动化装置。

许宜申（1979—），男，江苏省新沂人，博士，副教授，硕士研究生导师。主要研究方向为仪器仪表与自动化检测技术。

2017年 / 第10期 物联网技术 55

20211013_61668ec03743f__《物联网技术》2017年第7卷第10期_61-62