基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究

0 引 言

農(nóng)作物的生長一方面取決于農(nóng)作物本身的遺傳特性，另一方面取決于外界環(huán)境因素。只有在具有良好遺傳特性的前提下，同時具備適宜農(nóng)作物生長的外界環(huán)境因素，農(nóng)作物才能健康生長 [1,2]。同時，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大和大棚技術(shù)的不斷普及，溫室大棚數(shù)量不斷增多[3]。許多溫室大棚的業(yè)主希望能隨時了解溫室的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為決策工作提供技術(shù)支持，但目前溫室管理信息化、智能化程度低，大部分管理工作仍需人工完成，隨著人工成本的增加和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢， 提高溫室的自動化程度和普及率，實現(xiàn)農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)、高效和高產(chǎn)的要求越來越迫切，溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究逐漸成為熱點[4-6]。傳統(tǒng)的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)要求操作者必須親臨現(xiàn)場， 實現(xiàn)溫度濕度和通風(fēng)系統(tǒng)等的控測。這種方法不但增加了勞動力成本和工作強度，還不利于溫室的實時管理。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用也日益廣泛，實現(xiàn)規(guī)?；谢芾?、智能化精準(zhǔn)化監(jiān)控是我國溫室發(fā)展的方向[7,8]。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中也被不斷廣泛應(yīng)用， 基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)在溫室管理中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室的遠(yuǎn)程化和智能化管理，在提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)、降低人工生產(chǎn)成本等方面具有重要作用[9-11]。

1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)主要由監(jiān)測模塊、攝像頭模塊、服務(wù)器模塊、

App 客戶端和執(zhí)行模塊組成，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

監(jiān)測模塊通過傳感器節(jié)點采集溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)值，數(shù)據(jù)由ZigBee 無線傳感器匯聚到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)后通過 TCP 協(xié)議上傳至服務(wù)器，攝像頭實時采集現(xiàn)場信息并通過無線網(wǎng)絡(luò)將

圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計

本文根據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜改良中心溫室大棚的實際情況設(shè)計的App 客戶端的主要功能如下：

系統(tǒng)登錄：用于管理員登錄系統(tǒng)，避免他人誤操作；

信息查詢：實現(xiàn)對當(dāng)前溫室環(huán)境參數(shù)值的實時查詢；

現(xiàn)場監(jiān)控：通過攝像頭實時獲取溫室內(nèi)的現(xiàn)場信息；

設(shè)備控制：通過執(zhí)行模塊控制多種調(diào)控設(shè)備的運行， 實現(xiàn)溫室環(huán)境的調(diào)控。

App 客戶端主界面如圖 2 所示，現(xiàn)場監(jiān)控界面如圖 3 所示。

圖 2 App 客戶端主界面

54 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2017年 / 第10期

圖 3 現(xiàn)場監(jiān)控界面

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隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用將更加普遍和智能。本文主要介紹了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計。該系統(tǒng)通過智

服務(wù)器管理平臺采用Java Web 框架， 使用MyEclipse 編譯器進行編寫，Java 編譯版本選用 1.6 ；App 客戶端采用Android 4.0 框架，使用Eclipse 編寫，導(dǎo)入 Android v4 包。

App 客戶端與服務(wù)器的通信數(shù)據(jù)格式為 xml，溫室環(huán)境參數(shù)值的傳輸格式如下：

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作者簡介：楊寶朔（1998—），男，山東省日照人，在校本科生。主要研究方向為農(nóng)業(yè)智能裝備。

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24-25.

作者簡介：呂清松（1994—），男，碩士研究生，陜西省安康人。主要研究方向為檢測技術(shù)與自動化裝置。

許宜申（1979—），男，江蘇省新沂人，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。主要研究方向為儀器儀表與自動化檢測技術(shù)。

2017年 / 第10期 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 55

20211013_61668ec03743f__《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》2017年第7卷第10期_61-62