基于物联网的温室远程智能监控系统的研究
2017-11-03杨宝朔漆昌桂李志敏
杨宝朔++漆昌桂++李志敏
摘 要：温室内的空气温湿度、光照强度和二氧化碳浓度等环境参数对作物的生长具有重要影响，对这些环境参数进行监测和调控非常有意义。文中设计了一种基于物联网的温室远程智能监控系统，通过对温室环境参数的远程监测与调控，为作物提供最佳生长环境，提高作物的产量和品质，降低生产成本。文中重点分析了系统的整体结构及软件设计。
关键词：温室大棚；环境参数；远程监控；物联网；Android
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）10-00-02
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数据上传至服务器，服务器管理平台对接收到的数据进行接收、存储和处理，智能手机客户端实时获取温室环境参数值并进行显示，同时还能够通过发送指令控制调控设备的运行，最终实现温室的远程智能化监控。系统整体结构如图1所示。
2 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：
（1）系统登录：用于管理员登录系统，避免他人误操作；
（2）信息查询：实现对当前温室环境参数值的实时查询；
（3）现场监控：通过摄像头实时获取温室内的现场信息；
（4）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。
3 系统的实现
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？>
。
4 结 语
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。该系统通过智能手机上的App客户端可实时获取温室内的环境参数值和现场信息，并通过对调控设备运行状态的控制来实现温室环境的调控，最终实现了温室的远程化和智能化监控。
参考文献
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