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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于GPRS與ZigBee技術(shù)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于GPRS與Zigbee的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以JN5139為CPU的單片機(jī)作為核心、配以通信模塊、GPRS無(wú)線貓、蓄電池，并裝配于全密封的防潮、防腐機(jī)箱中。它不僅低功耗、低成本而且還具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，已經(jīng)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。溫室生產(chǎn)突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，避免連農(nóng)作物種植受地域、自然環(huán)境、氣候等因素的限制，從而成為一種新的農(nóng)作物種植技術(shù)。近些年來(lái)，智能溫室的研究已經(jīng)成為我國(guó)科技人員的一個(gè)重要課題。溫室工程是以綜合國(guó)力的強(qiáng)盛為背景，以農(nóng)用工業(yè)的發(fā)展為基礎(chǔ)，以生物技術(shù)、工程技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展為依托的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。但這些溫室是在充分利用高產(chǎn)栽培技術(shù)和屏障技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，收入很難再有大的提高。而現(xiàn)代電子技術(shù)的引入是改變這種狀況最有效的途徑之一。 基于GPRS與Zigbee的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以JN5139為CPU的單片機(jī)作為核心、配以通信模塊、GPRS無(wú)線貓、蓄電池，并裝配于全密封的防潮、防腐機(jī)箱中。它不僅低功耗、低成本而且還具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。ZigBee 是種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)， 設(shè)計(jì)基于 ZigBee 技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于不必鋪設(shè)電纜，可以節(jié)省費(fèi)用和時(shí)間，而且改變傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)量位置和增加或減少傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目都非常方便?？梢栽谛枰獪y(cè)量的任意地方放置傳感器節(jié)點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)采集空氣中的溫度、濕度，以及冠層的溫度等，監(jiān)測(cè)中心對(duì)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和分析，此系統(tǒng)能給溫室大棚生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行提供一定的保障，提高溫室大棚的生產(chǎn)效率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 基于ＧＰＲＳ無(wú)線遠(yuǎn)程通信技術(shù)與ZigBee 技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一種性價(jià)比較高、運(yùn)行可靠的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，既能滿足個(gè)體農(nóng)民生產(chǎn)的需要，又便于企業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)的需要．該系統(tǒng)能完成對(duì)溫室大棚參數(shù)實(shí)時(shí)高精度測(cè)量，．并可聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)顯示及語(yǔ)音播報(bào)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)以短信的方式發(fā)送到管理員的手機(jī)上，以便及時(shí)處理．
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有GPRS無(wú)線通信技術(shù)，極大降低了通信成本．日前GPRS手機(jī)的使用已經(jīng)非常普及并且網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)低． ZigBee是種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)， 設(shè)計(jì)基于 ZigBee 技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于不必鋪設(shè)電纜，可以節(jié)省費(fèi)用和時(shí)間，而且改變傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)量位置和增加或減少傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目都非常方便?？梢栽谛枰獪y(cè)量的任意地方放置傳感器節(jié)點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)采集空氣中的溫度、濕度，以及冠層的溫度等，監(jiān)測(cè)中心對(duì)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和分析。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、便于安裝、低成本、節(jié)能和實(shí)際可行，能給溫室大棚生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行提供一定的保障，提高溫室大棚的生產(chǎn)效率。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 圖片 圖紙
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 基于ＧＰＲＳ無(wú)線遠(yuǎn)程通信技術(shù)與ZigBee 技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息發(fā)布都采用無(wú)線傳輸方式，也就是建立在GPRS與Zigbee網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上。GPRS與Zigbee網(wǎng)絡(luò)的使用省去了通信線路的鋪設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使測(cè)控系統(tǒng)投資少、建設(shè)周期短、系統(tǒng)構(gòu)建靈活、易升級(jí)，能夠很好的適應(yīng)基層生產(chǎn)的需要．實(shí)用證明其性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、方便，通用性強(qiáng)．這種自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性價(jià)比較高、運(yùn)行可靠，適合中國(guó)溫室大棚種植科學(xué)化管理的推廣與應(yīng)用，其市場(chǎng)前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 一、發(fā)展趨勢(shì)： 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是國(guó)家現(xiàn)代化的支撐，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是溫室大棚，無(wú)土栽培，節(jié)水灌溉，工廠化養(yǎng)殖等技術(shù)在生產(chǎn)上得到前所未有的發(fā)展，對(duì)智能化溫室控制系統(tǒng)的需求日漸迫切。智能化溫室系統(tǒng)是集農(nóng)業(yè)科技上的高、精、尖技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)于一體的先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。 二、發(fā)展對(duì)比： 國(guó)外溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究狀況20世紀(jì)70年代，國(guó)外的溫室生產(chǎn)開(kāi)始以較快的速度發(fā)展，特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，如荷蘭、美國(guó)等國(guó)家實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。當(dāng)時(shí)由于水平的限制，對(duì)于生態(tài)環(huán)境因素采用單因子控測(cè)，而且多采用人工監(jiān)測(cè)，即對(duì)溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度進(jìn)行單獨(dú)分別控測(cè)的方法，主要是監(jiān)測(cè)溫度，其次是濕度(空氣濕度、土壤濕度)。例如，在監(jiān)測(cè)溫度時(shí)，監(jiān)測(cè)的只是溫度的改變，而不影響到其它因素，要改變其它因素，則要觀察另外的監(jiān)測(cè)過(guò)程，才能達(dá)到一定溫度條件下其它相關(guān)環(huán)境因素的配合。但是，外界氣候的變化隨時(shí)影響到溫室內(nèi)的小氣候，靠人工監(jiān)測(cè)隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)改變難以辦到，并且各控制變量之間相互影響、相互耦合，這樣耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，要達(dá)到擬定的監(jiān)測(cè)效果，又涉及到幾個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這是一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程。 三、發(fā)展前景： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采取多因素綜合監(jiān)測(cè)方法，這是利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境因素的方法。此方法是將各種作物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需要的適宜環(huán)境條件要求輸入計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)某一環(huán)境因素發(fā)生改變時(shí)，其余因素自動(dòng)做出相應(yīng)修正或調(diào)整。并做出提示，讓使用者采取措施，一般以光照條件為始變因素，溫度、濕度和二氧化碳濃度為隨便因素，使這4個(gè)主要環(huán)境因素隨時(shí)處于最佳配合狀態(tài)。
