湖南信息学院
1.前言
对温室进行智能化管理逐步变成了农业自动化中十分关键的运用领域。近几年，农业温室各基本设备得到了十分迅猛地发展与升级，然而，对于自动监控而言，依旧产生了许多问题。温室监控范围十分宽泛，需要充分的传感器节点来组成更为大型的监控网络，借助各类传感器去搜集比如温湿度、土壤湿度、pH等相关讯息，以达到自动化监控的目标。现阶段，鉴于太阳能光伏、物联网之下的智能温室监控体系得到了大量的运用，其汇集了传感器、太阳能光伏等于一身，能够对农作物的发育与生长条件、环境等相关信息精准且实时地加以检测。在这一体系中，运用风能、太阳能光伏等一同进行发电，并随时调节大棚中的温湿度、光照程度、CO2浓度等各类植物发育与生长所需的条件与环境，同时，室内自动维护机器人得到面市，能够更为方便地对温室条件与环境远程加以维护与检测。
2.体系规划的设计
总体的网络体系主要就包括了远程网络、本地网络两大类。对于本地网络而言，其被分配在温室中，共三大子网络，即为：环境信息搜集子网、控制子网、生长信息搜集子网。在环境信息搜集子网中，运用了zigbee型无线网络，其可以辅助更为稳定地无线联结到各类环境信息传感器中。在生长信息搜集子网中，运用了WIFI，其内部所具有的局域网带宽即为45Mb/s，同各类图像与视频的传送带宽规定相符。在控制子网中，运用了有线的工业型以太网网络，其可以更为良好地满足各类实时需要。数据被储存在本地服务器，这一服务器把这类数据加以封装，并经过手机客户端、网页等相关渠道一同给予服务，Android手机客户端能够查阅各类数据与图片、设置参数、调控温室设备等。
3.体系中硬件的设计
体系中的硬件主要就包括了三大部分，即为：数据搜集与接收节点电路、设计出自动维护机器人、补光与补水电路。
3.1数据搜集与节点电路
对于数据搜集与接收节点而言，要运用SHT10型温湿度传感器以搜集温室中的温湿度，借助MG811型CO2气体传感器随时检测温室大棚中所具有的CO2浓度，同时，运用CC2430型终端模块传送来的各类环境信息。
3.2环境参数调控体系
这一体系运用FC-28型土壤湿度传感器，以辅助调控器模块去监测土壤的湿度，在土壤的湿度低于预先设置的阈值后，继电器就会产生吸合，进而自动实施浇水[1]。运用BH1750FVI型光照强度传感器以检测光照程度，在农作物发育与生长的各个时期中，转变光照总时间与类型（比如，蓝光、红光等），让农作物能够处在最为适宜的生长与发育状态之下。
3.3室内自动维护机器人
对于室内自动维护机器人体系而言，其主要就包括了三大部分，即为：小车驱动、WIFI摄像头、手臂动作等。这一机器人能够随时对温室加以维护，并协助进行各类农业操作。
4.体系中软件的设计
对于软件而言，运用了IAR型软件平台，主要就包括了ZigBee型协议栈修改、大棚数据搜集程序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一设计运用风能、太阳能等新兴能源以辅助发电，满足体系中对于用电的需要[2]。在温室中，分配了无线传感器网络节点，以检测环境所产生的转变，自动化且智能化地进行补光与补水，调整大鹏中各环境参数。同时，在这一体系中，还分配了自动维护机器人，以对大棚远程进行维护与检测，给农作物给予适宜的发育与生长条件、环境。
4.1补光、补水体系
对于自动补光、补水体系而言，在土壤的湿度少于预先设置的阈值后，开启水阀，辅助补水，并运用湿度传感器随时加以检测。在湿度到了预先所设置的阈值后，水阀就会自动地进行关闭，如此，自动体系就能够完成补水的这一进程。运用红色、蓝色的LED灯加以补光，依据不一致类型农作物生长与发育需要的光照类型与光照所需时间，开启温室中的LED灯组，在到了植物生长与发育所需的最为适宜的光照所需时间后，LED灯组就会自动地进行关闭。
4.2无线传感器网络
在环境参数搜集结束且得到成功后，传送节点经过无线传感器网络，把数据传送至接收节点，而接收节点在对各类数据进行归总与处理后，经过串口通信把这类数据传送到上位机，在上位机的软件中被显示出来。在延时能够满足相关的需求后，开展接下来的数据搜集。
4.3自动调控
先对体系进行初始化，再运用上位机对小车给予运动命令，运用主控芯片以评判运动的方向，接着，小车依据既定的方向去行驶[3]。在输入了机械手臂的运动命令后，主控芯片加以评判，传送动作命令到机械手臂处，机械手臂就此进行运动。
5.体系调控
5.1温湿度
该试验在6m×10m的温室中开展，先把无线传感器网络节点放进这一温室中的中部位置，处于不一致温湿度、CO2浓度的前提之下，对这一体系实施试验。
5.2自动维护机器人
对于自动维护机器人而言，对其开展WIFI摄像头传输试验、行走试验、手臂动作试验等。在如上试验结束后，机器人能够依据既定的路线去行走与运动，且手臂的抬升与张合等都十分自然与自如，摄像头所传输的各类图片与数据等也都十分清楚。
6.结束语
鉴于太阳能光伏、物联网之下的智能温室监控体系，其运用了CC2430型无线网络节点，去搜集温室中的各环境参数，并传送到上位机，被显示出来。同时，其还能够运用自动维护机器人对所有温室大棚开展监管与维护，体系总体检测精准且及时。这一设计把物联网运用到了农业领域中，提升了当代农业的生产质量与水平，对于农业新兴信息化的构建来说十分关键。
【参考文献】
[1]刘峥,渠海鹏,魏志明,等.基于PLC和组态技术现代农业温室控制系统设计[J].农家参谋,2018,(09):45.
[2]刘忠超,范伟强,常有周.基于ZigBee的智能温室远程监控系统设计[J].江苏农业科学,2018,(16):166-170.
[3]邓雪峰,孙瑞志,聂娟,等.基于时间自动机的温室环境监控物联网系统建模[J].农业机械学报,2016,(07):301-308.
论文作者:尹洋剑
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第1期
论文发表时间:2019/7/18
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