基本信息
- 项目名称：
- 基于GPRS与ZigBee技术的温室大棚监测系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于GPRS与Zigbee的温室大棚监测系统，以JN5139为CPU的单片机作为核心、配以通信模块、GPRS无线猫、蓄电池，并装配于全密封的防潮、防腐机箱中。它不仅低功耗、低成本而且还具有良好的通用性和可扩展性。
- 详细介绍：
- 随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视。温室生产突破了传统农业模式，避免连农作物种植受地域、自然环境、气候等因素的限制，从而成为一种新的农作物种植技术。近些年来，智能温室的研究已经成为我国科技人员的一个重要课题。温室工程是以综合国力的强盛为背景，以农用工业的发展为基础，以生物技术、工程技术、信息技术的发展为依托的高新技术产业。但这些温室是在充分利用高产栽培技术和屏障技术的基础上发展起来的，收入很难再有大的提高。而现代电子技术的引入是改变这种状况最有效的途径之一。 基于GPRS与Zigbee的温室大棚监测系统，以JN5139为CPU的单片机作为核心、配以通信模块、GPRS无线猫、蓄电池，并装配于全密封的防潮、防腐机箱中。它不仅低功耗、低成本而且还具有良好的通用性和可扩展性。ZigBee 是种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术， 设计基于 ZigBee 技术的无线网络温室大棚监测系统，由于不必铺设电缆，可以节省费用和时间，而且改变传感器节点测量位置和增加或减少传感器节点数目都非常方便。可以在需要测量的任意地方放置传感器节点，用于实时采集空气中的温度、湿度，以及冠层的温度等，监测中心对通过无线传感网络采集的数据统一管理和分析，此系统能给温室大棚生产工作的顺利进行提供一定的保障，提高温室大棚的生产效率。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基于ＧＰＲＳ无线远程通信技术与ZigBee 技术的无线网络的温室大棚监测系统，是一种性价比较高、运行可靠的自动测试系统，既能满足个体农民生产的需要，又便于企业规模的生产的需要．该系统能完成对温室大棚参数实时高精度测量，．并可联网实时显示及语音播报，通过GPRS网络以短信的方式发送到管理员的手机上，以便及时处理．
科学性、先进性
- 本系统充分利用现有GPRS无线通信技术，极大降低了通信成本．日前GPRS手机的使用已经非常普及并且网络使用费低． ZigBee是种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术， 设计基于 ZigBee 技术的无线网络温室大棚监测系统，由于不必铺设电缆，可以节省费用和时间，而且改变传感器节点测量位置和增加或减少传感器节点数目都非常方便。可以在需要测量的任意地方放置传感器节点，用于实时采集空气中的温度、湿度，以及冠层的温度等，监测中心对通过无线传感网络采集的数据统一管理和分析。系统具有实时性、便于安装、低成本、节能和实际可行，能给温室大棚生产工作的顺利进行提供一定的保障，提高温室大棚的生产效率。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片 图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 基于ＧＰＲＳ无线远程通信技术与ZigBee 技术的无线网络的温室大棚监测系统的数据采集和信息发布都采用无线传输方式，也就是建立在GPRS与Zigbee网络的基础之上。GPRS与Zigbee网络的使用省去了通信线路的铺设，实现对温室大棚的远程实时监测，使测控系统投资少、建设周期短、系统构建灵活、易升级，能够很好的适应基层生产的需要．实用证明其性能稳定、经济、方便，通用性强．这种自动监测系统性价比较高、运行可靠，适合中国温室大棚种植科学化管理的推广与应用，其市场前景广阔。
同类课题研究水平概述
- 一、发展趋势： 我国是一个农业大国，农业现代化是国家现代化的支撑，随着设施农业的迅猛发展，尤其是温室大棚，无土栽培，节水灌溉，工厂化养殖等技术在生产上得到前所未有的发展，对智能化温室控制系统的需求日渐迫切。智能化温室系统是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础。 二、发展对比： 国外温室监测系统的研究状况20世纪70年代，国外的温室生产开始以较快的速度发展，特别是欧美发达国家，如荷兰、美国等国家实现了机械化。当时由于水平的限制，对于生态环境因素采用单因子控测，而且多采用人工监测，即对温度、湿度、光照和二氧化碳浓度进行单独分别控测的方法，主要是监测温度，其次是湿度(空气湿度、土壤湿度)。例如，在监测温度时，监测的只是温度的改变，而不影响到其它因素，要改变其它因素，则要观察另外的监测过程，才能达到一定温度条件下其它相关环境因素的配合。但是，外界气候的变化随时影响到温室内的小气候，靠人工监测随时进行相应改变难以办到，并且各控制变量之间相互影响、相互耦合，这样耗费大量的人力和时间，要达到拟定的监测效果，又涉及到几个执行机构，这是一个复杂的控制过程。 三、发展前景： 随着计算机技术的发展，采取多因素综合监测方法，这是利用计算机监测温室环境因素的方法。此方法是将各种作物在不同生长发育阶段需要的适宜环境条件要求输入计算机程序，当某一环境因素发生改变时，其余因素自动做出相应修正或调整。并做出提示，让使用者采取措施，一般以光照条件为始变因素，温度、湿度和二氧化碳浓度为随便因素，使这4个主要环境因素随时处于最佳配合状态。
