提出了一種適合于溫室生產(chǎn)管理的、基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)利用ZigBee、RFID技術(shù)，可實(shí)時(shí)收集溫室環(huán)境參數(shù)，并借助于連接在網(wǎng)絡(luò)上的信息終端將獲取的溫室信息傳送給溫室管理者。而當(dāng)溫室環(huán)境參數(shù)超出設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過多種途徑向溫室管理者發(fā)出預(yù)警信息。該系統(tǒng)可使得溫室生產(chǎn)更加智能化，并有效降低生產(chǎn)中的人力物力投入。

　　對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，不僅要依靠?jī)?yōu)良的農(nóng)產(chǎn)品種質(zhì)資源，還需要精確的植物生長(zhǎng)環(huán)境控制技術(shù)。近年來，以溫室為代表的，溫度、濕度、光照、水、肥、空氣等環(huán)境條件相對(duì)可控的設(shè)施農(nóng)業(yè)得到了重視和大力發(fā)展。目前，我國(guó)的溫室內(nèi)環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)，主要還是通過人工監(jiān)測(cè)操控為主。溫室植物種植管理主要還是依賴生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)，缺乏統(tǒng)一規(guī)范的水肥光溫調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)，不僅勞動(dòng)生產(chǎn)率較低，而且會(huì)造成水肥的超量投入，不僅浪費(fèi)了生產(chǎn)能耗，拉高了生產(chǎn)成本，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。雖然近年來，智能化的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)得到了發(fā)展，但是目前還處于初步階段。系統(tǒng)體積偏大、價(jià)格偏高以及尚不穩(wěn)定和完善的信息傳輸及決策系統(tǒng)，使其在溫室植物生產(chǎn)實(shí)踐中受到很多限制。特別是當(dāng)溫室面積達(dá)到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)的采集和控制指令的傳輸成為制約溫室智能化的技術(shù)瓶頸。如何借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，成為決定設(shè)施農(nóng)業(yè)效益的關(guān)鍵。本文探討了如何利用現(xiàn)有技術(shù)建立實(shí)用可行的基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以期為智能溫室的建設(shè)提供參考。

　　1 溫室物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

　　物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、衛(wèi)星定位、各種傳感器，按既定的協(xié)議，將相關(guān)的對(duì)象與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行對(duì)象信息共享，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種新型網(wǎng)絡(luò)。它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將互聯(lián)網(wǎng)中人與人之間的信息傳遞擴(kuò)展到現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體與實(shí)體之間，并將信息的處理由人腦交由電腦，以實(shí)現(xiàn)管理的智能化。被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的“第三代信息技術(shù)”。

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，將推動(dòng)信息化對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級(jí)，帶來新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與溫室為代表的設(shè)施農(nóng)業(yè)結(jié)合，已成為我國(guó)智能農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。目前，國(guó)內(nèi)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)研究正在興起。熊迎軍等設(shè)計(jì)了基于客戶端/服務(wù)器（C/S）和服務(wù)器/客戶端（B/S）混合架構(gòu)的智能溫室信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溫室信息局域網(wǎng)的采集、處理、存儲(chǔ)、顯示和決策，以及廣域網(wǎng)的高效遠(yuǎn)程訪問與管理。探討了利用Android智能手機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)Agent技術(shù)的溫室大棚管理模型。提出了基于物聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)技術(shù)的農(nóng)業(yè)溫室智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的理論進(jìn)行了有益的補(bǔ)充與完善。以嵌入式GIS 組件庫作為開發(fā)平臺(tái)，增強(qiáng)了溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的空間顯示與分析功能，并利用逐步回歸及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，實(shí)現(xiàn)了溫室低溫災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警。

　　2 溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

　　溫室按照用途分，可分為兩種類型。一種為商品型溫室，主要用于蔬菜、瓜果、花卉等商品性植物的種植。該類型溫室通常面積較大，并充分考慮溫室運(yùn)營(yíng)成本。另一種為科研型溫室，主要為科學(xué)研究培養(yǎng)植物材料，或者用于研究環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。該類型的溫室一般面積較小，對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的控制要求較精確。但無論何種類型的溫室，對(duì)于溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求都是一致的。概況起來有以下幾個(gè)方面：

　　（1）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，要求系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的溫室環(huán)境參數(shù)；

　　（2）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能化，對(duì)實(shí)時(shí)獲取的溫室環(huán)境參數(shù)作出是否超出預(yù)設(shè)范圍進(jìn)行判斷響應(yīng)；

　　（3）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，要求能便捷地?cái)U(kuò)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍和項(xiàng)目；

　　（4）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便于維護(hù)，盡量采用無線傳輸技術(shù)，避免過多地使用線纜連接；

　　（5）系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行成本低廉，盡可能降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的能耗。