Intelligent Processing and Application

43

0 

引

言

当前物联网技术已经走进了农业生产实际中

，

能够实现

农业生产中的各类传感器

、

控制设备智慧互联互通

，

以一种

可靠

、

经济

、

低成本

、

高安全性的方式构建起智能温室管理

系统

，

对温室内的环境进行监测和控制有着巨大的优越性

，

能够大大减少人力物力投入

，

有效防范农业生产事故

，

更好

地做到农业精细化生产管理

[1-5]

。

温室大棚的运用有效降低了外界环境给农作物生长带来

的恶劣影响

，

是提高农作物的质量和产量的有效途径

。

农作

物的生长过程受环境影响巨大

。

当气温过高时

，

农作物体内

的酶活性降低

，

其光合作用

、

呼吸作用将受阻

，

严重时会出

现灼烧现象

；

当气温过低时

，

农作物代谢速率降低

，

甚至出

现冻伤现象

。

当湿度过大时

，

农作物极易发生病虫灾害

；

当

温度过高

、

湿度过低时

，

农作物又易脱水

、

干枯

、

生长延缓

。

此外

，

处于低洼地势区域的温室大棚

，

遇极端暴雨天气时

，

容易受涝被淹

，

长期的水浸泡会导致农作物因缺氧而烂根

，

产量

、

质量将大打折扣

。

本文开发的智能温室管理系统能够实时监测

、

控制温室

大棚内的环境温湿度

；

同时

，

在阿里云物联网平台实现对环

境温湿度的可视化显示

，

当温室大棚遇洪涝灾害时

，

可以及

时排水除险

。

具体来讲

，

系统首先实时接收温湿度传感器

、

水位传感器回传的环境数据

；

然后通过串口与

ESP8266

模块

通信

，

按照

MQTT

物联网通信协议

，

在

WiFi

局域网环境下

将环境数据上传至阿里云云端

；

最后阿里云云端将对这些数

据进行实时处理与显示

[6-8]

。

在温湿度数据超过或低于阈值时

，

系统控制电机

、

喷水器进行作业

，

保持室内温湿度稳定

[9-10]

；

出现洪涝灾害时

，

电机可以及时排水除涝

。

1 

系统的工作原理

1.1 

系统总体设计方案

系统总体设计框图如图

1

所示

。

单片机通过串口获取

DTH11

温湿度传感器采集到的大棚环境温度

、

湿度数据

，

然

后将数据进行滤波处理

、

消除干扰

，

再通过串口将处理好的

的数据包传输到

NodeMCU

。

NodeMCU

在

WiFi

局域网的覆

盖下

，

通过

MQTT

物联网协议

，

将数据打包上传到阿里云

。

阿里云能够实时显示大棚室内温度

、

湿度数据

，

实现数据的

可视化