基于Android智能手机的温室环境监控技术的研究
摘要
随着农业科学技术的发展与种植结构的调整，设施化农业得到了前所未有的发
展，温室作为设施化农业的典型代表，改变了传统农业的生产模式，打破了植物生长
的地域和时空限制，提高温室的信息化与自动化水平对加快农业现代化步伐具有重要
意义。随着计算机技术和无线通信技术的蓬勃发展，温室也朝着智能化的方向发展，
将先进的科学技术运用于温室的监控与管理，成为现代农业发展的助推器，手机作为
人们普遍使用的一种移动设备，在人类生活中行使着越来越多的功能，本文将手机作
为温室监控的终端设备，设计一种新的温室环境监控方案。
本文以温室环境系统作为应用对象，将 ZigBee无线技术作为传感器网络的组网
技术，实现温室环境的数据采集与控制，将 Android智能手机作为监控终端平台，实
现温室环境的远程访问和控制。
本文介绍了温室环境监控的国内外发展现状，分析当前温室环境系统中使用的组
网技术，提出将 ZigBee无线技术应用于温室环境监控系统中，以 CC2520作为温室
环境采集节点和控制节点，实现对温室环境的温度、湿度、二氧化碳含量和光照的采
集测量与对温室环境设备的控制,Android智能手机应用软件完成温室环境的界面显
示和后台控制。
在深入研究 ZigBee和 Android技术的基础之上，分析了系统设计的重难点问题，
最后完成了系统的组网、软硬件设计并进行了相关测试工作。通过测试证明，基于
Android手机平台的温室环境监控系统具有操作方便、成本低廉、功耗低、扩展性好、
实用性强等诸多优点，因而具有广阔的应用前景。
本文的创新之处在于利用手机平台作为温室监控终端，相对于传统 PC中心控制
的成本高和移动性差等特点，手机平台的监控的成本低和便捷性特点不言而喻。
关键词：Android温室远程监控 ZigBee CC2520
引言
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。设施农业中温室工程的建设与发展是现代农业发展的重要组
成部分，是设施农业发展的高级阶段。温室生产突破了传统农业模式，避免了农作物
种植受地域、自然环境、气候等诸因素的限制，从而成为一种新的农作物种植技术，
对农业的发展具有重要意义。近些年来，智能温室的研究已经成为我国科学技术人员
的一个重要课题，而智能温室的核心是能时刻对温室环境进行监控并采取相应的控制
措施来保证温室环境均处在作物生长最适合的环境里。
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[1]。自 20世纪 70年代以来，我国
温室生产己经有了很大的进步，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，其收入很难再有大的提高。要改变这种状况，将现代电子技术等
引入农业温室，实现对温室的环境监控，是最有效的途径之一。
温室现代化主要体现在对温室内环境的监控上，环境控制是农业现代化的重要标
志，因此对温室环境进行自动检测，进而实行自动控制是非常必要的。温室是一个集
结构、机电、生物与环境为一体的综合系统。一个现代化的温室由下列部分组成:温
室框架结构、覆盖材料、通风系统、灌溉施肥系统、室内喷雾、加热系统、计算机控
制系统和必要的生产机具等。这些组件在软、硬件各方面相互配合的优劣决定系统的
成败。其中计算机控制系统是温室生产中重要的一环。
温室中的环境由多个因子组成，诸如温度、空气相对湿度、光照、二氧化碳浓度、
土壤水分等是其中较为重要的几个。环境控制就是根据外界环境的温度、湿度、二氧
化碳含量、光照等，采用相对应的技术方法来改善不适合温室作物生长的环境条件，
尽可能地满足最适宜作物生长的微气候条件。环境控制系统主要包括控制部分、传感
器和执行机构。温室能够有效地改善作物的生态、生产条件，促进整个农业资源的可
持续发展，提高劳动生产率和土地利用率，增加经济效益。
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