张水保 徐守志 李丰杰

（三峡大学 计算机与信息学院，湖北 宜昌 443002）

温室的智能化管理是农业自动化的重要应用领域［1］.近年来，农业温室基础设施发展迅速，但是在自动监控方面仍存在着诸多问题.温室监控区域较大，需要大量的传感器节点构成大型监控网络，通过各种传感器采集诸如温度、光照度、空气湿度、土壤湿度、EC值、pH值等信息，实现自动化监控.采用无线通信技术组建无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN），具有安装方便、成本低廉、易于维护等诸多优点［2－4］.目前针对短距离的无线通信技术有蓝牙、WIFI和ZigBee等，ZigBee技术以其低功耗、低成本等优点，得到了广泛的应用.本文结合温室生产自动监控技术的发展特点，设计了一套温室监控系统以满足现代精细农业［5］生产中的应用要求.系统能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域各监测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信息通过无线方式发送给观察者.基于ZigBee协议栈开发应用层协议，并在此基础上开发上位机监控系统.上位机系统实现对温室环境参数的自动监测、控制和远程查询及控制，从而为实现温室的智能化管理奠定基础.

1 温室监控系统的体系结构

本文设计的温室监控系统由系统监控中心、协调器节点、传感器节点（包括数据采集节点、路由器节点、控制节点）以及GPRS硬件模块组成，如图1所示.

图1 温室无线监控系统体系结构图

监控中心由上位机监测控制软件系统、后台数据库系统以及GPRS短信管理子系统构成.其中上位机软件系统负责同协调器应用层进行数据传输、向协调器应用层下达命令和网络管理；……