1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

从自给自足、男耕女织的小农社会到现代化生产的信息时代，信息技术的

发展促进了农业生产方式的改变。对于现代化农业生产的研究一直是信息技术

应用重点的研究方向。随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，传统的

农业生产技术已经不能满足社会发展的需求，现代化农业生产技术得到了广泛

应用，现代化农业生产技术的发展促进了农业生产效率的提高。温室大棚是现

代化农业生产的重要环节，不受季节和地域的场合，在一些特殊复杂的环境中

也可以进行农业生产，为农作物提供适宜的生长环境，它已经成为很多地区农

民致富的重要途径。通过大棚种植反季节作物，使得人们在寒冷的冬天也能吃

到自己喜欢的蔬菜或者水果，提升人们的生活质量，满足消费者的需求。随着

市场的需求大棚的种植面积也在急剧的增长，但同样作为人口大国的中国耕地

面积有限，所以必须提高大棚的生产效率才能满足市场的需求。

大棚种植面积的增多，种植区域的不同以及市场竞争的需求，使得提高大

棚的生产效率变得尤为重要，这些原因的存在使得对大棚的监控要求越来越高。

在大部分的农业大棚种植区，人工种植依然占据很大比例，人们根据种植经验

去控制温度、光照、通风等环境参数去满足农作物的生长条件。人工种植方式

增加了生产成本，限制了生产效率的提高，成本的增加势必会降低产品的市场

竞争力。此外，手工种植也限制了生产规模的扩大。为了解决这些问题，智能

自动控制系统应运而生。目前我国农业大棚设施大多采用有线通信，由于农作

物生产环境参数监测复杂，作物种植面积大，数据采集点多使得有线通信并不

适合大规模的农业大棚种植需求。

根据以上分析，为了满足低成本、低复杂度、安装维护简单方便、无线通

信、供电方便功耗低等要求，本设计研究了基于物联网技术的温室大棚环境参

数的采集及控制。利用ZigBee无线通信技术以及无线传感网技术构件了无线传

感网络实现对大棚环境参数的采集以及与PC端软件的通信。本课题对农业大棚

生产效率的提高、节约生产成本、增加产品的市场竞争力具有重要的意义。