温室技术是一种高密集型的农业生产技术,其核心技术特点是对温室温度、湿度等关键环境信息进行监测,并采取一定措施对这些环境变量做出相应调控,使植物生长在最佳的环境条件下。相对于普通户外种植,温室技术能够有效地提高农产品的质量与产量。近年来,国务院常务会议提出了加快推进实施“中国制造2025”的号召,将以温室技术为主的精准农业作为推进农业自动化发展的重中之重,然而传统的温室监测系统一般采用有线连接的方式布置,存在着布线难度大、成本高、维护不便以及功耗高等问题,大大限制了温室技术的进一步发展。在这一前提和背景下,为改善传统的温室监测系统,本文设计了基于ZigBee节能技术的温室环境监测系统。本文的主要研究内容如下:(1)对温室监测系统的需求以及ZigBee技术的适用性进行了分析,提出了一种基于ZigBee节能技术的温室环境监测系统设计方案。(2)设计了温室环境监测系统的硬件。硬件包括协调器节点和传感器节点两大部分,它们选择了TI公司的射频芯片CC2530作为射频控制模块芯片。其中传感器节点为了采集温室土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO2浓度,构建了传感器模块并设计了电路;为了实现节能,选用了三级管作为电路节能开关并设计了节能开关电路;为了满足不同模块的供电需求,选取了电源转换芯片并设计了供电电路。协调器节点为了了解节点加入情况,选定了液晶显示屏并对其设计了外围电路。(3)设计了温室环境监测系统的软件。系统选用了Z-Stack作为软件开发平台,选取了IAR Embeded Workbench作为软件开发环境。为协调器节点设计了工作流程、控制命令帧格式、显示程序以及与上位机通讯程序。为传感器节点设计了传感器节点的工作流程、无线数据帧格式。为了完成数据采集,设计了传感器数据采集程序;为了实现节能,设计了节能的数据采集策略以及传感器节点进入休眠的程序。(4)测试了系统性能。在上述设计研究完成以后,在我校某温室进行了监测系统的实地布置,通过系统采集了一个时间段的数据,以测试系统对温室环境以及设备状态的监测性能。最后通过设置三个不同长度的采集周期,测试了系统的节能效果。测试结果表明,系统节能效果明显,最高节能可达92.06%,且系统能够对温室环境以及设备状态进行有效的监测。