随着物联网技术在农业生产和农业信息化领域的应用,基于物联网的大棚种植技术逐渐成为农业生产智能化的一种代表。针对葡萄大棚种植,通过物联网技术将葡萄园与信息采集器集合起来,能够实时采集葡萄园中葡萄植株的生长环境信息,并通过数据分析和智能控制来调节葡萄生长的环境条件,从而提高葡萄的质量与产量。因此,对此类系统设计进行研究具有重要意义。本文设计了涉及物联网、ZigBee、ARM以及4G通信技术的智能葡萄大棚监测系统,通过信息采集器对空气温湿度、土壤湿度、光照强度等数据进行采集,然后通过无线传感网络将数据传递到协调器上。同时以ARM作为核心处理器替代传统单片机进行数据处理,最后通过4G网络通信技术将数据传送到云管理,从而实现管理人员对葡萄大棚的实时监测与控制。智能葡萄大棚监测系统主要包括四部分:下位机的终端信息采集模块、网关模块、上位机的智能决策和交互界面。终端信息采集设备用于监测葡萄的生长环境参数,该部分主要完成了ZigBee芯片、各类传感器和电源模块的软硬件设计。网关模块是整个智能葡萄大棚监测系统的协议转换设备,由微处理器和4G模块组成,实现对来自终端信息采集模块的数据进行分析处理和格式转换,然后利用4G网络通信技术传输到上位机,同时对来自上位机的控制命令进行执行,此部分主要是ARM处理器和4G模块的硬件电路设计以及网关数据处理的软件工作流程设计。最后对上位机部分,设计了可实时显示的监控界面,将采集的信息和控制决策更直观的展现给用户。研究结果显示,所设计的基于物联网的智能葡萄大棚监测系统通过传感器技术、ZigBee无线传感网络、ARM和4G网络通信技术相结合的方式实现了无线传输、数据处理和远程控制的功能。同时,该智能决策系统能够对现有的葡萄种植模式进行二次升级,通过对葡萄生长环境参数的监测和控制,在增加葡萄产量的同时通过对环境参数预估提高产品的附加值,降低葡萄大棚管理成本。图[51]表[5]参[60]