1. 研究目的与意义
随着城市快速发展，农村有大量的人口涌向大城市发展，这样就使得农村大规模的耕地土地有利于土地流转。在北方使用温室大棚种植，可以大大提高他们的种植收益，摆脱传统一年两作的种植模式。因此，随着大棚种植技术的推广和人们对于新鲜蔬菜瓜果需求的不断增长，我国北方大棚种植规模迅速膨胀。但不少地区的大棚设备陈旧，还处在原始阶段，需要投入大量的人力物力，进行大棚内温湿度等的监测、灌溉、放风等，相较现代高效农业温室大棚而言，不仅大棚作物产量较低，大棚内长期高温、潮湿的环境也对农民本身的身体健康造成了很大的损害，且随着农村空心化日益严重，劳动力短缺已成为目前制约农村农业发展的一大短板，亟需发展规模化、集约化、自动化种植，通过发展现代农业来提高作物产量、减少人工需求、降低长期大棚作业对人体的害。随着不同种类的传感器及４Ｇ技术的迅速发展和广泛应用，使得智能化的精确检测控制成为现实，符合精细化、集约化的现代农业发展要求。
我国在农业大棚自动控制系统还处于发展阶段，传统农业结合现代自动化技术还不够成熟。传统农业大棚中，温度、湿度、光照、通风只凭经验和感觉，会因为监测不到位使得农业大棚的环境得不到保障，而结合现代自动化控制。可以有效地对温室大棚的环境参数例如二氧化碳浓度、土壤酸碱度、室内温度等进行采集并作出反映。使得温室大棚正向着信息化、自动化及智能化的方向发展。
我国温室农业的自动化水平及智能化技术程度较发达国家相比还处于落后水平，而且和他们还存在着较大的差距，所以我们应该研制出适合我国农业国情的温室控制系统并广泛应用在农业生产中。物联网在温室大棚的研究中取得了一定成效，但是也存在很多不足，第一、农业物联网的自组织网络部署和信息传输技术还不够完善，需要加强农业物联网技术集成平台建设；第二，由于农业物联网涉及面广、技术多，目前针对农业物联网的通信协议还没有统一，各自农业物联网系统也是采取自己设计的通信协议，将难以推广物联网在农业的应用。
2. 研究内容与预期目标
应用物联网和云平台技术可以实时收集温室大棚的环境信息，如空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度和二氧化碳浓度等，并根据需要进行实时控制，农业环境信息可以帮助相关专业机构对数据进行分析、整理、融合，并对灾害进行预测，系统主要实现以下几个方面功能。农业环境信息采集。实现土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤 Ph 值等传感器的数据采集，用于全方
位实时监测农作物的生长环境。农作物信息监测。使用摄像头监控农作物生长情况、病虫害情况，使用超声波传感器进行农作物高度自 动检测，绘制作物生长曲线图。农作物环境监控。通过监测数据，通过远程 PC或手机终端控制实现控制，也可以通过设定超越界限控制。控制系统可以根据农作物的生长环境变化控制温度控制系统、光照度控制系统和灌溉控制系统，实现农业生长环境调控。远程监控功能。通过在处理器完成所有节点传感器的数据采集，将数据上传至云平台，通过远程 PC 或手机终端等移动设备实时监测温室大棚传感器采集的数据，对农业环境的温度、湿度、光照度、土壤水分、土壤温度等进行实时监测，实现农业物联网的应用层, 结合物联网设计了一种基于物联网框架的智能温室大棚监控系统，实现了对复杂设备扩展设计，并详细设计了光照控制模块、温度控制模块和灌溉控制模块，实时采集温室大棚的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度和 CO2 浓度等环境信息，并根据需要对相应设备进行实时控制来调节大棚环境，使大棚农作物生长在一个最好的环境中，促进作物的健康成长，农业环境信息可以帮
助相关专业机构对数据进行分析、整理、融合，达到良好的效果。
3. 研究方法与步骤
1、ＤＳ１８ｂ２０温度传感器是美信公司生产的一款温度传感器，其能够将读到的温
度转换成二进制的格式，通过１－Ｗｉｒｅ协议与单片机进行通信，单片机将其进行处理后转换为十进制的方式，将温度读出。ＤＳ１８ｂ２０的测温范围为－５５￣１２５Ｃ，测温精度为〇．５Ｃ，可以满足大棚内温度测量需求。
2、干湿球湿度计由两支规格完全相同的温度计组成，一支称为干球温度计，其温泡暴露在空气中，用以测量环境温度；另一支称为湿球温度计，其温泡用特制的纱布包裹起来，并设法使纱布保持湿润，纱布中的水分不断向周围空气中蒸发并带走热量，使湿球温度下降。水分蒸发速率与周围空气含水量有关，空气湿度越低，水分蒸发速率越快，导致湿球温度越低。可见，空气湿度与干湿球温差之间存在某种函数关系。干湿球湿度计就是利用这一现象，通过测量干球温度和湿球温度来确定空气湿度的。
4. 参考文献
[1] 廖建尚.基于物联网的温室大棚环境监控系统设计方法[J].农业工程学报,2016,32(11):233-243.
[2] 李立扬,王华斌,白凤山.基于ZigBee和GPRS网络的温室大棚无线监测系统设计[J].计算机测量与控制,2012,20(12):3148-3150.
[3] 江正仙. 基于无线传感器执行器网络的分布参数系统的估计与控制[D].江南大学,2016.
5. 工作计划
（1）2020-02-24～2020-03-08 查阅技术资料，确定研究内容和系统架构，撰写开题报告；
（2）2020-03-09～2020-03-22 结合总体架构，完成传感器选型、系统硬件功能分析和设计；
（3）2020-03-23～2020-04-19 设计系统硬件电路，编写系统软件程序；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
