关于Zigbee和温室大棚应用的调查报告

吴焕峰

（菏泽市牡丹区牡丹办事处农业综合服务中心，山东菏泽 274000）

1 应用现状

1.1 Zigbee的应用现状

从zigbee在2006年较为完善的推出以来，它凭借自身低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点，开始被人们不断的研究、开发、应用。ZigBee在初期的应用是针对无线灯光控制，既通过zigbee用无线来取代有线开关，并实现装置与装置互动及整合性控制，便于中控管理系统了解灯光状态来调整以达到节省能源的目的。随着时代的发展，越来越多的领域开始有对ZigBee的技术需求，并且需求的量在大幅度的增长，zigbee也渐渐渗入到我们的生活中。在物流中的应用；在工业、农业中的应用；在家庭生活中的应用；在交通工具中的应用等。

1.2 温室的应用现状

中国作为一个农业大国，粮食就是13亿中国人的生命，对农作物的栽培极为重要关键。

但是我国现在农业设施化程度还很低，方法传统，温室发展的起步较晚。现在我国温室的建造面积（包括大棚）已超过120万，跃居世界第一，但是温室的现代化以及智能化平均程度还远远低于世界平均水平。虽然我国现有温室及配套设施的专业生产厂家超过50家，生产设备基本国产化，初步形成了一定的产业规模，但这些现代化的温室普及率很低，普通农户采用最多的是自建的简易拱棚，约占我国温室总量的60%以上，现代化的温室通常被机关团体、军队、农场和科研等单位采用，而个体和一般农民很少采用。

1.3 温室应用的实地调查

春天花乐园的温室大棚属于较为现代化的农用温室大棚，主体结构由胖龙公司建造（胖龙公司为国内较早开始研发应用现代温室的公司）。由种植用的温室大棚部分，和大棚外不远处的控制室组成。温室大棚总体为玻璃钢架结构，长约90 m，宽约40 m，总占地约3 600 m2。顶部为锥形，最大高度约为5 m。

温室大棚内，侧面装有循环风机，并排放置，共25个，每个风机直径约有1.2 m。风机主要用于换气通风，以达到降低温室内温度的作用。在大棚的中轴线上，大约每隔十米就悬挂着一个用于测量空气湿度的传感器，每个传感器在收集到数据后再通过有线方式传输到大棚外的控制室。在湿度传感器旁边，设置有空气的温度传感器，同样将收集到的数据通过有线传往控制室。而在土壤中，大约50 m2就埋有一个土壤湿度传感器来探测土壤的湿度信息。这些收集到的温湿度数据除了传往控制室外，都还会传到一个便携式USB存储器上，进行一段时间的存储。而在种有花的土壤上来回铺有塑料软管，软管上隔一段距离有一个小洞，温室浇灌时水就在管中流动并从小洞中滴出来，以达到浇水、保持土壤湿度的作用。大棚的顶部除了有一层玻璃棚顶外，还有一层遮阳板，遮阳板可由减速机及传动的齿轮齿条控制，根据温室里的温度和光照，需要缓慢的展开、合拢。

在控制室里，控制人员可以通过显示屏看到温室中温湿度的实时状态，然后操作控制台，控制温室中的风机开关，软管滴水，遮阳板闭合。控制台旁还有一个屏幕是显示当天气象台发布的天气状况，来让控制人员了解结合当天室外的温湿度、光照亮度、风速、风向、雨雪信号以及雨量，便于更好的控制温室环境。

2 调查结果分析

对于zigbee技术，准确的说，它已经被广泛的应用起来了，只是在中国市场上，本土厂商参与度还非常有限，zigbee研究较晚且进度较慢。但未来无线领域的发展绝离不开zigbee技术，zigbee产品应用的爆发只是时间问题。再从长远发展看我国的温室市场，它的发展潜力巨大，倘若政府有关部门加大对温室的应用技术和基础理论研究的支持力度，并协助推广现代温室使用；科研人员开发研究高性能，低成本的温室材料，是我国温室水平向国际化靠拢。相信现代化、智能化的温室大棚定能让我国的农业发展有一次大跃进。

农院的温室大棚已达到了基本的现代化标准，但是控制还在温室内，有一定局限性。而春天花乐园的温室大棚，实现了控制与农业工作两地隔离，使工作人员在监控时方便，准确。但它在信号传递方式中仍使用传统的有线方式，这样会在施工时还会存在布线的麻烦，而且一旦温室与控制室距离太远，布线会浪费更多的人力物力，更会受线路老化，线路故障的影响。另外，在反馈控制方面，调查的两间温室都必须要人根据看到的数据来人工操控按钮，从而控制温室环境。它需要人力来控制，并不能达到完全的自动化、智能化。

[1]仲伟波,王婷婷,张泽武.基于ZigBee与WiFi的环境智能传感系统研制[J].农机化研究,2012(12).

[2]王宇欣,刘爽,王平智,等.日光温室根区热环境相变调控系统设计与性能试验[J].农业机械学报,2016(08).