Zigbee技术在农业大棚温湿度测控系统中的应用（二）开题报告

1. 研究目的与意义

在信息和工业全球化的今日，人们对资源的依赖愈来愈强烈。尽管国家大力地发展清洁能源和可再生能源，在中国这个能源大国还有着很大的能源缺口，尤其是水资源。中华人民共和国水利部2013年中国水资源公报显示，我国水资源分布呈现出东西部不均衡的状况。农业上，过多的灌溉用水会导致土壤养分的流逝，而缺水则无法保证农副产品如蔬菜水果正常生长。所以调节好农业大棚的温湿度，既能保证农副产品的质量和农业的健康发展，也能节约水资源。当下利用先进的无线通信监控技术成为了国家和人民节水环保的重要手段和必要保证。

面对这种情形，一种低功耗，远距离传输的无线通信技术可以实现对温度、湿度、压力、光照等各种参量的监控。不管是企业还是个人，工厂还是住宅，这种无线通信技术可以控制其正常的运行与关断，极大程度上降低能源的无端消耗，延长了机器的生产寿命，减少了工业废气以及氟利昂的排放。在另一方面，拥有这项技术可以提高工人的工作效率，设备系统会处于自动运行状态。对于居家而言，利用无线通信技术来调节适宜的温湿度，舒服的光照都会给人一种享受。尤其是在农业方面，该技术的运用可以节能环保，提高粮食产量的作用。

与其他同类的无线通信技术，如bluetooth,wifi的比较之下，zigbee技术作为一种低能耗、短距离的无线技术从当中脱颖而出。利用该技术对建筑物进行温湿度的检测控制，一方面改善了建筑物的环境，另一方面也减少了能源如水资源的无故浪费。在如此有潜力的市场下，摩托罗拉、lg、华为、飞思卡尔、施耐德、西门子、飞利浦等工业巨头于1997年成立了zigbeealliance,该联盟旨在通过ieee802.11开发研制zigbee产品，zigbee　alliance每年也会邀请其会员参加研讨会和新品发布会，也会聚集产业的最顶级专家完善zigbee技术的不足。正如drewgislason在《zigbeewirelessnetworking》提到的一样，在两节aa电池的条件下，zigbee核心部件的运行可以维持两年至五年，给用户省去了经常检查替换电源的麻烦，而正常的wifi产品在普通电池的作用下最多只能工作2个小时，而且在智能建筑中，管理者所需做的工作主要是控制室内的各项参数，比如室内温湿度和光照的调控，wifi技术适用于多数据的传输，不适合于此工作。bluetooth技术与zigbee技术比较下，尽管蓝牙技术有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，住宅的智能化控制和工业监控领域而言，蓝牙技术过于复杂且功耗较大，而且bluetooth技术只能在两个节点（node)间进行数据的传输，而且由于在传输的过程中会有温度、粉尘以及电磁波的干扰，所以其传输的距离受到了极大的限制。对于工业现场，这种无线传输必须是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。在现如今无线技术的标准在朝着越来越快速度发展时，zigbee却致力于低数据速率。当其他许多无线技术的条约里面的花样越来越多时，zigbee技术却始终把注意力聚集在一块8位的微控制器上面，当其他的无限技术在争先恐后为互联网传送高清的数据流时，zigbee却始终把准确无误地控制好住宅建筑的温度已经光照等相关参数做好。在高可靠性、能源节约型、安全性能好和开放性的全球标准下，zigbee可以将无线监控做好甚至完美，就像zigbee联盟的口号：无线控制，简单运行，社会现在需要这样的技术。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题通过对zigbee技术的研究与学习，设计出一种设计一种基于zigbee技术的农业大棚温湿度自动检测与控制系统，对农业大棚温湿度进实时监控。以达到节水、节省人力、提高农作物产量的目的。系统主要包括zigbee模块、流量、压力传感器、数据处理、人机交互及显示等部分组成。

技术要求：

3. 研究的方法与步骤

本课题设计的主要步骤：

（1）查询和上网搜索相关资料，了解zigbee相关技术的背景。

（2）通过查询得来的资料了解和分析该系统要做出哪些模块和需要实现一些什么功能。

4. 参考文献

[1]gislason,d.zigbeewirelessnetworking[m].newnes,2008.

[2]王小强,欧阳骏,黄宁淋.zigbee无线传感器网络设计与实现[m].化学工业出版社,2012.

[3]高守玮,吴灿阳.zigbee技术实践教程:基于cc2430/31的无线传感器网络解决方案[m].北京航空航天大学出版社.2009.

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.022022.3.16查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.162022.4.13硬件功能分析，熟悉ccs2530系统指令及编程语言；

（3）2022.4.132022.5.20设计电路原理图、熟悉本设计的应用程序；