基于Android与GSM的温室大棚远程监控系统.pdf

江苏农业科学　２０１５ 年第４３卷第４期 — ３９７ —

韩　剑，莫德清．基于Ａｎｄｒｏｉｄ 与ＧＳＭ的温室大棚远程监控系统［Ｊ］．江苏农业科学，２０１５，４３(４)：３９７ －３９９．

ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２ －１３０２．２０１５．０４．１３９

基于 Ａｎｄｒｏｉｄ与ＧＳＭ的温室大棚远程监控系统

韩　剑 ，莫德清１ ２

(１．桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林５４１００４；２．桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林５４１００４)

摘要：基于Ａｎｄｒｏｉｄ与ＧＳＭ设计温室大棚远程监控系统，该系统通过传感器采集温室大棚的土壤湿度、大棚内外

的空气温湿度、光照度和风速大小等环境信息，采用ＭＳＰ４３０单片机控制温室大棚里各应用子系统；利用ＧＳＭ通信网

络，传输各子系统信息至农户手机或监控中心上位机，农户可通过手机上Ａｎｄｒｏｉｄ系统界面将控制命令发送至ＧＳＭ模

块上，单片机对接收到的短信内容解析控制命令，并控制对应的继电器或者电机驱动模块；用户可以通过上位机或者

Ａｎｄｒｏｉｄ手机查看环境信息和大棚的运转状态，并通过按键更改环境参数的参考量和手动控制大棚的运转。温室大棚

远程监控系统人机界面良好，具有广泛的市场应用前景。

关键词：温室大棚；远程控制；Ａｎｄｒｏｉｄ；ＧＳＭ

中图分类号：ＴＰ２７７．２；Ｓ１２６　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２(２０１５)

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智慧农业作为现代农业智能化发展的目标，是推动中国 内的环境接近于人工设定的理想值，以满足温室作物生长发

城乡发展一体化的战略引擎。温室大棚在准备投入农产品生 育的需求［３］。

产阶段，通过在温室大棚内外安装布置各种相关传感器，实时 １．１　土壤湿度检测模块

分析温室内外的环境信息，从而更好地设置适合农作物生产 土壤湿度是温室大棚的基本物理量，通常指土壤中的水

的成长环境。农户可以通过物联网和传感器技术采集温室内 分含量，与植物生长密切相关，往往决定农作物的水分供应状

外温湿度、土壤湿度、植物光照值等信息，并实现精细管理，例 况。土壤湿度过低时，会造成土壤干旱，植物的光合作用就会

如天窗的开启和关闭、大棚内温湿度和光照强度等控制等；可 停滞，从而降低了植物的生长速度和质量；土壤湿度长时间过

以利用物联网采集植物各阶段的生长信息，将植物在不同生 高，会造成植物烂根，导致植物无法正常生长［４］。在农业生

长阶段的生长状况和环境参数进行记录分析，并反馈到下一 产过程中，不同植物有不同的生长习性，对土壤湿度的要求也

次植物生产过程中，实现更加精准的农业生产管理，从而获得 有所不同，因此，需要根据具体植物的生长习性来控制土壤的

更加优质的农产品［１ －２］。 湿度。本系统采用电阻式传感器，根据土壤水分含量与土壤

随着ＧＳＭ通信网络的普及以及智能 Ａｎｄｒｏｉｄ 手机的发 导电性关系来检测土壤湿度［５］，单片机再根据检测到的土壤

展，用户通过手机实时远程监控已成为可能，本温室大棚远程 湿度值并参照土壤的设定值来控制灌溉系统。相对湿度和电

监控系统就是基于Ａｎｄｒｏｉｄ与ＧＳＭ而设计的，人机界面良好， 阻值的关系见图１。

具有广泛的市场应用前景。

１　系统设计

温室大棚远程控制系统分为感知层模块、网络层模块和

应用层模块３个部分，选取 ＭＳＰ４３０ Ｆ１４９ 单片机作为主控制

芯片。感知层模块主要通过传感器模块对大棚内外的环境信

息如室内外温湿度、土壤湿温度、植物光照、室外风速等进行

检测；网络层模块采用串口方式控制ＧＳＭ模块，通过移动２Ｇ

网络与Ａｎｄｒｏｉｄ手机进行通信；应用层模块主要是对系统采

集到的数据进行处理分析，并发送信号控制继电器和电机驱

动模块以控制温室大棚各应用子系统的开启和关闭，如控制 １．２　风速检测模块

喷滴灌系统、保温系统、通风系统等应用子系统，使温室大棚