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农作物温室环境智能监控系统研究背景意

义及国内外现状

1研究背景及其研究意义

1.1研究背景概述

1.2项目研究意义

2国内外研究现状

2.1国外研究现状

2.2国内研究现状

1研究背景及其研究意义

1.1研究背景概述

农业是国家重要的支柱产业，我国作为世界第一农业大国，农业生产在我

国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是

农业生产的重要保障，而我国幅员辽阔，气候与生态环境条件相对恶劣，制约

农业的发展。

我国作为世界第一农业大国，在农业也是积累的相当多的经验和知识，但

我国大部分地区都存在山多土地少，土质不好，土壤资源匮乏，气候条件复杂

多变等劣势，这些劣势对农作物的生长极其不利；况且随着社会的进步，从事

农业生产的人也日趋减少，而社会的对农产品的需求却日益增高，原有农作种

植方式已经不能满足社会发展的需要，必须对传统的农业进行技术更新和改造。

因此，在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势，推广高

新技术在农业生产中的应用势在必行。而现代温室农业技术就能满足以上的要

求。

温室控制技术主要针对湿度、温度、光照度等温室作物生长必须的外在物

理要素进行调节，以达到作物生长的最佳条件。现代温室控制技术主要是能通

过系统实时采集温室环境的温湿度和光照度，以达到温室植物生长环境实时监

控的目的。近年来，我国在温室控制技术方面也做了很多的研究，并在温室栽

培等方面取得了显著成果。但由于我国在这方面的研究时间不算长，在配套技

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术与设备上都比较匮乏，使得环境的监控能力不高，生产力有限。能够实现全

年生产的大型现代化温室很少。而且需要进口温室设备，但投资又太大，需要

的操作人员的素质要求也高。所以我国温室环境控制还有很多地方需要改善与

提高。

温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、

通讯技术、生物技术以及环境科学等多种技术和学科。在21世纪前，由于缺乏

核心技术的支撑，功能齐全的完全智能化的温室环境监控系统实际应用的还不

多。但是，随着无线传感器网络技术的不断发展与成熟，其运用于环境监控方

面的优势逐步突显，其相对廉价的成本和丰富便利的应用功能为温室智能控制

系统的建立提供了有力的技术支撑平台。因此，在我国研究基于无线传感器网

络技术的温室相关控制系统，具有其独特的科研价值和使用性。

1.2项目研究意义

温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界

四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构

材料可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产以达到调

节产期促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目标。

建造温室的目的就是为了模拟适于作物生长的气候条件，创造人工气象环

境以消除外界对作物生长不利的环境因素来促进作物生长，使其部分或全部克

服外界气候的制约，从而缩短农作物的生长周期，提高作物的产量，获得可观

的经济效益。由于影响作物生长的因素主要是温度、湿度、光照度，所以温室

的主要目的就是要能对温度、湿度、光照度进行监控。也就是温室环境监控，

其平台就是温室环境监控系统。

温室环境测控系统通信方式主要有以下几种，基于485总线或CAN总线

的有线通信方式，基于