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基于Zigbee和GPRS的分布式温室群环境远程监控系统设计的中期报告
一、研究背景
随着人们对食品的安全性、品质和产量的要求日益提高，温室种植成为了一种越来越重要的农业发展形式。然而，温室环境的调控十分复杂，需要对温室内的温度、湿度、光照等参数进行精确传感和监测。此外，温室的分布式布局和远距离监测也给系统设计带来了一定挑战。
为了解决这些挑战，本文提出了一种基于Zigbee和GPRS的分布式温室群环境远程监控系统。该系统通过Zigbee传感器节点对温室内各种参数进行感知，将数据通过GPRS网络传输到云端，通过云端监控中心实现分布式温室群的实时监控和精细调控，从而提高温室的种植效益。
二、系统结构
该系统的基本架构如图1所示，由温室节点、GPRS模块、传感器节点、云端监控中心和用户客户端构成。
（图1系统架构图）
温室节点：负责温室环境信息的采集，包括温度、湿度、光照等参数。采集到的数据通过Zigbee无线网络传输到传感器节点。
传感器节点：负责将Zigbee无线传输的数据转换为GPRS网络，并通过GPRS模块上传到云端监控中心。同时，传感器节点也可以响应云端监控中心的指令，调控温室环境。
云端监控中心：接收传感器节点上传的温室环境数据，并开展数据处理、存储和分析。同时，云端监控中心也可以向传感器节点发送指令，控制温室环境参数，实现对温室的实时监控和精细调控。最后，将处理后的数据通过用户客户端进行显示和使用。
用户客户端：提供用户界面，展示温室环境数据和操作指令。
三、系统实现
1.硬件平台
系统的硬件平台主要由温室节点、传感器节点和用户客户端三部分构成。其中，温室节点主要包括微型计算机单片机、传感器等组件；传感器节点由嵌入式平台、无线通信模块等组件构成；用户客户端由PC端和移动端两部分构成。
2.软件平台
系统的软件平台主要包括传感器采集软件、传感器数据传输协议、云端数据处理和存储软件等多个模块组成。其中，采集软件采集温室环境数据，生成传感器数据传输协议；传输协议负责将传感器节点采集到的数据通过GPRS模块传输到云端监控中心；云端数据处理和存储软件将传输协议解析并存储于云端数据库，同时开展数据分析、监测和调控。
四、系统优势
基于Zigbee和GPRS的分布式温室群环境远程监控系统可以实现对多个温室节点的远程监测和精细调控，具有以下优势：
（1）覆盖面积广：通过传感器节点和云端监控中心构成的分布式结构，可以实现对多个温室节点的远程监测和调控。
（2）数据传输快速：通过GPRS网络传输数据，实现温室环境数据的快速传输。
（3）采集精度高：采用了高精度传感器，可以实现对温室环境数据的高精度感知。
（4）成本低廉：采用传统无线网络技术和开源硬件平台，降低了系统设计和实现的成本。
五、结论和展望
本文提出了一种基于Zigbee和GPRS的分布式温室群环境远程监控系统，实现了对多个温室节点的远程监测和精细调控。该系统具有覆盖面积广、数据传输快速、采集精度高和成本低廉等优势。未来，还可以进一步完善系统的功能，增加温室环境智能调控的功能。