中国是世界上最大的发展中国家,在很多领域都取得了长足的进步。随着我国经济和科学技术的不断发展,智能化,信息化的时代与我们越来越近。同时,中国也是一个农业大国、人口大国,如何实时、准确的获取农作物生长信息,更加高效的提高农作物生产效率成为我国农业发展的热门话题。现代信息技术畅通发达,为农业发展提供了优良的渠道。要想促进农业产值,就必须加快农业信息化的脚步,将农业生产与信息技术两相结合发展。从农业经济角度来看,农业大棚的产生主要是给人们提供反时节的瓜果蔬菜,极大程度上促进了经济的发展。但是,农业大棚对于农作物的生长环境要求很高,为了更加准确的获取农作物的生长环境信息,我们采取将无线传感网络应用到大棚数据采集的工作当中去。本课题通过以无线传感网络为基础,以ZigBee技术为主要的实现手段,构建了一套智能的,高效的大棚数据监测系统。这套系统能够实时、准确、高效的监测大棚内的作物生长信息,极大程度上降低了人力的投入且功耗低。本课题基于实际问题构建的基于ZigBee无线传感网络的大棚数据采集系统针对系统自身的功耗优化问题,稳定性问题以及采集数据算法处理等问题逐一进行研究并且提供基于技术性的解决方案。首先系统的稳定性是重点也是首要解决的重大问题,因为它是确保整个系统可以安全稳定运行的首要前提,本课题从硬件方面分别从系统供电稳定和通信稳定两个部分进行解决;其次对于系统的功耗问题,本文从硬件定时器设置休眠时间和软件用算法对数据进行处理降低功耗两个角度同时给予解决;最后也是本课题的重要研究部分,对系统传感器节点采集到的数据通过卡尔曼滤波算法进行处理,之后应用粒子滤波优化的PID控制器算法对数据处理误差进行优化,进一步提高采集数据的精确性,同时经过处理后的数据精确无误,噪声和干扰几乎全部被消除,有效降低了数据传输给系统带来的功耗,使系统信道畅通无阻确保了数据信息的稳定传输(ZigBee通讯稳定性)。经过种种优化后的系统功耗低,稳定性好且自动化程度高,给温室内的农作物营造了一种智能高效,实时精准的生长环境,农业工作人员可以通过PC控制终端和手机移动终端对农作物生长状况进行实时监测并通过各类参数对应的控制设备对其进行实施准确的调节,初步实现了我国农业精准化、智能化。图[74]参[65]表[10]