电子发烧友网 > 物联网 > 正文

农业大棚智能监控系统是个什么样子的

2020年01月17日 17:12 次阅读

一、概述

农业大棚智能监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。

大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。

二、项目需求

在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电(如:风机、水泵、加热器、电动卷帘)。

每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi无线网关等),用来覆盖整个园区的所有农业大棚,传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到Internet上与平台服务器交互。

在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。

三、系统架构设计

(1)总体架构

系统的总体架构分为现场数据采集、网络传输、智能数据处理平台和远程控制四部分。

(2)系统有两种典型配置结构

■两层网络,系统由两类点构成:

无线传感器节点,包括无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等;

农业大棚智能监控系统是个什么样子的

无线网关节点,包括Wi-Fi无线网关或GPRS无线网关。

该结构适用于园区已经有Wi-Fi局域网覆盖,或是可以采用GPRS直接上传数据的场景。在此结构中,只需要在合适的区域部署无线网关,即可实现传感器数据的采集和上传。

■三层网络,系统由三类点构成:

无线传感器节点,包括无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等;

无线网关节点;

数据路由器。

该结构适用于园区没有Wi-Fi局域网覆盖,也不准备采用GPRS直接上传数据的场景。在此结构中,需要部署数据路由节点和无线网关,无线网关与数据路由节点之间以长距离无线通信方式进行数据的交换,在区域较大,节点间通信距离不足时,无线网关还可以相互之间进行自动数据中继,扩大监控网络的覆盖范围。

(3)传感信息采集

在监控网络中,无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等传感器均支持低功耗运行,可使用廉价的干电池供电长期工作。同时,所有的无线传感器节点均运行SleepTree低功耗多跳自组网协议,可为其它节点提供数据的自动中继转发,以扩大监测网络的覆盖范围,增加部署灵活性。

SleepTree低功耗多跳自组网协议是在IEEE802.15.4协议的基础上建立的,无线通信的频率选择可以是2.4GHz或780MHz。

传感器数据通过SleepTree协议传送到无线网关节点上,无线网关节点再经过数据路由节点或直接将传感器数据发送到数据平台的服务器上。用户可以通过有线网络/无线网络访问数据平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。

四、大棚现场布点

大棚现场主要负责大棚内部环境参数的采集和控制设备的执行,采集的数据主要包括农业生产所需的光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、CO2浓度等参数。

传感器的数据上传采用低功耗无线传输模式,传感器数据通过无线发送模块,采用SleepTree协议将数据无线传送到无线网关节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过无线发送模块传送到中心节点上,省却了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令封装并发送到位于internet上的系统业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。低功耗无线传输模式使得大棚现场内各传感器部署灵活、扩展方便。

控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。

采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持Wi-Fi、GPRS、长距离无线传输等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4联网协议。

业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。

五、平台软件

系统平台软件共由以下4个部分组成:

(1)数据收集、存储服务软件

完成传感器数据的获取、解析、分类,最后按预设的格式存入数据库

(2)展示、决策软件

图形化界面,从数据库中读取相应数据,以表格和曲线的方式将传感器数据显示出来,支持多种查询显示方式。可自定义决策系统控制对象及决策算法,与对象控制软件互联实现自动化控制。

(3)远程控制软件

完成现场控制对象的操作,图形化操作界面,支持重定义远端开关名称等信息,可与决策软件进行对接,实现自动化控制。

(4)SDK二次开发包

通过SDK开发包,用户可以完全用自己熟悉的开发平台开发自主知识产权的数据展示和决策平台。

通过SDK开发包,使用户无需了解本系统的硬件等底层信息的前提下,完成一套环境监测应用系统的开发。

我们的SDK提供了:

①数据收集、存储服务软件的详细编程接口及说明

②对象控制软件的编程接口及说明

③曲线显示界面例程

④数据库数据检索例程

⑤设备对象控制例程

上述4个组成软件中,数据收集、存储服务软件和对象控制软件是与底层硬件直接联系的,用户无需对该部分软件进行任何的编程开发,只需要通过SDK开发自己的展示、决策软件,与我们的数据收集、存储服务软件和对象控制软件进行数据交互即可。

责任编辑:ct

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

电子发烧友观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

DHT11温湿度传感器-基于51单片机程序设计

本视频教程一共60分钟,分为了10集。不但分析了DHT11手册上的时序波形,而且用示波器实测了示波器上的波形。在程序设计
发烧友学院发表于 2017-10-28 00:00 11500次阅读
DHT11温湿度传感器-基于51单片机程序设计

小米手表再次升级:主要聚焦在运动算法和续航能力方...

小米公司于19年双十一发布了旗下首款真智能手表——小米手表。小米手表采用1.78英寸AMOLED方形....
发表于 2020-01-17 17:24 0次阅读
小米手表再次升级:主要聚焦在运动算法和续航能力方...

基于无线通信技术的智能公交有什么好的地方

公交车与电子站牌通过ZigBee网络实现信息交互, 电子站牌与监控中心通过GPRS网络实现信息交互。
发表于 2020-01-17 17:00 11次阅读
基于无线通信技术的智能公交有什么好的地方

基于ZigBee的自愈自组网可以如何应用

无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是由分布在有效区域内具有通讯....
发表于 2020-01-17 16:47 5次阅读
基于ZigBee的自愈自组网可以如何应用

传感器检测电路中常用的几种抗干扰技术解析

在电子测量装置的电路中出现的、无用的信号称为噪声,当噪声影响电路正常工作时,该噪声就称为干扰。信号传....
发表于 2020-01-17 16:38 9次阅读
传感器检测电路中常用的几种抗干扰技术解析

虚拟机具备怎样的优势

大规模虚拟机部署也需要编排解决方案。但是,它们很少像容器部署那样复杂。使用虚拟机时,移动部件很少,基....
发表于 2020-01-17 15:46 11次阅读
虚拟机具备怎样的优势

数字式称重传感器原理及安装

本文首先阐述了数字式称重传感器的原理,其次阐述了数字式称重传感器特点,最后介绍了数字式称重传感器的安....
发表于 2020-01-17 15:31 6次阅读
数字式称重传感器原理及安装

得知道的物联网事情有哪些

物联网就是把机器之类的“哑巴物体”连接起来,例如将烤面包机或安全摄像头之类的东西连接到互联网,以便传....
发表于 2020-01-17 15:28 20次阅读
得知道的物联网事情有哪些

称重变送器工作原理_称重变送器的用途

本文首先阐述了称重变送器工作原理,其次介绍了称重变送器的调式方法,最后介绍了称重变送器的用途。
发表于 2020-01-17 15:19 23次阅读
称重变送器工作原理_称重变送器的用途

一文看懂地磅传感器的使用方法

本文主要阐述了地磅传感器的使用方法及使用注意事项。地磅传感器在现代科技工业当中已经是无处不在了,因为....
发表于 2020-01-17 15:06 5次阅读
一文看懂地磅传感器的使用方法

地磅传感器维修_地磅传感器寿命的延长

地磅传感器是组成地磅的重要部件之一,如果想延长其使用寿命,就要重视控制称重传感器的设计流程和生产过程....
发表于 2020-01-17 15:00 7次阅读
地磅传感器维修_地磅传感器寿命的延长

地磅传感器如何更换_地磅传感器如何安装

本文主要阐述了地磅传感器的更换及安装方法。
发表于 2020-01-17 14:54 8次阅读
地磅传感器如何更换_地磅传感器如何安装

地磅传感器如何接线_地磅传感器接线方法

本文主要阐述了地磅传感器接线方法。
发表于 2020-01-17 14:49 10次阅读
地磅传感器如何接线_地磅传感器接线方法

地磅传感器工作原理_地磅传感器检测

本文主要阐述了地磅传感器工作原理及检测方法。
发表于 2020-01-17 14:44 8次阅读
地磅传感器工作原理_地磅传感器检测

地磅传感器故障怎么判断

我们在使用地磅及汽车衡的过程中,总会有一定的几率出现各种各样的问题,有的时候很可能是传感器被我们损坏....
发表于 2020-01-17 14:40 6次阅读
地磅传感器故障怎么判断

几十年来松下在传感器和数据业务中的表现

现在我们从那里开始,“有很多数据。我在收集数据。我不知道该怎么办。”就像数据,数据无处不在,不知道该....
发表于 2020-01-17 14:22 81次阅读
几十年来松下在传感器和数据业务中的表现

轮辐式传感器原理_轮辐式传感器结构设计原则

本文主要阐述了轮辐式传感器原理及结构设计原则。
发表于 2020-01-17 13:51 8次阅读
轮辐式传感器原理_轮辐式传感器结构设计原则

让ADAS技术在车辆中更加普及

随着ADAS不断向汽车工程师协会定义的L4和L5级自动驾驶汽车的方向发展,我们有机会通过创造可用于更....
发表于 2020-01-17 13:51 48次阅读
让ADAS技术在车辆中更加普及

智慧城市当中是如何使用物联网技术的

在智慧城市服务和城市规划方面,地理空间或地理定位技术的作用非常重要。
发表于 2020-01-17 11:35 26次阅读
智慧城市当中是如何使用物联网技术的

色标传感器怎么用_色标传感器接线方法

本文首先阐述了色标传感器的概念,其次阐述了色标传感器使用说明,最后介绍了色标传感器接线方法。
发表于 2020-01-17 11:24 13次阅读
色标传感器怎么用_色标传感器接线方法

人工智能赋能智能家居能带来什么

随着AI相关技术的深入发展与落地使用,传统安防行业加快了智能化转型升级,开始涵盖更多领域,智能家居行....
发表于 2020-01-17 11:12 26次阅读
人工智能赋能智能家居能带来什么

芯片产业开始逆袭了?

过去的几十年里,科技之所以能够获得翻天覆地的改变,与这些芯片厂商在上游的努力有很大的关系。
发表于 2020-01-17 10:43 161次阅读
芯片产业开始逆袭了?

色标传感器工作原理_色标传感器怎么设置

本文主要阐述了色标传感器工作原理及色标传感器的设置方法。
发表于 2020-01-17 10:18 13次阅读
色标传感器工作原理_色标传感器怎么设置

电感式压力传感器工作原理

电感式压力也称变磁阻式压力传感器,它是在压力作用下使衔铁他移(见图7—16)使线圈的电感发生变化而工....
发表于 2020-01-17 09:36 11次阅读
电感式压力传感器工作原理

电感式压力传感器特性_电感式压力传感器应用

本文主要阐述了电感式压力传感器特性及电感式压力传感器的应用。
发表于 2020-01-17 09:33 11次阅读
电感式压力传感器特性_电感式压力传感器应用

基于一种高能效和高可靠性的智能电源解决方案

所有这些数据都需要存储在某处,以进行处理和保存记录。我们日渐转向“云”以保护这重要信息。但是,“云”....
发表于 2020-01-17 08:52 39次阅读
基于一种高能效和高可靠性的智能电源解决方案

方框内为传感器的内部原理等效图,请问该电路能测量出真实的电压值吗?

如图所示,方框内为传感器的内部原理等效图,类似于滑动变阻器。 传感器输出电压值范围为:0~+12V,(小数点后第二...
发表于 2020-01-17 07:00 92次阅读
方框内为传感器的内部原理等效图,请问该电路能测量出真实的电压值吗?

rfid如何协助保障矿山的安全

射频技术具有很强的抗干扰能力,在各种恶劣的环境下可进行无线监控。
发表于 2020-01-16 10:53 95次阅读
rfid如何协助保障矿山的安全

物联网技术是如何区推动水利行业的发展的

水利行业对于发展物联网的应用有着得天独厚的条件。
发表于 2020-01-16 10:49 86次阅读
物联网技术是如何区推动水利行业的发展的

传感器是机器人系统中或不可缺的一部分

广义上来说,机器人包括一切模拟人类行为或思想以及模拟其他生物的机械,如机器狗、机器猫等。
发表于 2020-01-16 10:00 191次阅读
传感器是机器人系统中或不可缺的一部分

雷蛇推出全新鼠标产品,支持雷蛇RGB灯效调节

据雷蛇官方消息,近日雷蛇“炼狱蝰蛇”系列和“巴塞利斯蛇”分别推出全新的鼠标产品,炼狱蝰蛇V2(Dea....
发表于 2020-01-15 17:18 343次阅读
雷蛇推出全新鼠标产品,支持雷蛇RGB灯效调节

集成RFID的电池充放电参数采集节点是如何设计的

本文针对电磁干扰和遮挡非常严重的电池生产车间的复杂环境,设计一种集成RFID电子标签的传感器网络智能....
发表于 2020-01-15 16:33 99次阅读
集成RFID的电池充放电参数采集节点是如何设计的

基于RFID生产线管理系统的组成与设计解决方案

传统制造企业中,生产线数据信息的采集,主要依靠条码识别、人工采集、手工输入的方式,由于手工输入方式,....
发表于 2020-01-15 16:29 107次阅读
基于RFID生产线管理系统的组成与设计解决方案

2020对物联网的期盼是怎样的

物联网很可能会揭开与区块链相关的某些价值的神秘面纱,尽管我们不应该期望它会导致企业的大规模变化,但这....
发表于 2020-01-15 15:45 114次阅读
2020对物联网的期盼是怎样的

物联网通讯标准与解决方案为何成为了争夺点

在不可推放废弃物的场所或时间,设置对人的传感器,若有人入侵偷倒废弃物,可通知警卫。
发表于 2020-01-15 14:33 105次阅读
物联网通讯标准与解决方案为何成为了争夺点

Vishay推出全集成新型接近传感器 提高了消费...

日前,Vishay Intertechnology, Inc.(NYSE 股市代号:VSH)推出两款....
发表于 2020-01-15 14:31 80次阅读
Vishay推出全集成新型接近传感器 提高了消费...

有哪一些物联网无线技术是领先的

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用,但它们却非常适合特定的使用情形,例如交通....
发表于 2020-01-15 14:28 99次阅读
有哪一些物联网无线技术是领先的

现在的物联网潜力发挥出来了吗

将物联网数据完全放到“黑匣子”里可能会使你难以从数据中获得额外和/或意外的价值。相反,将数据存储到基....
发表于 2020-01-15 14:17 71次阅读
现在的物联网潜力发挥出来了吗

英国研究出一种非侵入式可穿戴传感器 AI通过心电...

英国华威大学的研究人员利用一种非侵入式可穿戴传感器,依靠最新的人工智能,从原始心电图信号中检测出低血....
发表于 2020-01-15 14:12 86次阅读
英国研究出一种非侵入式可穿戴传感器 AI通过心电...

为何物联网正在慢慢的融进我们的生活

由于这些多方面的好处,使物联网在过去的几年里获得广泛应用。它本质上是可行的,不但有效地满足了企业的成....
发表于 2020-01-15 14:00 63次阅读
为何物联网正在慢慢的融进我们的生活

特色食品智能化加工用上了人工智能

邹小波介绍,团队研制出的光电双模态仿生传感器具有人类的感知功能,可以仿生人类视觉、味觉、嗅觉三个物理....
发表于 2020-01-15 13:57 167次阅读
特色食品智能化加工用上了人工智能

农业产业可以利用物联网来加强吗

作物管理设备是物联网驱动的系统,必须对其进行投资才能从实时数据中获得洞察力。
发表于 2020-01-15 13:56 96次阅读
农业产业可以利用物联网来加强吗

SIMPA 3D打印假肢,为两岁以下的幼儿打造

据外媒报道,近日,在Khaled Goher博士的带领下,来自英国林肯大学的一个团队开发出了一种廉价....
发表于 2020-01-15 13:53 199次阅读
SIMPA 3D打印假肢,为两岁以下的幼儿打造

精确度对于物联网来说重要吗

多年来,随着基于位置的服务、机器对机器通信和物联网开始需要定位功能,新技术开始进入市场,并主要从室外....
发表于 2020-01-15 13:50 49次阅读
精确度对于物联网来说重要吗

闸门开度传感器工作原理_闸门开度传感器技术指标

闸门开度传感器是针对闸门测量的特点,采用光电式或接触式绝对编码器,在内部以精密的变速机构制造而成。
发表于 2020-01-15 11:47 56次阅读
闸门开度传感器工作原理_闸门开度传感器技术指标

传感器市场即将爆发 欧姆龙积极备战应对

据前瞻产业研究院统计数据显示,2018 年全球传感器可见,传感器的春天正在到来。行业市场规模已突破 ....
发表于 2020-01-15 11:06 62次阅读
传感器市场即将爆发 欧姆龙积极备战应对

不知道温度传感器型号,只知道该传感器对应温度的函数,可以写程序吗?

发表于 2020-01-11 17:13 202次阅读
不知道温度传感器型号,只知道该传感器对应温度的函数,可以写程序吗?

常用的位移传感器有哪些?

提到位移传感器,大家就会想到很多种,比如非接触的有激光位移传感器和超声波位移传感器还有接近开关。接触式的位移传...
发表于 2020-01-09 11:29 207次阅读
常用的位移传感器有哪些?

模拟输出拉绳式拉线位移传感器/电子尺的选型方式

济南星峰自动化设备有限公司生产的拉线位移传感器有两种信号输出的,有数字量的拉线笔编码器和模拟量的拉绳电阻尺。而...
发表于 2019-12-31 10:13 307次阅读
模拟输出拉绳式拉线位移传感器/电子尺的选型方式

请问谁使用过MC2-CO-14一氧化碳传感器,求教个问题

求教谁使用过MC2-CO-14,资料资料的测试电路如下图: 这是个运算放大电路吗?放大了多少倍?!!?SIOUT是不...
发表于 2019-12-28 18:24 332次阅读
请问谁使用过MC2-CO-14一氧化碳传感器,求教个问题

高频压力传感器的应用领域及特点

压力传感器是是一种比较常用的力传感器,广泛应用于军工工程、化爆实验、液压动力机械、汽车工业、工程机械、力学测...
发表于 2019-12-20 17:18 641次阅读
高频压力传感器的应用领域及特点

电容式水位传感器设计

有没有专用的电容式水位传感器的芯片? ...
发表于 2019-12-20 13:22 357次阅读
电容式水位传感器设计

TPMS胎压激活设备低频唤醒传感器的时候效果不好

胎压激活设备 低频唤醒传感器的时候效果不好,有什么建议不? ...
发表于 2019-12-17 23:53 844次阅读
TPMS胎压激活设备低频唤醒传感器的时候效果不好

接近开关是不是传感器

  谁来分析一下接近开关是不是传感器? ...
发表于 2019-12-16 15:45 210次阅读
接近开关是不是传感器

拉绳编码器分类

星峰拉线编码器也叫拉线位移传感器,不加拉线盒的就是角位移传感器,加上拉线外壳就是拉线位移传感器。拉绳编码器包括...
发表于 2019-12-16 11:05 529次阅读
拉绳编码器分类