基于物联网的智能大棚种植系统

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基于物联网的智能大棚种植系统概述：
　　本系统是基于物联网技术的、采用STM32微控制器设计的智能大棚，当系统实时采集分析温度、湿度、光照强度等数据后，主控制板通过以太网将数据上传到PC机，用户就可以直接通过PC机来进行相应操作或者系统自动判断并进行调整，使大棚内的温度、湿度、光照强度符合作物生长所需，用户还可通过视频实时监控观察大棚内情况。整个设计包括电路设计，原理图的绘制，PCB板的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
　　基于物联网的智能大棚种植系统框图：
　　

　　具体如下：
　　模块1：以太网数据传输
　　以太网数据传输是整个系统实现智能化的基本要求，通过以太网控制器可将主控板上采集分析的数据无线传输到PC机上。
　　模块2：传感器
　　本项目设计过程中加入了温湿度传感器、光照强度传感器，实现数据的实时采集，由于成本问题，未添加二氧化碳传感器。
　　模块3：PC端远程控制
　　PC机可通过无线连接到主控板所发送的数据，用户通过PC机界面上显示的数据做出相应判断，进行大棚的远程监控，还可在PC机上监测到大棚内的实时影像。

1. 解决方案简介

智慧农业大棚测控系统是基于先进的智能无线传感器网络构建，专为农业大棚相关数据采集以及反向控制推出的高可靠性一体化解决方案。系统可以实时采集空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、土壤电导率等数据，通过智能网关进行数据采集上报，在云端形成数据报表，全面直观的呈现各个监站点的农业数据及其变化情况，并根据设定阈值来反向控制农业大棚内风机、水帘、电磁阀等设备，完成智慧农业的闭环控制。系统能够灵活化部署，可根据客户具体需求增减监测的数据类型，可在大棚内架设视频监控系统。该系统具备高可靠性及环境适应性，可 24 小时连续稳定工作，及时准确的反应区域农业数据的状况和变化规律并反向指导农业生产，降低人力成本与时间成本，增加作物产量，提高作物质量，达到现代化科学合理种植的需求。

2. 系统功能特点

 实时监测：空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、土壤电导率等数据，并实现大棚农业设备的反向控制从而指导生产
 采用定制级别的边缘计算 DTU，可实现断网本地化控制，采用全新优化的数据采集方式，增强系统稳定性，减少云端服务器负载
 标准方案控制部分采用可一对多的点对点 LoRa 无线传输模块，实现无线控制，避免控制部分长距离走线，大大增加系统部署的便利性
 支持私有云平台定制及本地部署，可根据不同项目需求进行云端功能增减
 支持连接专业云平台，监测数据实时上报存储，自动生成报表与曲线变化趋势，支持数据主动推送及数据触发报警，
 提供多种数据浏览方式：浏览器、手机微信公众号/小程序数据浏览等，可配合云端系统实现户外 LED 大屏信息实时展示
 传感设备采用 Modbus RTU 标准通信协议，可远程修改设备配置参数
 支 持 多 种 系 统 组 网 方 式 ， 可 选 择 RS232/RS485/RJ45 有 线 传 输 和GPRS/LoRa/4G/WIFI/802.11 无线传输方式，可供客户根据需求及现场状况灵活部署
 软硬件均模块化组合设计，监测要素自选，系统硬件高度可定制性
 多种供电系统选择：市电 220V、太阳能 12V/24V、系统内部采用 12-24V DC 供电
 方案高性价比、低功耗、高稳定性、高精度、无人值守
 支持 FTP 他升级，可远程操作感知层硬件固件升级，无需到现场进行额外有线连接

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智慧农业大棚测控系统是基于先进的智能无线传感器网络构建，专为农业大棚相关数据采集以及反向控制推出的高可靠性一体化解决方案。

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PC机可通过无线连接到主控板所发送的数据，用户通过PC机界面上显示的数据做出相应判断，进行大棚的远程监控，还可在PC机上监测到大棚内的实时影像。