智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”是一套基于modbus/bacnet协议及lora无线通讯系统平台,实现农业生产的智能化及绿色生态管理。该系统利用多种类型的传感器、自动化控制设备、多功能采集节点,以及无线组网系列设备等组建农业智能化生产与监测专用的无线传感网, 对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等信息进行采集,并传输到云数据管理中心,通过特定的算法建立云数据库,并为农业管理部门及农户提供生产管理依据。此外,农户可在自己的管理权限范围内,对农业生产现场(如农业大棚、大田、水产品养殖场等)进行实时监测、设备远程控制、节能管理以及化肥等化学产品的使用管理,在保证农业生产的同时,实现农业生产的智能化管理,降低农业生产对自然环境的影响,实现农业生产过程的绿色生态管理。
目前,由于人们普遍认为农业本身就是绿色的,所以绝大多数智能农业的项目普遍关注农业生产的智能化,而很少关心农业生产对生态环境的影响。事实上,虽然农业本身是绿色的,但农业生产并不是绿色的,农业生产中使用的化肥、农药以及农机设备均会对自然环境造成影响。因此,“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”在设计思想上,与现有的智能农业物联网系统不同,该系统在实现农业智能化生产的同时,还尽量降低农业生产对环境的影响。通过物联网技术、云计算技术提高我国农业生产的管理水平,推动我国绿色生态农业的发展,提高我国农业的智能化、绿色生产水平,实现农业生产的智能化及绿色生产管理。
1、物联网通讯的基础技术:物联网核心底层modbus/bacnet的通讯协议
2、传感数据采集及农用设备控制系统:包括空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等多种无线传感监测设备,以及节能灌溉水阀、自动施肥设备、自动喷淋设备、能耗管理设备等多种远程自动控制设备;
3、无线传感网网络组网传输系统:包括lora控制终端CY-LRB-102、lora检测终端CY-LRB-101;
4、无线云传感网通讯管理云平台及客户端通讯管理软件:无线云传感网服务器端通讯管理软件和客户端通讯管理软件,实现无线传感网采集节点的信息与云数据管理平台的对接。
5、无线云传感网数据管理云平台:实现农业生产现场信息的实施监测、农作物或养殖产品的生命状态分析、历史记录信息查询、异常状态报警,以及农机设备的远程控制、工作状态监测、故障分析报警等。
6、农业专家系统:运用人工智能的专家系统技术,并集成了地理信息系统、信息网络、智能计算、机器学习、知识发现、优化模拟、虚拟现实等多方面高新技术,汇集农业领域知识、模型和专家经验等,采用合宜的知识表示技术和推理策略,运用多媒体技术并能以信息网络为载体,向农业生产管理提供咨询服务。
7、绿态农业管理系统:依据农业生产现场监测数据及农业专家系统的决策,在保证农作物或养殖产品正常生产的环境下,对农业生产现场的施肥、饲料添加、农药喷淋、农机设备的能耗等进行精细化管理,降低有害物质对自然环境的影响,同时减低整个系统的能量消耗。
1,精细化调控环境温湿度、光照、CO2、风速风向、雨量、光合有效辐射、露点、紫外线和土壤温度、PH值、电导率、水肥因子和土壤墒情环境,实现精准施肥灌溉一体化;
2,不可控紧急情况发生或环境监测信息超出预先制定的范围时及时报警,系统智能联动设备运转,直到达到设定值为止;
3,通过物联网传感技术,对农业气象环境,土壤情况,农作物生长状态进行实时监测并记录分析;
4,记录了农作物繁育、生长等过程的监控与生产历史数据,为农产品安全溯源提供了数据基础;
5,集数据采集、数据传输、数据叠加和数据控制于一体,减少多种模块兼容性差的问题;
6,物联网通过无线网关接入GPRS或者3G/4G网络。用户便可以手机来访问物联网数据,了解农作物生长环境的各项数据指标;
7,对所要实现自动控制的参数(温度、湿度、光照度等)进行设置,以满足自动控制的要求。用户可以直接通过PC机或手机远程访问的方式完成参数的设置及浏览;
8,实时趋势数据曲线可将系统采集到的数据以实时变化曲线的形式显示出来,便于观察系统某时间段内整体的检测状况,根据该曲线可合理的设置参数,可分析环境的变化对植物生长的影响;
9,特有的视频字符叠加功能,将现场视频与检测数据完美融合,在视频监控画面上就能看到现场的检测数据,并能随视频一起存储,防止数据的篡改;
10,主机具备数据存储功能,可将检测数据进行本地化存储,待网络恢复后,上传至数据检测平台。