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        智慧農業應用實訓系統
        發布日期:2018-03-27   點擊次數:16363
        系統簡介
               智慧農業應用實訓系統(SeaIOT-EA-AG-01),以全景的方式,讓學生對整體智慧農業行業有所了解,并掌握每個子系統的實現原理和業務邏輯,從而提升學生對物聯網行業應用的認知程度。
               通過采集大棚內空氣溫濕度、光照度、土壤濕度、二氧化碳濃度等數據信息,經過ZigBee無線傳感網傳送給物聯網網關,物聯網網關通過有線網絡(以太網)、移動網絡(4G)或無線網絡(Wi-Fi)傳送給云服務平臺,經過分析處理,以WEB頁面統一展示農業生產環境的數據信息,控制加濕器、通風扇、補光燈、滴灌、遮陽簾、點陣屏等執行器的工作狀態。同時,系統支持視頻采集,用戶可通過物聯網網關、移動終端瀏覽視頻。系統支持用戶自定義控制決策,實現農業生產環境的自動調節。
        • 系統特點
        • 體系結構
        • 核心功能
        • 課程資源
        • 成功案例

        1)工業級選型:工業級傳感器執行器面向實際應用,注重實際動手能力。

        2)傳輸協議:默認采用ZigBee無線傳輸方式,可采用wifi通信方式。

        3)環境自動調節

        根據農作物種植經驗,可以設置環境參數閾值,當環境參數不適合農作物生長時,自動控制相關設備狀態,以實現大棚環境的自動調節。

        4)遠程視頻監控

        采用網絡攝像頭對農業大棚現場進行實時監控,攝像頭通過WIFI接入互聯網,支持WEB監控端、移動端遠程視頻查看,實時監控植物生長情況。

        5)人機交互界面

        物聯網網關、WEB監控端、移動端三方軟件系統均采用圖形圖像化交互界面,增加操作的便利化和直觀性。

        智慧農業應用實訓系統具有感知層、網絡層、應用層三層體系結構。

        感知層主要包括溫濕度、光線、二氧化碳、土壤溫濕度、風速、風向、雨雪等各種傳感器節點,以及通風扇、噴灌、補光燈、警笛、卷簾等控制設備,實現農業農業大棚信息的實時監測、農用設施的狀態檢測、以及自動化控制。

        網絡層包括無線傳感器網絡和接入網絡。無線傳感器網絡采用ZigBee,負責感知層傳感器節點、控制器節點與網關之間的數據通信,由網關匯聚信息。接入網絡可使用以太網、WIFI、4G任一種,負責網關與云服務平臺之間的數據交互,將匯聚的感知層設備信息接入到云服務平臺。

        應用層主要設計面向用戶,具有多種訪問終端,如本地網關、Web客戶端、Android客戶端等,運行與農業大棚有關的軟件系統,如大棚溫濕度自動調節、光照自動調節、土壤濕度自動調節、二氧化碳濃度自動調節、視頻監控等。

        系統整體架構如圖所示。


        ? 環境監測

        ZigBee傳感設備實時采集大棚內空氣溫濕度、CO2濃度、光照強度、土壤溫濕度、土壤水分,大棚外風速、風向、雨雪等數據,通過ZigBee無線傳感器網絡傳輸給物聯網網關,由網關的智能農業管理平臺對數據進行分析處理。

        ? 智能控制

        ZigBee控制設備接收網關管理軟件的控制命令,對大棚內排風扇、噴灌、補光燈、報警器等進行控制,同時向網關管理軟件反饋設備的運行狀態。

        ? 聯動控制

        具有傳感器與控制器的聯動策略設置功能。設定傳感器的上限值和下限值,以及當傳感器采樣低至下限值或高至上限值時,控制設備的動作。具有(1)大棚內溫度自動調節功能,(2)大棚濕度自動調節功能,(3)大棚土壤濕度自動調節功能,(4)大棚光照強度自動調節功能,(5)大棚CO2自動調節功能等。

        ? 視頻監控

        系統提供本地網關、遠程Android手機端的視頻監控功能。通過視頻傳輸,直觀地查看農作物生長情況。

        ? 遠程監控

        系統提供WEB端、Android手機端的農業監控功能。

        web端功能:具有多用戶管理、大棚網關設備的增刪改查、傳感器設備的增刪改查、傳感器采樣數據的實時顯示、執行器的手動開關、農業場景自控策略設置、報警記錄查詢、歷史數據按照時間段以表格/曲線方式展示、數據導出excel文件、IP/關鍵詞地圖定位等功能,還具有服務器地址編輯和自動切換功能。

        Android功能:包括用戶登錄、網關設備添加、傳感器采樣數據的實時顯示、執行器的遠程開關、農業場景自控策略設置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠程視頻瀏覽、以及服務器地址編輯和自動切換等功能。

        ? 數據查詢

        系統提供實時數據和歷史數據查詢兩種功能。實時數據可在本地網關、WEB端、Android手機端的軟件平臺上查詢。歷史數據可在WEB端界面通過表格、曲線顯示,支持數據導出功能。

        ? 閾值超出警告

        系統實時采集的各項環境參數,超出設置的上下限閾值時,會有報警產生,自動提醒用戶,同時寫入報警日志。Android手機端也會震動提醒,語音提醒。

        ? 地圖定位

        系統Web端提供外網IP定位和關鍵詞定位兩種功能。地圖上除了實現放大、縮小、顯示詳細信息等地圖的基本功能外,還可以瀏覽物聯網網關的監測信息。

        ? 多用戶管理

        系統提供管理員用戶和普通用戶兩種。管理員用戶可以分配多個普通用戶,同時可以查看所有物聯網網關管理的傳感器數據。



        北京農業職業學院
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