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智慧农业应用实训系统
发布日期:2018-03-27   点击次数:9438
系统简介
      智慧农业应用实训系统(SeaIOT-EA-AG-01),以全景的方式,让学生对整体智慧农业行业有所了解,并掌握每个子系统的实现原理和业务逻辑,从而提升学生对物联网行业应用的认知程度。
      通过采集大棚内空气温湿度、光照度、土壤湿度、二氧化碳浓度等数据信息,经过ZigBee无线传感网传送给物联网网关,物联网网关通过有线网络(以太网)、移动网络(4G)或无线网络(WiFi)传送给云服务平台,经过分析处理,以WEB页面统一展示农业生产环境的数据信息,控制加湿器、通风扇、补光灯、滴灌、遮阳帘、点阵屏等执行器的工作状态。同时,系统支持视频采集,用户可通过物联网网关、移动终端浏览视频。系统支持用户自定义控制决策,实现农业生产环境的自动调节。

  • 系统特点
  • 体系结构
  • 核心功能
  • 课程资源
1)工业级选型:工业级传感器执行器面向实际应用,注重实际动手能力。 2)传输协议:默认采用ZigBee无线传输方式,可采用wifi通信方式。 3)环境自动调节 根据农作物种植经验,可以设置环境参数阈值,当环境参数不适合农作物生长时,自动控制相关设备状态,以实现大棚环境的自动调节。 4)远程视频监控 采用网络摄像头对农业大棚现场进行实时监控,摄像头通过WIFI接入互联网,支持WEB监控端、移动端远程视频查看,实时监控植物生长情况。 5)人机交互界面 物联网网关、WEB监控端、移动端三方软件系统均采用图形图像化交互界面,增加操作的便利化和直观性。
物联网农业大棚具有感知层、网络层、应用层三层体系结构。 感知层主要包括温湿度、光线、二氧化碳、土壤温湿度、风速、风向、雨雪等各种传感器节点,以及通风扇、喷灌、补光灯、警笛、卷帘等控制设备,实现农业农业大棚信息的实时监测、农用设施的状态检测、以及自动化控制。 网络层包括无线传感器网络和接入网络。无线传感器网络采用ZigBee,负责感知层传感器节点、控制器节点与网关之间的数据通信,由网关汇聚信息。接入网络可使用以太网、WIFI4G任一种,负责网关与云服务平台之间的数据交互,将汇聚的感知层设备信息接入到云服务平台。 应用层主要设计面向用户,具有多种访问终端,如本地网关、Web客户端、Android客户端等,运行与农业大棚有关的软件系统,如大棚温湿度自动调节、光照自动调节、土壤湿度自动调节、二氧化碳浓度自动调节、视频监控等。 系统整体架构如图所示。

Ø 环境监测 ZigBee传感设备实时采集大棚内空气温湿度、CO2浓度、光照强度、土壤温湿度、土壤水分,大棚外风速、风向、雨雪等数据,通过ZigBee无线传感器网络传输给物联网网关,由网关的智能农业管理平台对数据进行分析处理。 Ø 智能控制 ZigBee控制设备接收网关管理软件的控制命令,对大棚内排风扇、喷灌、补光灯、报警器等进行控制,同时向网关管理软件反馈设备的运行状态。 Ø 联动控制 具有传感器与控制器的联动策略设置功能。设定传感器的上限值和下限值,以及当传感器采样低至下限值或高至上限值时,控制设备的动作。具有(1)大棚内温度自动调节功能,(2)大棚湿度自动调节功能,(3)大棚土壤湿度自动调节功能,(4)大棚光照强度自动调节功能,(5)大棚CO2自动调节功能等。 Ø 视频监控 系统提供本地网关、远程Android手机端的视频监控功能。通过视频传输,直观地查看农作物生长情况。 Ø 远程监控 系统提供WEB端、Android手机端的农业监控功能。 web端功能:具有多用户管理、大棚网关设备的增删改查、传感器设备的增删改查、传感器采样数据的实时显示、执行器的手动开关、农业场景自控策略设置、报警记录查询、历史数据按照时间段以表格/曲线方式展示、数据导出excel文件、IP/关键词地图定位等功能,还具有服务器地址编辑和自动切换功能。 Android功能:包括用户登录、网关设备添加、传感器采样数据的实时显示、执行器的远程开关、农业场景自控策略设置、报警信息振动与语音双重提醒、远程视频浏览、以及服务器地址编辑和自动切换等功能。 Ø 数据查询 系统提供实时数据和历史数据查询两种功能。实时数据可在本地网关、WEB端、Android手机端的软件平台上查询。历史数据可在WEB端界面通过表格、曲线显示,支持数据导出功能。 Ø 阈值超出警告 系统实时采集的各项环境参数,超出设置的上下限阈值时,会有报警产生,自动提醒用户,同时写入报警日志。Android手机端也会震动提醒,语音提醒。 Ø 地图定位 系统Web端提供外网IP定位和关键词定位两种功能。地图上除了实现放大、缩小、显示详细信息等地图的基本功能外,还可以浏览物联网网关的监测信息。 Ø 多用户管理 系统提供管理员用户和普通用户两种。管理员用户可以分配多个普通用户,同时可以查看所有物联网网关管理的传感器数据。