一、项目简介
农业温室大棚的普及极大地提高了农作物的产量,并且使得北方地区可以周年生产供应新鲜农产品,促进了我国菜篮子工程。温室大棚主要通过控制环境条件来为农作物生长提供最为适宜的生长环境,这些环境条件是影响温室大棚经济性的重要因素之一,它包括空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤湿度等,这些环境条件对农作物的生长起着至关重要的作用。
传统温室大棚采用有线方式进行数据采集,其设备操作性良好,抗干扰能力强,但是传统有线温室大棚数据采集存在许多问题:
[1].大棚内需要设置许多采集点,导致布线纵横交错,十分复杂。
[2].电缆长期使用在高温,潮湿等环境中极易被腐蚀老化,造成系统稳定性降低,成本升高。
[3].不能实现远程实时控制。
本项目基于物联网技术通过实时、动态的环境信息采集,实现快速、多维、多尺度的实时监测,高效地实现对温室大棚内环境参数进行采集,改变传统有线采集方式,项目通过ZigBee传输协议把数据远程传输到控制中心,控制中心通过LCD屏幕实时显示每一个温室的环境数据,并通过环境参数与设置阈值的实时比较,利用个人电脑PC端和手机安卓客户端实现卷帘、照明和喷灌系统的远程控制。该设备简单便捷,可以任意放置多个采集节点,无需繁琐的布线,具有便捷性,实时性、低成本、低功耗等优点。
该项目还可推广到园林园艺、畜牧养殖等相关农业领域,为实现对环境进行自动控制、智能管理,对农业综合生态信息自动监测提供了科学依据。
二、项目特色及优势
[1].采用开源硬件Arduino作为测控核心,开发效率及可扩展性大大提高;
[2].通过无线自组网方式实现温室大棚内环境参数采集,解决了传统有线系统布线任务重,接入复杂问题;
[3].完成温室大棚多项参数的准确采集,并通过无线方式传送至中心网关(服务器或中控中心);
[4].融合多项采集参数,通过经验公式和算法,设置合理阈值实现温室大棚的控制功能,包括卷帘、风机和喷灌系统,控制方便,决策高效;
[5].编程实现PC端和手机安卓客户端软件,通过移动终端实现系统的测控功能;
[6].节点进行低功耗设计,通过移动电源供电,方便快捷,维修简便。
三、项目参与人
李明亮、孙大鹏、王雨
四、项目成果展示
图1 系统原型机实物图
图2 PC端软件主界面
图3 手机端软件主界面