智慧農業：可遠程感知的數字化農業大棚
2015-06-08 來自: 成都鑫芯電子科技有限公司 瀏覽次數:9304
智慧農業解決方案通過實時采集溫室內溫度、土壤溫度、CO2濃度、濕度信號以及光照、葉面濕度、***溫度等環境參數，自動開啟或者關閉指定設備。可以根據用戶需求，隨時進行處理，為設施農業綜合生態信息自動監測、對環境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。通過模塊采集溫度傳感器等數據，經由無線信號收發模塊傳輸數據，實現對大棚溫濕度等的遠程控制。
鑫芯物聯智慧農業系統通過大棚內溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、大棚光照度傳感器、視頻攝像機等組建了一個可以遠程感知的數字農業大棚，這些數據通過運營商3G網絡傳輸到中心平臺進行數據分析、數據關聯，打造數字化的智慧農業大棚。
系統主要由前端數據采集設備、前端短程無線網絡、農業數據管理中心、客戶端四部分組成。前端采集設備采用我公司基于Zigbee無線通訊技術的無線傳感器設備；短程無線傳輸網絡采用我公司Zigbee無線傳感網網關、路由器等設備，上層遠程傳輸網絡為運營商3G無線網絡，農業數據管理中心設在運營商數據機房或由用戶指定。客戶端分為兩部分，一是農業專家遠程數據診斷顯示；二是農戶自家中通過普通PC上網瀏覽實時相關數據信息。
鑫芯物聯智慧農業系統可實時采集溫室內溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度等環境參數，以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據種植作物的需求提供各種聲光報警信息。當溫濕度超過設定值的時候，自動開啟或者關閉指定設備。系統利用環境數據與作物信息，指導用戶進行正確的栽培管理。該系統可廣泛應用于設施農業、園藝、畜牧業等領域，為實現對設施農業綜合生態信息自動監測、對環境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。
圖二：農業系統整體架構圖
鑫芯物聯智慧農業解決方案系統特點
鑫芯物聯智慧農業解決方案系統，內置***的無線感應器，不用布線，可實時監測溫室大棚中的溫、濕度等信息，通過無線Zigbee技術，與相關設備連接，當室內溫、濕度、光照等信息超過或低于系統設定范圍時，可自動打開或關閉相關設備進行調控，營造作物適宜生長環境。
主要系統功能特點：
1、鑫芯物聯智慧農業解決方案系統可在線實時7*24小時連續的采集和記錄監測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳、光照等各項參數情況，以數字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監測信息，監測點位可擴充多達上千個點；
2、系統可設定各監控點位的溫濕度報警限值，當出現被監控點位數據異常時可自動發出報警信號，報警方式包括：現場多媒體聲光報警、網絡客戶端報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監測，系統可在不同的時刻通知不同的值班人員；
3、系統可對傳感器采集的溫濕度、光照等數據在后臺實現自動處理，與設定閾值比對，并根據結果自動調節大棚內溫濕度、光照控制設備，實現大棚的全自動化管理。
4、無線網關設備具備豐富的硬件接口，可以提供有線、無線等多種方式的通訊手段；
5、溫濕度監測軟件采用標準windows XP全中文圖形界面，實時顯示、記錄各監測點的溫濕度值和曲線變化，統計溫濕度數據的歷史數據、 值、 小值及平均值，累積數據，報警畫面；
6、監控主機端利用監測軟件可隨時打印每時刻溫濕度數據及運行報告；
7、強大的數據處理與通訊能力，采用計算機網絡通訊技術，局域網內的任何一臺電腦都可以訪問監控電腦，在線查看監控點位的溫濕度變化情況，實現遠程監測。此外，還可將監測信息實時發送到用戶個人終端（手機）。
鑫芯物聯智慧農業解決方案產品性能特點
鑫芯物聯農業無線溫濕度光度傳感器X4W850-H1
X4W850-H1無線溫濕度光度傳感器是Zigbee無線網絡的終端設備，無線節點是系統的數據源，它主要由濕度、溫度、光照度等多路傳感器采集模塊、信號調理模塊和無線收發模塊組成，負責采集和上傳監測區域內的各種環境參數和接收環境監控中心發送的模式控制命令。為滿足野外無人值守的需求，節點具有休眠和喚醒的功能，用于實現低功耗長時間工作，節點可以通過電池供電。
圖三：X4W850-H1無線光照度傳感器
該設備具備標準的傳感器模擬及數字接口，可以接入各種類型的傳感器，同時設備具備內置的高精度溫濕度、光度、氣壓等傳感器，可以直接用來作為建筑能耗無線在線監測、無線環境參數監測、智能農業等類型的物聯網應用。
鑫芯物聯農業終端采集系統
鑫芯物聯農業終端采集系統為無線Zigbee網絡上的傳感器節點終端設備提供多種網絡連接。網關采集終端節點數據、處理和通過無線TD-SCDMA模塊、Wi-Fi模塊和以太網連接發送到上級應用。可選多種配置，支持不同應用。
網關適用于地理上分散的數據采集和通訊應用。基于Zigbee協議的無線通信設備Zigbee網關，集成了符合Zigbee協議標準的通訊模塊， 設備具有通訊距離遠、抗干擾能力強、組網靈活等優點和特性； 可實現一點對多點及多點對多點之間的Zigbee設備間的數據透明傳輸；可按照星形網絡、網狀網絡以及樹狀網絡組網。
圖四：鑫芯物聯農業系統終端采集
本產品可以將所有下端無線Zigbee傳感器網絡節點的數據進行各類協議轉換，通過有線、無線等各類方式和骨干網絡進行消息傳遞，屬于應用面廣泛的物聯網接入層設備。
農業遠程視頻監控設備
農業遠程視頻監控設備是實現音視頻等信號無線傳輸以及數字化處理設備，具有模擬音視頻信號的數字采集、影像壓縮、監控數據處理、報警信號采集、數據無線網絡傳輸等功能。該設備可將前端的音視頻信號和溫濕度數值處理成實時數字信號,并通過3G無線網絡傳輸到農業視頻數據管理中心。
