1、产品简介

智慧农业沙盘系统（尺寸：2.4m*1.5m*0.8m），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及鱼塘和稻田相关数据信息，经过WiFi组网到网关、网关通过以太网或4G/5G网络传送给云服务平台，经过分析处理，通过WEB页面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、喷灌、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、WEB监控平台、移动端近场或远程视频浏览大棚的实时状况。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，达到促进作物生长的目的。

平台与物联网综合实训系统中的传感器与控制单元统一，学生在物联网实训系统对基础的传感器、控制单元实训学习后，可将设备安装到沙盘上进行实际操作，验证学生自己的想法。

参考图

2、系统特点

智慧农业系统具有感知层、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、警报、卷帘等控制设备，实现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/NB-IOT/LORA/WiFi/4G/5G等，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、WiFi、4G、5G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。

? 环境监测

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WiFi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。

? 远程智能控制

控制设备接收网关智能农业管理平台的控制命令，对大棚内排风扇、喷灌、补光灯、报警器等进行控制，同时向网关智能农业管理平台反馈设备的运行状态。系统提供Android手机端、Web端多种方式远程查询环境信息、控制执行设备、浏览视频等。

? 联动控制

用户可根据农作物种类、生长周期和季节变化，随时修改传感设备与控制设备的自动联动。设定传感器设备的上限值和下限值，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。

（1）大棚内温度自动调节：系统根据温度阈值，自动开关排风扇。

（2）大棚内湿度自动调节：系统根据湿度阈值，自动开关加湿器。

（3）大棚土壤湿度自动调节：系统根据土壤湿度阈值，自动进行喷灌。

（4）大棚光照强度自动调节：系统根据光照度阈值，自动控制卷帘或植物生长灯。

（5）大棚CO2自动调节：系统根据CO2浓度，自动控制排风扇换气。

? 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。通过视频传输技术，直观地查看农作物生长情况。

? 多终端客户端

系统提供本地网关、WEB端、Android手机端三种客户端的智能农业监控平台，通过即时通信网络协议与部署在远程服务器的云服务平台进行信息交互。

? 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。

3、产品功能

? 具有多种无线网络组合组网的功能，通过4G、5G网络实现数据的长距离无线传输。

? 网关应用软件支持CoAP协议、HTTP协议、MQTT协议与服务器端进行通讯。

? 可以满足多种物联网关键技术课程的教学、实验、实训，如单片机与传感器、嵌入式接口技术、无线通信技术、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发、WEB开发技术、设备上云开发、物联网开放平台接入开发等课程实验。

? 支持智能联动功能，如空气湿度不够自动喷雾增湿，土壤湿度不够时自动灌溉，温度过高时自动打开通风等。

? 支持基于视频传输的应用功能。

? 提供基于3D的物联网仿真系统开发以及数据可视化开发实训。

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