智能农用温室大棚的建设

智能农用温室大棚是农业物联网的一个重要应用领域，是以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段，以农用温室大棚的自动化生产、Zui优化控制、智能化管理为主要目标的农业物联网的具体应用领域，也是目前应用需求Zui为迫切的领域之一。

农用温室大棚以日光农用温室大棚为主，农用温室大棚结构简易，环境控制能力低。我国农用温室大棚的技术装备有了较大发展，农用温室大棚种植普遍存在管理粗放、技术设施落实不到位、智能化水平低，导致单位生产效率低、投入产出比不高、农业产品质量安全水平起伏较大的现状，在农用温室大棚环境、栽培管理技术、生物技术、人工智能技术、网络信息技术等方面和发达国家存在着较大差距。我国建设在南方的大型智能农用温室大棚以生产花卉为主，北方的则以栽培蔬菜为主，少部分智能农用温室大棚用于栽培苗木。

方案概述

本系统结构及配套设施：主体骨架为热镀锌型组装、覆盖材料、自然通风系统强制通风系统、内遮阳系统、外遮阳系统、环流风机系统、加热系统、补光系统、配电系统、监控系统、智能控制系统。智能化农用温室大棚是一个半封闭系统，依靠覆盖材料形成与外界相对隔离的室内空间，一方面要以通风换气创造植物生长优于室外自然环境的条件；另一方面，室内产生的高温高湿和低二氧化碳浓度，通过通风换气来调控，创造植物生长的环境。

系统功能描述

1、智能农用温室大棚物联网感知层智能农用温室大棚物联网的应用一般对农用温室大棚的七个方面进行监测，即通过土壤、气象、光照等传感器，实现对农用温室大棚的温、水、肥、电、热、气、光进行实时调控与记录，保证农用温室大棚内的有机蔬菜和花卉生产在良好的环境中。

2、智能农用温室大棚物联网传输层一般情况下，在农用温室大棚内部通过无线终端，实现实时远程监控农用温室大棚环境和作物生长情况。通过手机网络和短信的方式，监测农用温室大棚传感器网络所采集的信息，以作物生长模拟技术和传感器网络技术为基础，通过常见蔬菜生长模型和嵌入式模型的低成本智能网络终端。通过中继网关和远程服务器双向通信，服务器也可以做出决策分析，对所部署的农用温室大棚中灌溉等装备进行远程管理控制。

3、智能农用温室大棚物联网智能处理层通过对获取信息的共享、交换、融合，获得Zui优和全方位的准确数据信息，实现对智能农用温室大棚作物的施肥、灌溉、播种、收获等的决策管理和指导。基于作物长势和病虫害等相关图形图像处理技术，实现对农用温室大棚作物的长势预测和病虫害监测和预警功能。还可以将监控信息实时地传输到信息处理平台，信息处理平台实时显示各个农用温室大棚的环境状况，根据系统预设的阈值，控制通风/加热/降温等设备，达到农用温室大棚内环境可知、可控。

系统架构

系统网络拓扑

子系统设计

感知层

（1）无线传感器网络（WSN）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

Zigbee网络组网

网关：Zigbee—3G

ZigBee节点是可以组建Mesh网络的，设置一个ZigBee节点为网络协调器，其他每个ZigBee节点都可以当做路由节点来使用，也可以设置为终端节点就失去了路由功能。

（2）视频监控摄像机：WIFI传感网络，对检测到的图像信息使用WIFI进行传输。

（3）设备供电设备供电系统由Zui新的太阳能供电，AC220V、DC12V或者太阳能供电。

传输层

（1）网关：3G无线网关：将Zigbe信号转化为3G信号进行传输

（2）路由器交换机3G无线路由器、交换机，用于传输局域网和广域网的数据

（3）供电设备：采用标准220V电源供电