lora智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

1、lora智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案北京創(chuàng)羿興晟科技發(fā)展有限公司一、系統(tǒng)簡介“智慧綠態(tài)農(nóng)業(yè) / 花卉大棚環(huán)境云監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”是一套基于 modbus/bacnet 協(xié)議及 lora 無線通訊系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化及綠色生態(tài)管理。該系統(tǒng)利用多種類型的傳感器、自動化控制設(shè)備、多功能采集節(jié)點，以及無線組網(wǎng)系列設(shè)備等組建農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)與監(jiān)測專用的無線傳感網(wǎng) , 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的空氣溫濕度、光照度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度等信息進行采集，并傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)管理中心，通過特定的算法建立云數(shù)據(jù)庫，并為農(nóng)業(yè)管理部門及農(nóng)戶提供生產(chǎn)管理依據(jù)。此外，農(nóng)戶可在自己的管理權(quán)限范圍內(nèi)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場

2、 ( 如農(nóng)業(yè)大棚、大田、水產(chǎn)品養(yǎng)殖場等 ) 進行實時監(jiān)測、設(shè)備遠程控制、節(jié)能管理以及化肥等化學(xué)產(chǎn)品的使用管理，在保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境的影響，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的綠色生態(tài)管理。目前，由于人們普遍認為農(nóng)業(yè)本身就是綠色的，所以絕大多數(shù)智能農(nóng)業(yè)的項目普遍關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化，而很少關(guān)心農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響。事實上，雖然農(nóng)業(yè)本身是綠色的，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并不是綠色的，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥、農(nóng)藥以及農(nóng)機設(shè)備均會對自然環(huán)境造成影響。因此，“智慧綠態(tài)農(nóng)業(yè) / 花卉大棚環(huán)境云監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”在設(shè)計思想上，與現(xiàn)有的智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)的同時

3、，還盡量降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理水平，推動我國綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高我國農(nóng)業(yè)的智能化、綠色生產(chǎn)水平，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化及綠色生產(chǎn)管理。北京創(chuàng)羿興晟科技公司研發(fā)了多款 lora 產(chǎn)品，例終端節(jié)點 CY-LRB-102、終端節(jié)點 CY-LRB-101、lora 控制終端 CY-LRW-102、lora 檢測終端 CY-LRW-101等產(chǎn)品型號，還有多款產(chǎn)品正在研發(fā)中，將窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，打造智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。圖 1 智慧綠態(tài)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖圖 2 智能綠態(tài)農(nóng)業(yè)大棚物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用示范示意圖圖 3 系統(tǒng)界面示意圖二、系統(tǒng)構(gòu)成1、物

4、聯(lián)網(wǎng)通訊的基礎(chǔ)技術(shù): 物聯(lián)網(wǎng)核心底層modbus/bacnet 的通訊協(xié)議 2 、傳感數(shù)據(jù)采集及農(nóng)用設(shè)備控制系統(tǒng): 包括空氣溫濕度、光照度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度等多種無線傳感監(jiān)測設(shè)備，以及節(jié)能灌溉水閥、自動施肥設(shè)備、自動噴淋設(shè)備、能耗管理設(shè)備等多種遠程自動控制設(shè)備;3、無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)傳輸系統(tǒng): 包括 lora控制終端 CY-LRB-102、lora檢測終端 CY-LRB-101;4、無線云傳感網(wǎng)通訊管理云平臺及客戶端通訊管理軟件: 無線云傳感網(wǎng)服務(wù)器端通訊管理軟件和客戶端通訊管理軟件，實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)采集節(jié)點的信息與云數(shù)據(jù)管理平臺的對接。5、無線云傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)管理云平臺: 實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場

5、信息的實施監(jiān)測、農(nóng)作物或養(yǎng)殖產(chǎn)品的生命狀態(tài)分析、歷史記錄信息查詢、異常狀態(tài)報警，以及農(nóng)機設(shè)備的遠程控制、工作狀態(tài)監(jiān)測、故障分析報警等。6、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) : 運用人工智能的專家系統(tǒng)技術(shù)，并集成了地理信息系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、智能計算、機器學(xué)習(xí)、知識發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化模擬、虛擬現(xiàn)實等多方面高新技術(shù)，匯集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識、模型和專家經(jīng)驗等，采用合宜的知識表示技術(shù)和推理策略，運用多媒體技術(shù)并能以信息網(wǎng)絡(luò)為載體，向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供咨詢服務(wù)。 7 、綠態(tài)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng) : 依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)及農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的決策，在保證農(nóng)作物或養(yǎng)殖產(chǎn)品正常生產(chǎn)的環(huán)境下，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的施肥、飼料添加、農(nóng)藥噴淋、農(nóng)機設(shè)備的能耗等進行精細化

6、管理，降低有害物質(zhì)對自然環(huán)境的影響，同時減低整個系統(tǒng)的能量消耗。北京創(chuàng)羿興晟科技發(fā)展有限公司圖 4 智慧綠態(tài)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 三、數(shù)據(jù)傳輸在農(nóng)業(yè)大棚中安裝光照傳感器、 CO2傳感器、溫濕度傳感器來監(jiān)測大棚中的環(huán)境狀況，安裝土壤溫濕度傳感器、 PH值傳感器來監(jiān)測大棚中的土壤狀況，連接有基于 modbus/bacnet 協(xié)議的終端節(jié)點 CY-LRB-102可以將傳感器采集信息匯集至LoRa網(wǎng)關(guān)， LoRa網(wǎng)關(guān)匯集的信息通過處理器處理與云服務(wù)中心建立通信，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會啟動智能控制系統(tǒng)。如當(dāng)光照值不夠時，系統(tǒng)自動打開卷簾機和開窗，當(dāng)環(huán)境溫度過高時，系統(tǒng)自動啟動通風(fēng)設(shè)備 ; 當(dāng)土壤

7、濕度不夠時系統(tǒng)自動啟動噴灌設(shè)備。數(shù)據(jù)具體傳輸圖如下 :lora 網(wǎng)關(guān)lora 無線光照傳感器 Modbus/bacnet 規(guī)約STM32CO2傳感器 RS485接口 SX1278射頻模塊CY-LRB-102溫濕度傳感器圖 5 數(shù)據(jù)傳輸示意圖四、系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢1、物聯(lián)網(wǎng)通訊的基礎(chǔ)技術(shù): 物聯(lián)網(wǎng)核心底層modbus/bacnet 的通訊協(xié)議 ; 2 、支持單個、分組、廣播級無線智能控制;3、支持多級自動中繼組網(wǎng);4、支持動態(tài)組網(wǎng)，多級路由;5、支持現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集 ;6、系統(tǒng)采用針對“智慧綠態(tài)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”無線采集節(jié)點多的特殊情況，采用專利防碰撞算法，可以保證數(shù)百個目標(biāo)同時快速100%可靠讀取，可以滿

8、足各種應(yīng)用場景下的苛刻要求;7、系統(tǒng)采用按需工作方式，沒有信息外泄與監(jiān)聽的可能;8、采用數(shù)據(jù)認證來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性;9、采用消息認證，確保數(shù)據(jù)的正確性;10、采用了廣播指令加系統(tǒng)修正的方式確保時鐘同步;11、準確可靠的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，確保農(nóng)作物或養(yǎng)殖產(chǎn)品處于優(yōu)良成長狀態(tài)，可提高產(chǎn)出率 ;12、專業(yè)的農(nóng)業(yè)專家提供診斷服務(wù)，當(dāng)農(nóng)作物或養(yǎng)殖產(chǎn)品存在潛在的病態(tài)時，農(nóng)業(yè)專家和系統(tǒng)會第一時間通知農(nóng)戶采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施;13、完善的自診斷體系，當(dāng)任何作物、養(yǎng)殖產(chǎn)品或農(nóng)機設(shè)備發(fā)生異常時，系統(tǒng)會及時通知農(nóng)戶及相關(guān)農(nóng)業(yè)專家;14、 綠態(tài)節(jié)能管理，可使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境的影響達到最小。五、產(chǎn)品介紹5.1 lORA 控制終端 CY-LRB-102產(chǎn)品圖片圖 6 CY-L