農業物聯網系統
針對現代農業示范園區需求，以當前成熟的計算機網絡技術、數據庫技術、系統安全技術、GIS技術和數據交換等技術為手段，建設市級農業物聯網傳感數據統計分析系統，建設設施農業地理信息系統、生產信息管理與輔助決策系統和基于用戶檔案的信息推送系統，在設施農業建設現狀摸底的基礎上，掌握設施農產品生產和供給規模，引導特色種植；利用專家和當前主流的傳播模式指導農戶進行農事操作，為設施農業的標準化生產提供發展方向，為設施農業發展規劃提供分析依據。
農業物聯網傳感數據統計分析系統框架圖
農業物聯網傳感數據統計分析系統，主要建設有園區信息采集部分，園區設備的自動控制部分，園區信息的發布與智能處理三大部分。園內信息采集包括溫室空氣溫濕度信息監測，土壤信息監測，視頻信息采集等。園區設備控制包括溫室的溫度控制，遮陽控制，灌溉水肥控制等。園區信息的發布與數據處理包括，LED信息發布系統，中央控制室的管理平臺，意外信息的手機報警處理等功能以及社交媒體的微信公眾號建設。
在感知層，對園區的的各種信息進行全面的采集與監測，對各種設備的智能控制。
在傳輸層，通過光纖，以太網，無線傳輸方式對信息進行傳輸與匯集。
應用層，對信息進行處理，智能決策，信息發布，并對園區溫室設備進行控制。
作為管理農業生產的人員而言，僅僅數值化的物物相聯并不能完全營造作物最佳生長條件。視頻與圖像監控提供了更直觀的表達方式。比如：哪塊地缺水了，在物聯網單層數據上看僅僅能看到水分數據偏低。應該灌溉到什么程度也不能死搬硬套地僅僅根據這一個數據來作決策。因為農業生產環境的不均勻性決定了農業信息獲取上的先天性弊端，而很難從單純的技術手段上進行突破。視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產的實時狀態，引入視頻圖像與圖像處理，既可直觀反映一些作物的生長長勢，也可以側面反映出作物生長的整體狀態及營養水平?？梢詮恼w上給農戶提供更加科學的種植決策理論依據。
同時也便于領導和觀眾參觀，在中央控制室了解整個園區的生產情況，便于生產管理。
在本項目中，在室外大田區安裝多套視頻監控系統，展示大田的生產情況；聯棟溫室是本園區的重點，在聯棟溫室中安裝多套視頻監控系統。在每個日光溫室安裝多套視頻監控系統，溫室的視頻攝像球機應具備良好的防護性，防止在高溫高濕情況下失效。
園區視頻監控示意圖
監測功能包括：
空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分飽和度、光照強度、二氧化碳濃度
運用傳感器網絡實時采集農業生產過程中的溫度、濕度、光照、二氧化碳、土壤墑情等環境因子信息，全面掌握溫室作物種植過程信息，為溫室智能化監控提供輔助決策指導，實現農業生產的精細化管理、精準化作業。提高了生產力，降低了人工成本。
利用有線或無線網絡，實現多點監測網，實時監控室外大田作物不同生長期的生長環境信息變化，為園區農業生產管理決策提供了支持。
對傳感器網絡實時采集的溫度、濕度、光照、二氧化碳、土壤墑情等環境指標進行實時監測，并利用與作物生長所需環境要素的范圍值對比及時預警報告，實現作物病害預警，及時防止病害等發生并做出正確的防治方法。減少了作物病害的發生，提高了作物的產量。
農業物聯網傳感數據統計分析系統框架應用示意圖
根據環境參數采集系統獲取的數據，以及各類作物適宜環境參數，驅動各類監控器和濕簾降溫系統、通風系統等構成整個自動化控制網絡。具體包括以下設備：
實現遠程自動（手動）灌溉
實現遠程自動（手動）排風
實現遠程自動（手動）加濕
實現遠程自動（手動）卷簾控制（可選）
實現遠程自動（手動）溫度控制
其它設備的控制……
（1）溫度控制
自動降溫原理：
夏季采用自然和強制通風降溫的方式進行降溫。由監控儀根據目標溫度與實際室溫的偏差以及室溫的變化率進行模糊計算。
先開啟頂開窗系統進行自然通風調整溫室內的溫度，經過時間判斷后，如果溫度值還不能降低，再開啟側窗系統。
如自然通風不能降低溫室內的溫度值，則由電腦關閉自然通風，采用強制通風的方式來控制室內濕度。
開啟濕簾外翻窗，然后開啟風機，進行溫度判斷，如果溫度還下不來，則開啟濕簾水泵，如溫度還降不下來，則計算機會開啟溫度過高報警，提示用戶需增加降溫設備。
說明：上面所有的控制過程都配有延時和穩定判斷時間和動作穩定時間，以保證溫室設備不頻繁進行開啟關閉動作。更好的保護溫室。
（2）通風控制
自動控制原理：由室內傳感器采集溫室內部的上、中、下三部溫度值來進行計算出溫室內的溫差值，如果溫差值過大，則自動開啟循環風機。
同時采集溫室內的濕度值，如果濕度值偏差過大，也自動開啟循環風機，以平衡溫室內的濕度偏差值。
手動控制：新風換氣機可由電腦操作人員通過控制進行人工操作，也可以進行定時通風來達到通風換氣的目的。
（3）外遮陽控制
自動控制原理：在光照較高時，計算機通過室外氣象站系統采集的高靈敏度光照值，與計算機設定的控制目標進行對比，如高于計算機設定目標值，則自動展開外拉幕，進行遮光。如低于計算機設定目標值，則自動收攏外拉幕定時控制原理：可以由監控儀定時進行遮陽，也可以由工作人員通過監控儀操作。
（4）噴霧控制
自動控制原理：計算機內部有一套根據室內濕度傳感器的值，與設定目標值進行對比，如高于設定目標值，則自動關閉噴霧閥門。如低于設定目標值，則自動打開噴霧閥門。
定時控制：輪灌方式，可設定在某個時間段，進行灌溉的方式，可每個小時，灌溉一次，同時也可設定灌溉的次數。有效的保護了水泵，同時也使土壤更好的吸收水分。
（5）中央控制室
監控中心或者調度室主要應用大屏幕顯示電視終端，可以實時顯示系統的運行情況。
參數控制界面
農業物聯網傳感數據統計分析系統包括以下功能與內容：
管理軟件平臺提供環境短信報警，設備管理、數據管理，自動控制管理等功能。
互聯網平臺管理：平臺具有環境因子（空氣溫度、濕度、光照，室外氣象站）數據采集與存儲功能。實時監測環境因子，并可查看歷史環境因子指標，對生產過程進行有效監控。
數據實時監測界面
數據曲線顯示：選擇相應日期，并選擇相關功能按鍵，可以進行歷史數據的統計查詢。以及詳細數值指標的下載，方便農業專家對作物生長進行診斷。
數據匯總統計界面
溫室環境短息報警系統：具備超限報警和遠程實時監測功能。當某溫室某項環境指標超出極限值，系統可通過短信提示相關工作人員及時處理。在系統平臺下，基地領導可通過以太網，在任何時間及地點，隨意察看基地溫室內環境信息?；販厥邑撠熑嗣刻炜啥〞r收到其負責溫室的環境信息，方便其工作安排。
報警參數設置界面
通過本系統可以建立相關作物生長數據庫，可作為相關研究依據及指導作物種植。幫助生產管理人員積累種植經驗和生產管理策略，高效控制種植管理全過程，實現工廠化管理。
系統軟件適用于互聯網瀏覽，查看環境數據采集、視頻瀏覽、自動控制。視頻監控可通過INTERNET實現權限訪問。通過互聯網，客戶或客商可實際查看溫室中作物當前生長狀態。
