本文设计的基于 Android 平台温室环境信息采集与监控系统,主要应用于当前广泛使用的日光温室群体,实现了产品质量追溯、销售市场信息发布、病虫害预警、远程诊断等方面的应用,具有重要现实意义。
1、系统功能需求分析:
功能需求分析是基于 Android 平台的温室环境信息数据采集与监控系统设计 的必要步骤。本文所开发的系统主要应用于日光温室,其功能主要包括信息采集、数据管理、远程控制、信息发发布等。通过以上功能的开发,实现了基于移动互联的远程信息采集、质量追溯、设备控制、病害预警、视频监控等的应用集成。
2、信息采集与显示功能:
温室环境参数信息和植物生长信息是现代农业管理的重要依据。通过智能手机平台实时获取相关信息,将有利于提升现代温室智慧采集机功能。
3、温室环境数据远程采集功能:
温室环境的优劣对温室作物植株的生长发育有着至关重要的影响[10]。温 度、湿度、光照、CO2、是农作物生长的外在条件,需实时准确获取。建立温室 环境参数信息的采集、储存与展示功能,便于用户查看环境信息,同时能为后期 的历史查询与数据分析做准备。
4、植物生理生态参数信息采集功能:
农作物裸露在地表的部分与地下部分的功能情况,为作物生长状况提供了基 本判断依据。植物生长的内在参数主要有植株径流速率、果实生长率、茎秆变 化、叶面微曲温度、植物冠层温湿度等。而且这些参数由于技术及成本的制约, 目前还无法全面自动采集。可以通过人工采集信息,利用 Android app 随时随地 上传记录信息,方便后期用户观测各项特征对作物品种、产品质量等情况进行分 析。
5、植物长势及病虫害视频监测功能:
针对种植作物长势情况、病虫害的发生、发病面积、病情严重程度、杂草对植株的胁迫等,采集视频信息是有效的管理方式。通过网络摄像头、计算机和无线传感器网络,结合 Android app,把信息及时进行采集、储存与展示,可为作物病虫害的防治提供及时的决策依据。
6、数据管理功能:
随人们生活质量的提升,农产品质量越来越获得人们重视。而农产品的优化与改进,占据农业产业的一个重要因素。建立温室数据库,利用 Android APP 实现远程的数据采集、存储、分类、检索、传输等数据管理。
7、远程控制功能:
该系统中主要体现以下两种功能: a温室控制决策功能 通过中心服务器的 MCGS 软件建立自动控制系统,根据不同作物的需求, 设定作物生长所需环境目标参数。软件根据传感器传输的数据,与作物植株适宜 的范围数据进行比对,来决定之后的控制步骤,控制对应的设备来调节温湿度、 光照强度、二氧化碳浓度等环境信息。
b温室环境报警系统的建立 当控制与决策系统建立后,报警机制建立也是必要环节。当温室实际情况超 过系统设定好的报警门限时,通过预设的 MCGS 报警信息显示系统,及时检查 出现异常的原因,以防因为设备故障等造成对农业生产的影响。
8、信息发布功能:
该系统中主要体现以下三种功能: a首页导航及信息管理功能 网页管理平台在系统中有承上启下的作用。根据数据监测功能与控制功能建 立对应的导航页面,通过动态网页方式管理后台信息。
b新闻功能 首页是系统界面门面,是给用户第一印象的地方,包括名称、标志、导航、 公司的等。另外,新闻功能的加入也很重要。本功能主要转载主流门户 农业网站消息,种植业生产的产前信息、产中信息、产后信息、相关农业企业信 息报道来促进农业信息化在农业生产的深入应用,为农户当好参谋和助手。
c安全注册及用户的管理 为了保证用户的使用安全,系统在数据库中储存有用户数据,设定相应的权 限,以限制不同访问人员的 *** 作权利。例如管理员具备设备的控制权限,普通人员只有查看权,没有控制权,进入监控功能需要账号、密码才能登陆使用。托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用,为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑!
例如耕地质量保护大数据平台,通过搭建“1个中心,1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心,汇聚土、水、肥三大耕地质量数据,为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析,达到精准管理,科学决策,形成指挥耕地新业态,通过大数据平台服务公共,服务管理,转变耕地保护方式。
托普水肥一体化智能灌溉系统,托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律,设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数,实现对灌溉、施肥的定时、定量控制,充分提高水肥利用率,实现节水、节肥,改善土壤环境,提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。物联网就是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:
第一,物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;
第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。物联网设备主要包括传感器、采集器、摄像机等,用于对空气温度、湿度、光照度、光合有效辐射等;土壤商情的监测,比如土壤温度、湿度、土壤张力、土壤PH值和土壤EC值。另外还需智能控制设备,控制现场的卷帘、天窗、湿帘、遮阳网、现场的灌溉电磁阀门和水泵等,利用这些传感器设备,随时了解现场的环境和土壤的数据变化情况,再利用智能控制设备调节现场的环境和土壤的数据,让作物在最优的环境下生长基于物联网的智能大棚系统设计需要购买以下组件和设备:
1 传感器:通过采集环境中的数据,如温度、湿度、光照强度、土壤湿度等,提供给控制中心智能化判断和控制作出决策。可以根据不同种植作物的需求购买相应的传感器。
2 控制器:负责控制整个系统啊的逻辑运算,如数据处理、状态监测、控制 *** 作等。
3 通讯模块:负责将传感器和控制器之间的数据通讯和传输。
4 执行机构:通过控制电磁阀、水泵、灌溉管道等设备,实现对种植环境的智能化控制。
5 摄像头:用于监测种植环境的状态变化,如病虫害的发生、植株长势的变化等,同时也可作为安全保障,监测大棚内的情况。
6 服务器:用于存储和处理传感器上传的数据,并提供远程访问控制大棚。
7 硬件组件:网络交换机、无线路由器、电源等各种硬件设备,以及电缆、线缆、排线等连接线材。
在购买这些设备时,还需要考虑它们的兼容性和稳定性,以便系统能够正常运行。同时,也需要注意对设备进行合理布置和安装,确保系统性能和安全。根据福建财经频道采访报道福建蜂窝物联网科技有限公司根据自己在行业内多年的经验总结得出四大农业物联网解决方案:温室大棚、生态农场、畜牧养殖、水产养殖。
① 温室大棚:温室生产管控解决方案通过对温室内温湿度、土壤水分、光照度、光合效率、二氧化碳、光照度等进行数据监测,通过无线技术传输至云平台加工处理,并在手机、电脑、平板上实时显示。用户还可通过软件平台对温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备进行控制。从而达到温室种植的智能化管理,减轻用户的工作量,节省用户用工成本和管理成本。
② 生态农场:室外农作物智能监控改造方案,该方案可建设一个气象站及其相关传感器,采集农作物当地的环境参数,设备主要以水泵、电磁阀、水肥一体化设备等为主,施工简便,主要实现自动控制水阀进行浇水作业等功能,提高生产效率,提高作物产量。
③ 畜牧养殖:主要针对环境温湿度和空气中氨气含量进行监测,配套水帘与排风系统,以此来达到降温与换气功能。同时采用自动投料装置与粪便清理装置,确保了环境的环境卫生,减少用工成本。另外针对畜禽安全方面采用视频监控系统,实时关注畜禽动态情况并实现远程会诊的功能。全面结合自动化设备和计算机信息技术为畜禽的生产提供有效的管控手段。
④ 水产养殖:水产养殖生产管控解决方案通过对养殖水域的环境以及现场设备的集中监控,经过云服务器分析,得出科学的生产 *** 作指导,使得水产养殖实现智能化,通过PC、APP等显示控制方式实现随时随地监控管理。1、节水节肥——高效水肥灌溉和精准调控
2、省时省力——可迅速大面积灌溉和施肥
3、智能控制——根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉
4、提高产量——投运该系统可增产30~50%一种基于网络的计算机处理技术,与集中式相对应。由于个人计算机的性能得到极大的提高及其使用的普及,使处理能力分布到网络上的所有计算机成为可能。分布式计算是和集中式计算相对立的概念,分布式计算的数据可以分布在很大区域。
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