智慧农业大棚简介

近年来，智慧农业在政府和市场的推动下在全国各地开始逐步普及应用，尤其是农业智能大棚环境监控系统解决方案采用多。

智慧农业大棚的用途

智慧农业大棚由农业大棚、智慧农业大棚信息展示屏、各种传感器、控制器及系统软件等组成。

1、农业大棚

农业大棚由骨架和覆膜组成，用于农作物生长提供一个可控的空间。

2、智慧农业大棚信息展示屏

智慧农业大棚信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示农业大棚内各传感器采集的环境数据和现场场景；同时展示屏也是展示智慧农业的一个窗口。

3、智慧农业大棚传感器

传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、光合有效辐射传感器、CO2传感器、超高频RFID读卡器、Wifi摄像头等。

4、智慧农业大棚控制器

控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及Wifi设备服务器组成，当传感器采集的环境数据与标准值对比超出临界范围时，控制器自动启动相关硬件设备对作物生长环境加热、施肥浇水、通风、卷帘加减光照辐射，实现作物生长过程精确控制。

5、智慧农业大棚系统软件

系统软件安装在实验平台服务器，用于对采集的数据汇总、展示、比对控制。

“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

农业大棚的方案概述

智慧温室大棚环境监控系统，是基于物联网、大数据信息系统技术，通过各种传感设备对空气温湿度、空气中二氧化碳含量、光照强度等数据进行采集，利用以太网、4G、WIFE的网络信号传输采集到的数据到控制中心，控制中心会根据人工经验所设置的各种参数来进行比较，判断实时的数据是否符合预制参数要求，并通过手机APP或电脑端查看温室大棚内实况，并进行远程控制。

基于环境监测环节的控制系统，可设定相应的控制模式，实现对整个大棚智能化的管理。

自动控制——根据设定的参数或时间，智能控制箱按照预先编制的程序自动运行。

手动控制——根据需要，可以选择现场手动控制方式，任意启动各种模式。

1、风机、空调控制

通过温湿度传感器，实时监测采集温室大棚内外的温湿度数值， 及时采取控制温湿度的措施。在炎热夏季，当室内温度高于室外温度时，启动风机进行空气交换、通风排湿；在寒冬，需要进行保温处理，适当进行送暖措施（如太阳能、电热炉、锅炉供暖）等。

2、照明设备控制

通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度，可以直接与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连，必要时自动打开相关设备。通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端。

3、水肥一体化控制系统

控制系统软件是安装于微机设备上的，其内容有信息采集与处理模块、信息数据显示模块、信息记录与报警模块、阀门状态监控模块和首部控制模块等组成。施肥机最核心的功能单元，是负责人机交互、系统通讯、参数检测、逻辑判断、条件控制等为一体的主控单元。

大棚包括哪些子系统，这些系统是如何进行工作的？

1、农业大棚监测子系统

物联网智慧农业大棚的监测子系统包括对于大棚内的温度、湿度、二风化碳等数据的监测仪器、传感器、执行器以及查看农作物生长状况的摄象设备等。

2、云服务子系统

云服务是基于互联网的数据处理和分析服务。以前的技术无法在有限时间内完成海量数据的分析和处理，近年来大数据技术的发展是解决这一难题的最新解决方案，大数据技术适用于处理传感器和摄像机收集的大量植物生长数据。由温室监测系统收集的植物数据被上传到云服务，并且可以根据图像识别和处理技术在软件中形成综合数据信息。

3、植物生长模型子系统

植物生长模型子系统是使用统计学和数学作为抽象工具构建的一个目对简单但能准确反映客观世界中真实农作物生长模式的数学描述模型。通过传感器监测和图像识别技术收集的植物生长数据可以由云服务平台处里，以建立农作物生长模型，从而可以在每个时刻获得农作物的生长状态。

模型的建立有助于根据农作物本身的状况及时调整棚内供氧、通风、灌紧和施肥子系统，为植物生长提供最佳环境。

4、实时监控功能

各种传感器安装在智慧农业大棚系统，这些传感器可以随时检测和收集农业生产环境中各种条件的数据，如生产区域的湿度、温度、二氧化碳浓度等。当传感器收集信息数据时，利用网络节点将农业生产环境中的信息数据发送到后端服务管理平台。服务管理平台归档传输的数据并执行准确的分析。最后，分析结果以清晰的图表或图片的形式展示出来，便于农业大棚管理者查看。

5、远程遥控功能

在服务管理平台准确分析传输数据后，根据农业大棚的先前数据分析最佳阀值，得到最优方案。通过这种方式，系统将通过智能模式识别调整农作物生产环境中的具体情况。例如，及时打开洒水开关，保持生产区域的通风，增加光线等。此外，该系统可以从农业生产区域接收视频监控，管理人员可以及时观察农业生产区域。如果您需要查看过去的历史记录，则只需查看视频录像即可。

6、智能决策功能

通过农业生产区的前端信息数据，加上信息数据的分析和归档。该系统将借助云计算等科学技术为不同农作物建立专家数据库。该专家数据库可以根据农作物种植经验和种植技术制定智能决策功能。它可以提醒管理者根据作物的实时生长状况和趋势，在适当的时间增加肥料或开展除害工作。通过这种方式，管理人员将在收到信息后采取行动，及时施肥、补充养分、喷洒药物等，确保衣作物健康生长。

智慧农业大棚的未来发展

智慧农业大棚收集农业传感器数据和植物不同生长状态的图像识别结果，利用网络结合大数据平台进行有效分析，利用植物生长模型和云服务，利用物联网智慧农业温室系统能更准确地把控植物生长过程，满足农作物生长所需的气候环境，实现高强度生产，提高农业智慧水平。随着物联网技术的成熟和应用，智慧农业将进一步从单一的温室大棚控制转变为农业生产控制，实现土地资源的高度一体化生产管理，确保农产品的高产出。基于物联网的农业大棚只是传统农业发展的第一步，随着物联网技术的发展，尤其是无线网络技术的发展、图像处理技术的改进以及云计算服务的应用，农业生将直接促进传统农业生产向智慧农业的转变。因此，基于物联网的智慧农业大棚将拥有巨大的应用空间，产业前景非常广阔。

在物联网技术逐渐融入人们生活并改变人们生活的今天，传统的农业大棚已然和物联网技术密不可分。新技术为人们提供了新的智慧，相信在未来，物联网技术将更加深入地融入智慧农业大棚的管理和生产，为农业生产带来新的活力。