物联网工程实践资料：单元16 智慧大棚仿真设计1.doc

1、单元 16 智慧大棚仿真设计 1单元目标 智慧农业大棚简介 硬件分析 仿真分析学习任务任务描述进一步了解智慧大棚的功能和需求。了解并掌握硬件分析过程，了解并掌握仿真分析过程。知识准备16.1 智慧农业大棚简介智慧农业大棚系统采用无线传感技术， 通过安装各类传感器可实时采集温室内温度、露点温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2 浓度及植物叶绿素、养分和水分等环境参数和植物生长信息，以直观的图表和曲线的方式显示给用户， 并可根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。智能温室大棚系统利用环境数据与作物信息， 指导用户进行正确的栽培管理。该系统的

2、应用表明农业生产自动化水平显著提高，资源占有率明显降低，生产效率及产品质量得到很大提高，为实现对设施农业综合生态信息参数的自动监测、 对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据和装备。该系统具有如下优点：1、连续实时、准确监测和记录所有与设施栽培作物相关的环境因子，以此为基础可建立各作物生长环境数据库，为研究和筛选最佳环境因子组合提供数据平台。2、控制作物生长营养液：营养液成分、浓度、PH、供肥（水）时间控制；3、病虫害预防和措施：病虫监测与农药自动喷洒时间及浓度控制；4、通过研究与建立设施作物模拟模型这一有力工具可以帮助人们理解和认识环境因子与生物因子之间的基本规律和量化关系， 并对作物生长

3、系统的动态行为和最后生产进行预测， 从而辅助进行对作物生长和生产系统的适时合理调控和对作物生长和采收期的智能管理，协调投入产出比，实现高产、优质、高效和持续发展的目标。5、完全适应实施农业日常管理的需要。不但可以通过系统来进行调控优化设施内的环境和提供栽培措施方案， 而且可远距离传输和操控，实现无人值守的安全管理。6、利用最先进的生物模拟技术，模拟出最适合棚内植物生长的环境，采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标，并通过微机进行数据分析，对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控，从而改变大棚内部的生物生长环境。7、整套系统可随着技术进步升级、功能扩展，多界面人机交流，易操

4、控，易维护。8、系统实现经济化管理、智能化控制16.2 硬件分析智慧农业大棚系统在分析过程中首先要从项目需求出发， 分析系统所需要的硬件设备， 再根据各传感或控制硬件的特点安排连接硬件的中间路径。如火灾报警这一需求，系统直接需要烟感传感器来感知火灾，并采用报警灯来显示警报信号。这是直接需要的硬件，根据这两个硬件的特征， 我们又需要分析中间连接所需的设备， 如智能终端，zigbee，继电器。如阳光好时打开帘子这一需求，系统直接需要光线传感器来感知光线强弱，并采用步进电机来控制窗帘的开合。这是直接需要的硬件，根据这两个硬件的特征，我们又需要分析中间连接所需的设备，如智能终端，zigbee，继电器。16.3 仿真分析在硬件分析中我们分析了需要哪些硬件设备。 在仿真分析中我们着重分析各硬件连接过程中所需要进行的各种配置参数的设计。这一步来保证系统连接在仿真环境中是否正常。如能正常运转，为下一步真实环境中配置做了很好的规划和设计。 养成在真实环境安装前进行详尽的配置设计，会保证设备安装和调试的成功率。下表是设计的硬件配置信息表。为了进一步看清硬件连接情况， 我们还专门设计了硬件连接示意图。任务实训实训目的 智慧农业大棚简介 硬件分析 仿真分析