一、方案背景

隨著農業(yè)技術的發(fā)展，溫室大棚逐步發(fā)展成為蔬菜水果供應的重要一環(huán)。在不適應植物生長的季節(jié)，大棚可提供適宜作物生長的人造環(huán)境，保障農作物的反季節(jié)生長和產(chǎn)出。農業(yè)進入信息化時代后，溫室內部的空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度及光照等農業(yè)環(huán)境信息的采集和人工條件干預的量化行為也越來越精確，從而保障大棚種植逐步趨于科學、合理化。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術的溫室大棚便應運而生。

二、方案架構

根據(jù)實際場景以及應用方案，整合智慧大棚內的各種智慧系統(tǒng)，將智慧大棚大致分為感知層、控制層、平臺層以及應用層，根據(jù)實際智慧大棚的規(guī)模以及農作物的特點，把各層級的結構靈活的部署，從而達到實際應用場景的需求。

三、方案保障 

感知層：作為智慧大棚系統(tǒng)運行的基礎，主要設備有CO2傳感器、溫濕度傳感器、光照傳感器、土壤傳感器、攝像頭等，通過各類傳感器、監(jiān)控設備，管理者可實時掌握大棚內的土壤墑情，蟲災情、作物情況以及棚內環(huán)境等數(shù)據(jù)。

控制層：通過控制中心機組，實現(xiàn)灌溉、施肥、殺蟲、光照以及溫通風和溫濕度等室內調節(jié)動作，保障棚內環(huán)境適宜作物生長。

平臺層：云平臺可將來自感知層采集的數(shù)據(jù)進行整合轉發(fā)、記錄，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時交互以及信息信息記錄。

應用層：依據(jù)不同的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，管理者可通過遠程控制實現(xiàn)對大棚作物生長環(huán)境的調整，從而進一步保障作物的生長。另外，隨著移動端的發(fā)展，手機、平板等移動設備也為信息平臺的監(jiān)測、智慧大棚的多場景管理提供了有力支撐。管理人員在遠程使用PC或手機登錄訪問，即可由云平臺下發(fā)相應的控制指令。

四、方案應用

智慧大棚方案以云平臺為依托，通過云計算大數(shù)據(jù)處理可將整個大棚的旱情、土壤干旱度、空氣潮濕度、棚內溫度、陽光度以及土壤數(shù)據(jù)等實時反饋展示給用戶，用戶可根據(jù)各項數(shù)據(jù)的結果準確分析出作物的實時狀況，并通過遠程澆灌系統(tǒng)、智能光照系統(tǒng)、空氣加濕等智慧系統(tǒng)對作物的生長環(huán)境進行調整，從而實現(xiàn)農業(yè)大棚的科學種植與管理，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標。

自動監(jiān)測環(huán)境：利用傳感器采集土壤濕度、溫度、空氣溫濕度、光照強度等環(huán)境數(shù)據(jù)，基于LoRa、NB等傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳云平臺，平臺根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)實時調控溫控系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等。

云監(jiān)控平臺：采用高清晰攝像頭監(jiān)控大棚內作物，實時了解大棚內的作物、人員情況。

大棚設備自動化控制：傳感器、控制系統(tǒng)與云平臺實現(xiàn)一體化聯(lián)動，一鍵式控制大棚內的風機、光照機、殺蟲燈以及灌溉器等設備，實現(xiàn)遠程自動化管理。

智能大棚農業(yè)監(jiān)測云平臺：通過云平臺可以實時的查看大棚內的環(huán)境數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻、傳感器狀態(tài)、設備遠程控制等，同時工作人員登錄手機APP也可以遠程隨時隨地查看大棚的各項關鍵數(shù)據(jù)，并且各項數(shù)據(jù)自動采集存儲在云服務器中，為更科學的栽培積累數(shù)據(jù)了更多數(shù)據(jù)。