1、物联网工程课程实训（验）项目单物联网工程课程实训（验）项目单编制部门：编制部门：编制人：编制人：审核人审核人: :编制日期：编制日期：年年月月日日项目编号项目编号项目名称项目名称智能农业大棚监控系统智能农业大棚监控系统需求和设计需求和设计训练对象训练对象学时学时2 2课程名称课程名称物联网工程物联网工程教教 材材要求递交要求递交递交时间递交时间实训目标实训目标智能农业大棚监控系统智能农业大棚监控系统大棚监控系统整体设计大棚监控系统整体设计开发新型农业大棚监控系统的必要性开发新型农业大棚监控系统的必要性内容（方法、步骤、要求或考核标准）内容（方法、步骤、要求或考核标准）一、实训设备与工具一、实训
2、设备与工具计算机、全职通计算机、全职通-3000-3000 移动互联专业互联平台移动互联专业互联平台二、实训步骤、方法与要求二、实训步骤、方法与要求（1 1）智能农业大棚监控系统智能农业大棚监控系统需求和设计需求和设计大棚监控系统开发背景大棚监控系统开发背景农业生产中农业生产中，所用到的人工保温设施中所用到的人工保温设施中，可以手动调节大棚的温度和湿度可以手动调节大棚的温度和湿度。传统的人工监控作物生长环传统的人工监控作物生长环境参数的做法很难满足对大棚实施高校精确的操控的目的。境参数的做法很难满足对大棚实施高校精确的操控的目的。目前大棚的大规模发展和监控趋势来看目前大棚的大规模发展和监控趋势
3、来看，利用物联网技术建设大棚实时监控系统利用物联网技术建设大棚实时监控系统，讲有利于提高大棚的讲有利于提高大棚的生产效益，生产更多优质的蔬菜。生产效益，生产更多优质的蔬菜。农业大棚简介农业大棚简介塑料大棚是主要农业大棚塑料大棚是主要农业大棚，它们以太阳能为主要能源来满足冬天提高大棚温度的要求它们以太阳能为主要能源来满足冬天提高大棚温度的要求。塑料大棚的支架塑料大棚的支架一般为竹木结构，大棚高度较低，结构可承担的重量有限，空间容量有限，成本较低。一般为竹木结构，大棚高度较低，结构可承担的重量有限，空间容量有限，成本较低。钢骨架钢骨架（复合材料骨架复合材料骨架）塑料大棚可增加塑料大棚的牢固性塑料大
4、棚可增加塑料大棚的牢固性、延长大棚使用寿命延长大棚使用寿命、提高土地利用率以及提高土地利用率以及有利于机械化操作和立体种植。有利于机械化操作和立体种植。农业大棚监控系统现状农业大棚监控系统现状中国：中国：2020 世纪世纪 7070 年代开始起步，政府大力发展节能型日光温室及塑料大棚设施农业，促进了农村经济年代开始起步，政府大力发展节能型日光温室及塑料大棚设施农业，促进了农村经济的发展并有效缓解了季节性蔬菜的短缺。的发展并有效缓解了季节性蔬菜的短缺。国外：国外：19491949 年，美国建立了第一个温室大棚，来研究不同植物在不同环境中的生长能力。年，美国建立了第一个温室大棚，来研究不同植物在不
5、同环境中的生长能力。19801980 年先进年先进的技术进入荷兰，日本，美国等国家。的技术进入荷兰，日本，美国等国家。开发新型农业大棚监控系统的必要性开发新型农业大棚监控系统的必要性1.1.有利于调节植物的生长环境。有利于调节植物的生长环境。2.2.远程温室大棚监控系统实现对温室大棚的远程监控和设备控制，利用加热器和冷却器自动调节温湿远程温室大棚监控系统实现对温室大棚的远程监控和设备控制，利用加热器和冷却器自动调节温湿度。度。3.3.国外所开发的大棚监控软件价格昂贵国外所开发的大棚监控软件价格昂贵，难以适应我国农业生长环境监控的需求难以适应我国农业生长环境监控的需求，着使得国外温室大棚着使得国
6、外温室大棚监控技术难以在我国进行大范围推广。监控技术难以在我国进行大范围推广。物联网网关上有一个物联网网关上有一个 ZigBeeZigBee 通信模块通信模块， 可以同时传感网进行数据通信可以同时传感网进行数据通信， 采集各个无线传感器的数据采集各个无线传感器的数据，将其存储到嵌入式数据库。将嵌入式数据库的数据进行智能化处理。网关通过将其存储到嵌入式数据库。将嵌入式数据库的数据进行智能化处理。网关通过 WIFIWIFI 或者或者 3G3G 通信接口通信接口，发给物联网数据服务中心。发给物联网数据服务中心。. .当温湿度达到设定的阀值触发送命令控制通风，通知用户。当温湿度达到设定的阀值触发送命令
7、控制通风，通知用户。2.2.当阳光较亮时打开大棚帘子，当天变暗时关闭帘子当阳光较亮时打开大棚帘子，当天变暗时关闭帘子3 3 当有火灾时报警当有火灾时报警4 4 可以通过可以通过 PADPAD 手动控制通风和大棚帘子手动控制通风和大棚帘子采用绿色阻燃环氧树脂作为传感器外壳，具有防水和承受强大的外部冲击作用。采用绿色阻燃环氧树脂作为传感器外壳，具有防水和承受强大的外部冲击作用，可经受长期电解和土壤中的酸碱腐蚀，测量精度高、性能可靠。响应速度快、抗干扰能力强和性能价格比高。体积小、安装方便、结构设计合理、密封性好、精度高、稳定性好、传输距离长等优点。可编程控制器可以提供 8 个模拟输入接口，12 个
8、数字输入接口和 8 路继电器输出接口。同事，该控制器还提供了 3 个串行端口和一个自适应的以太网接口。该设备上面含有继电器模块，可以自由控制喷灌和通风等设备。利用物联网技术开发大棚智能实时监控系统利用物联网技术开发大棚智能实时监控系统，可加强对大棚生产的信息化和科学化管理可加强对大棚生产的信息化和科学化管理，进而提进而提高温室大棚生产的经济效益和社会效益大棚监控系统软件实现高温室大棚生产的经济效益和社会效益大棚监控系统软件实现项目名称：大棚监控系统项目名称：大棚监控系统功能：可以通过智能设备，查看大棚数据，进行相关操作。功能：可以通过智能设备，查看大棚数据，进行相关操作。原理原理：通过通过 Z
9、igBee 模块实时收集来自无线传感网的各种环境数据模块实时收集来自无线传感网的各种环境数据，将这些数据存储到网关的嵌入式数将这些数据存储到网关的嵌入式数据库中，对数据进行初步的处理，校正后的数据发送到物联网数据服务中心。据库中，对数据进行初步的处理，校正后的数据发送到物联网数据服务中心。3实训思考实训思考大棚监控系统软件实现大棚监控系统软件实现事件定义方法事件定义方法开发新型农业大棚监控系统的必要性开发新型农业大棚监控系统的必要性三、评分标准三、评分标准1 1 大棚监控系统软件实现大棚监控系统软件实现得得 4040 分。分。2 2 开发新型农业大棚监控系统的必要性得开发新型农业大棚监控系统的必要性得 40403 3 农业大棚监控系统现状得农业大棚监控系统现状得 2020 分分
