스마트 농업 종합 실습 시스템 (FS _ ZNNY) 본체는 알루미늄 금속 골격과 유기 유리 벽으로 구성된 온실 시스템으로 다른 감지, 제어 및 집행 시스템과 함께 완전한 온실 하우스 시스템을 구성한다.투명 온실 하우스, 자동 차양막, 펌프 및 스프레이, 모방 식물과 실제 식물, 물 순환 시스템, 환기 시스템, 조명 조절 시스템, 온도 조절 시스템, 무선 센서 네트워크 설치 위치 등이 포함된다.사물인터넷의 농업 분야 자동화와 지능화 응용에 대한 실경 시뮬레이션 시스템으로 각종 감지 노드 (환경 온습도, 토양 수분, 이산화탄소, 이미지 등) 와 무선 통신 네트워크에 의거하여 농업 생산 환경의 지능 감지, 지능 예경, 지능 분석, 전문가 온라인 지도를 실현하여 농업 생산에 정밀화 재배, 시각화 관리, 지능화 결정을 제공한다.대학이 사물인터넷 실습 교육 측면에서 진실한 농업 종합 실습 시스템을 제공하여 학생들이 실습에서 사물인터넷 종합 기술 응용에 대한 이해를 실현하고 이를 바탕으로 혁신 응용을 하며 학생들의 혁신 응용 능력을 육성함으로써 현재 대학교에서 사물인터넷 기술 인재를 육성하는 수요를 충분히 만족시켰다.

그림 1 제품 실제 그림

1.각 데이터 수집 단위 및 실행 단위와 서버는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 사용자는 사용자의 실제 상황에 따라 그 중 적합한 통신 방안을 선택할 수 있다.

2.누군가가 불법으로 하우스에 들어가면 시스템은 모두 경보 문자를 바인딩 휴대폰으로 보낼 수 있다.

3.원격 영상으로 하우스 내 상황을 실시간으로 모니터링한다.

4.시스템은 실시간으로 공기 온도 습도, 토양 온도 습도, 조명 및 CO2 농도를 모니터링합니다.

5.사용자는 공기 온도 습도 임계값을 설정할 수 있습니다.임계값에 따라 가습기나 가열 필름을 자동으로 켜거나 끄여 공기 온도 습도를 조절합니다.

6. 광조도 임계값을 설정할 수 있으며 임계값에 따라 조명이나 차양 커튼이 자동으로 켜지거나 꺼져 광조 강도를 조절할 수 있습니다.

7. 사용자는 토양의 온도와 습도 임계값을 설정하여 임계값 시스템에 따라 자동으로 분사를 켜거나 끄여 토양의 온도와 습도를 조절할 수 있다.

8.사용자는 C02 농도 임계값을 설정하여 임계값 시스템에 따라 자동으로 환기 시스템을 켜거나 끄여 공기 중 CO2 농도를 조절할 수 있습니다.

9.다양한 플랫폼 모니터링, Windows 아래 소프트웨어, android 휴대폰/태블릿 소프트웨어 또는 위챗 대중번호의 형식을 통해 제어 시스템을 검사할 수 있습니다.

스마트 농업 실습 시스템은 모방 모래판, 감지 설비, 집행 설비, 게이트웨이 제어 설비로 구성된다.채소밭, 비닐하우스로 이루어져 있다.공기 온도, 공기 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 강도, 이산화탄소 농도 등 다양한 센서를 설치한다.

그림 3 지능형 농업 시스템

디바이스에는 다음 시스템이 포함되어 있습니다.

지능형 조명 서브시스템

자동 조명 조절 시스템은 조명 센서에 따라 온실 하우스의 조명도를 판단하고, 제어 전략에 따라 차양 덮개나 보광등을 제어하여 온실 내 조명도 조절을 할 수 있다.

지능 토양 온도 습도 제어 서브시스템

시스템은 물탱크, 펌프, 솔레노이드 밸브, 스프레이, 토양 온도 및 습도 센서로 구성된 자동 분사 시스템을 갖추고 있습니다.시스템은 토양의 온도와 습도가 설정치보다 낮을 때 물펌프, 전자기밸브를 열고 분출을 시작하는것을 통제할수 있다. 그렇지 않을 경우 분출을 중지한다.

지능형 공기 온도 습도 제어 서브시스템

자동 기온 조절 시스템은 공기 온도와 습도 센서에 따라 실내 온도를 판단하고, 제어 전략에 따라 가열기를 스위치하여 공기 온도 조절의 목적을 실현할 수 있다.

지능형 CO2 농도 제어 서브시스템

CO2 자동조절시스템은 이산화탄소 센서, 선풍기로 구성되며 이산화탄소 농도가 설정치보다 크면 선풍기를 열어 온실에 환기시킨다.설정값보다 낮으면 팬을 자동으로 끕니다.

지능형 보안 서브시스템

보안 모니터링 시스템은 주로 인체 적외선 모듈, 카메라, 음향 경보등과 GPRS 모듈로 구성되어 있으며, 인체 적외선 모듈은 사람의 침입 여부를 모니터링하고, 사람이 침입하면 음향 경보등을 켜고 GPRS 모듈을 통해 고객의 휴대폰에 문자 메시지를 보낸다.와이파이 카메라는 하우스 실시간 영상을 원격으로 모니터링할 수 있다.

원격 제어 서브시스템

1. 웹 액세스

시스템은 웹 방식으로 서비스를 제공하며, 사용자는 인터넷에서 임의의 컴퓨터를 통해 시스템에 접근할 수 있다.

2. 위챗 클라우드 제어

사용자는 위챗 팔로우를 통해 설비 대중번호에 가입할 수 있으며, 위챗 대중번호가 제공하는 버튼을 통해 실내 상태를 제어하고 볼 수 있다.이 외에도 문자, 음성을 보내 장치를 제어할 수 있다.

중앙 제어 서브시스템

1. 데이터 요약

각 센서의 데이터를 가져와 데이터베이스에 저장합니다.

2. 지능형 분석 제어

통계, 사용자 설정 임계값에 따라 각 제어 끝을 지능적으로 제어합니다.

3. 데이터 업로드

원격 서버에 데이터를 업로드하여 사용자가 외부 네트워크에서 제어를 볼 수 있도록 합니다.

4. 터미널 상호작용

LAN 내 제어 터미널과 상호 작용하여 시스템 설정, 상태 확인, 장치 제어 등의 작업을 완료합니다.

터미널 제어 서브시스템

사용자는 휴대폰 단말기, PAD 또는 PC를 통해 스마트 농업 모래판 시스템에 액세스할 수 있다.

1. 실시간 상태 조회

2. 임계값 설정

3. 장치 원격 제어

프로젝트 배경

우리 나라의 전통 농업은 하늘에 의지하여 생활하기 때문에 자연 환경이 농업 생산에 미치는 영향은 매우 크다.전통농업은 생산과정에서 농작물의 재배든 수산이든 가축과 가금의 양식이든 대부분 농목어민의 경험과 감각에 근거하여 생산을 진행하는데 이는 작업효률이 낮고 비료약의 엄중한 랑비를 초래할뿐만아니라 농산물의 품질을 보장하기 어려우며 집약화와 규모화를 실현하기 어렵다.정보화 스마트 모니터링 시스템은 하우스 내 공기 온도, 공기 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 강도, 이산화탄소 농도 등을 제어할 수 있다.조명 강도, 물 흐름량 및 PH 값, 토양 EC 값 등의 매개 변수를 실시간으로 자동으로 조절하고 모니터링하여 식물이 생장하는 환경을 만들고 하우스 내의 환경을 인공 구상의 이상치에 가깝게 하여 온실 작물의 생장 발육의 수요를 만족시킨다.

프로젝트 1: 미확인 인원의 침입, 자동 경보 장면

장면 소개: 미확인 인원의 침입을 시뮬레이션할 때 시스템이 자동으로 경보하여 돌발 상황에 대응한다.지능형 보안 시스템의 자동 작동을 중점적으로 표시합니다.인체 적외선 모듈이 사람의 침입을 감시하면 자동으로 음향 경보등이 켜지고 GPRS 모듈을 통해 고객의 휴대폰으로 문자 메시지가 전송된다.사용자는 와이파이 카메라를 통해 휴대폰으로 하우스 실시간 영상을 원격으로 모니터링할 수 있다.

관련 실험: ZigBee 무선 네트워크 실험 하우스 이상 환경 경보 실험

관련 장비: 인체 적외선 모듈 클라우드 카메라 음광 경보기 GPRS 모듈

프로젝트 2: 계절에 맞지 않는 채소 재배, 시스템 지능 조절 실내 온도, 빛, 물, 비료, 가스 등 많은 요소 장면

장면 소개: 계절에 맞지 않는 채소를 재배할 때 시스템이 자동으로 환경을 조절하여 농작물의 정상적인 생장을 보장한다.중앙 제어 시스템 제어 지능형 조명 및 공기 온도 및 습도 제어 시스템의 작동을 중점적으로 표시합니다.적당한 온도와 충분한 조명은 식물의 광합성 작용에 영향을 주는 중요한 요소이다.계절이 바뀌어 채소를 재배할 때, 온도와 빛에 대한 요구는 왕왕 더 높다.중앙 제어 시스템은 각 센서 데이터를 데이터베이스에 저장합니다.지능적으로 데이터를 통계하고 분석하여 사용자가 설정한 임계값에 따라 각 시스템을 지능적으로 제어한다.차양 덮개나 보광등을 자동으로 제어하고 가열기를 스위치하여 빛과 공기 온도 조절의 목적을 실현한다;사용자는 원격으로 비닐하우스의 실시간 운행 상황을 영상으로 감시한다.

관련 실험:

(1) ZigBee 무선 네트워크 실험

(2) ZigBee 온습도 채집 실험

(3) ZigBee 광조도 채집 실험

(4) ZigBee 이산화탄소 농도 채집 실험

(5) ZigBee 조명 제어 실험

(6) ZigBee 스프링클러 시스템 제어 실험

(7) ZigBee 팬 제어 실험

(8) ZigBee 항온 제어 실험

(9) ZigBee 습도 제어 실험

(10) ZigBee 광조도 제어 실험

(11) ZigBee 분수 제어 실험

(12) ZigBee 차양막 제어 실험

관련 설비: 이산화탄소 센서 선풍기 조명 센서 전동 차양 커튼 분사 스프레이 물펌프 토양 온도 습도 센서 가습기 공기 온도 습도 센서 히터