物联网被称为信息产业的第三次浪潮，第一次是计算机，第二次是互联网。而新型的物联网预计能够提高效率、节约成本，甚至成为全球经济复苏的技术动力。目前世界都在花力气研究物联网，我国也高度重视物联网的研究。目前，物联网技术应用于智能农业大棚，为智能农业大棚的发展提供了助力。

智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。

一、项目需求

在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数；每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。

每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等)，用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。

在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等)，用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。

二、系统架构设计

(1)总体架构

系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

基于物联网技术的智能农业大棚设计方案

(2)系统中包括两个部分：

■Zigbee中心节点；

■边缘网关；（比如以太网，GPRS模块，两者结合起来可以实现数据的远距离传输。）

(3)传感信息采集：

数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。

在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络或者无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。

上述文中提交的业务平台主要有5个功能，分别是传感信息采集、视频监控、智能分析、远程控制和数据采集系统。除此之外，用户还能够自定义一些功能，但这些自定义必须在合理的范围之内。

参考资料：《智慧种植：基于物联网技术的智能农业大棚》，千家网