基于物联网的智慧农业大棚

来源: 发布时间:2023-12-02 浏览次数:1768
基本信息

第一作者姓名:赵誉涵

性别:女

民族:满族

第一作者学校:齐齐哈尔市铁锋区光荣小学校

第一作者人所在年级:五年级

第二作者姓名:苏新洋

性别:男

民族:汉族

第二作者人所在学校:齐齐哈尔市铁锋区光荣小学校

第二作者人所在年级:五年

辅导教师姓名:赵正飞


作品摘要

*结构组成:

大棚结构:木质的大棚底座、框架及铁质金属条棚顶 外表:彩纸装饰。

功能结构:掌控板、百灵鸽扩展板 、掌控板集成的光线传感器、灯带、温湿度传感器、电机(风扇)、大LED灯、土壤湿度传感器、水泵、继电器、电池盒。

其它附件:小水桶、导水槽。

*主要特征:

农业大棚实现了“自动供水”、“自动补光”、“自动加温”、

“自动排风”等功能,利用物联网平台实现了远程获取“农业大棚”的环境

参数(如大棚内的空气的温湿度、光线、土壤湿度等),并以折线图、仪表盘、

柱形图等方式显示。可远程控制“农业大棚”功能模块,即“远程供水”、

“远程补光”、“远程加温”、“远程排风”等功能。

*主要用途:

我们利用物联网平台可以坐在办公室里远程监测到“农业大棚”

的环境参数(如大棚内的空气的温湿度、光线、土壤湿度等),还可坐在办

公室远程控制“农业大棚”功能模块,即“远程供水”、“远程补光”、

“远程加温”、“远程排风”等功能。该项目为农业生产提供精准的数据作

为支撑,自动化设备可减轻农民伯伯的作业负担。

*创新点:

利用物联网平台实现了远程获取“农业大棚”的环境参数(如大

棚内的空气的温湿度、光线、土壤湿度等),并以折线图、仪表盘、柱形图

等方式显示。可远程控制“农业大棚”功能模块,即“远程供水”、“远程

补光”、“远程加温”、“远程排风”等功能。


作品说明

*问题提出:

*提出的问题和解决的问题:

传统的温室大棚生产管理主要依赖人工,人感觉冷了就加温,感觉

土壤干了就浇水,通风、补光等操作均依赖经验,没有任何精准的数据支撑。

于是我们思考:我们是不是也可以利用自己所学的创客知识做一个含有科技含

量的农业作品呢?既能做到农业生产有数据可依,又能减轻农民伯伯的作业负

担。基于这种想法,我们完成了“智慧农业大棚”这部作品。

研究问题的原因和意义:

传统的温室大棚生产管理主要依赖人工,人感觉冷了就加温,感觉土壤干了就浇水,通风、补光等操作均依赖经验,没有任何精准的数据支撑。那么我们这部“智慧农业大棚”作品,可以为农民伯伯的生产作业,提供数据支撑,又能减轻农民伯伯的作业负担。同时通过作品的制作、展示过程,让更多师生了解人工智能及应用场景。

*解决方案:

解决问题的办法:

我们根据自己的调研资料、知识储备及农作物生长所需要的条件,

决定实现五个功能,即:“自动供水”、“自动补光”、“自动加温”、

“自动排风”、远程监测及控制功能。功能实现过程,我们一是参考开源硬

件的电子书籍、二是去DF论坛查找相应案例、三是通过教师的引导逐步去实

现功能模块。

硬件,我们用到的是“掌控板”作为主控,并结合了各种传感器。

软件,我们使用的是比较容易上手的mPython图形化编程软件。

物联网功能的实现,我们选用的是界面友好的中国移动物联网平台。

发明研究的重点:

一、掌控板结合各种传感器所要实现的智能控制

二、物联网应用平台的应用

发明研究的难点:

一、继电器的使用方法

二、物联网功能的实现

发明研究的难点:

一、继电器的使用方法

二、物联网功能的实现

本发明使用方法、附图说明性文字:

智慧农业大棚的功能模块,都可以通过编程对传感器、执行器实现智能控制 ,不需要人为干预。

物联网模块的操作,可登录https://open.iot.10086.cn/中国移动物联网平台,输入账号、密码后,进入设备列表,选择相应设备即可操作。

*使用或试用效果:

各功能模块都可正常使用,农业生产可以有精准的数据作为支撑,自动化设备可减轻农民伯伯的作业负担。通过项目的制作、作品展示,让更多的学生了解人工智能及物联网的前沿技术及更多的应用场景。

*优点:

利用图形化编程软件及开源硬件来完成项目,符合学生认知水平,通

过自我探究、反复实践,提高了学生的创造力、动手能力,进而促进了学生的

批判性思维及创新思维的发展。

“智慧农业大棚”这部作品,它的优点是在实现了自动供水”、“自动补光”、

“自动加温”、“自动排风”功能模块的基础上又实现了物联网功能,即远程

监测和远程控制。该项目更好的体现了人工智能及物联网的前沿技术及更多的

应用场景。

*还需进一步研究的问题:

一、优化供电方式,原干电池供电改为节能、环保的太阳能供电。

二、加入视觉类传感器,通过对植物叶片的颜色、植物的形态大小等来分析植物的长势。

三、可以尝试加入更多的土质的分析的传感器,如土壤的酸碱值等。


作品图片


查新说明

*查新网址与关键词:

物联网and智慧农业and大棚

数量89

物联网and智慧农业and自动供水

数量1

物联网and智慧农业and自动补光

数量0

物联网and智慧农业and自动排风

数量0

物联网and智慧农业and自动加温

数量0

*与本发明最相近的发明专利、研究文献的名称与摘要:

CN202122630359.5   一种基于物联网的智慧农业大棚

摘要: 本实用新型公开了一种基于物联网的智慧农业大棚,包括两个横杆,所述横杆的顶部设置有棚体,棚体的底部与横杆的上表面固定连接,两个横杆之间通过移板连接,移板的上表面固定安装有温湿度传感器,温湿度传感器的上表面固定安装有加温器,移板的上表面固定安装有加湿器,温湿度传感器的正表面安装有控制面板,所述横杆的一侧插设有滑板,滑板的一端与移板的一端固定连接。该基于物联网的智慧农业大棚,通过设置温湿度传感器、加温器、加湿器和控制面板配合,实现对大棚内温湿度进行监控和调节的目的,达到了方便对大棚内温度和湿度调节,方便大棚内作物的生长,同时也方便工作人员的监测,提高了大棚的使用效率,方便了工作人员的操作。