基于物联网的智慧农业大棚
来源: 发布时间:2023-12-02
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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。