知能農業総合実訓システム（FS _ ZNNY）の主体はアルミニウム合金金属骨格と有機ガラス壁からなる温室システムであり、他の感知、制御及び実行システムとともに、完全な温室ハウスシステムを構成する。透明温室のビニールハウス、自動日除けカバー、ポンプ及びノズル、模擬植物と本物の植物、水循環システム、通風システム、光照射調節システム、温度調節システム、無線センサーネットワークの設置位置などを含む。モノのインターネットの農業分野における自動化と知能化応用に対する実景シミュレーションシステムであり、各種センシングノード（環境温湿度、土壌水分、二酸化炭素、画像など）と無線通信ネットワークに基づいて農業生産環境の知能感知、知能予警、知能分析、専門家のオンライン指導を実現し、農業生産のために精密化栽培、可視化管理、知能化意思決定を提供する。大学がIoT実訓教育の面で真実な農業総合実訓システムを提供し、学生が実訓中にIoT総合技術応用に対する理解を実現し、その上で革新応用を行い、学生の革新応用能力を育成し、現在の高学校がIoT技術人材を育成する需要を十分に満たした。

図1製品実図

1.各データ収集ユニット及び実行ユニットは、サーバと無線通信又は有線通信を介して、ユーザは、ユーザの実際の状況に応じて適切な通信スキームを選択することができる。

2.誰かが違法にビニールハウスに入った場合、システムはすべて警報メッセージをバインド携帯電話に送信することができる。

3.リモートビデオは天井内の状況をリアルタイムで監視する。

4.システムはリアルタイムで空気温湿度、土壌温湿度、光照度とCO 2濃度を監視する。

5.ユーザーは空気温湿度閾値を設定し、閾値に応じて加湿器または加熱シートを自動的にオンまたはオフにして空気温湿度を調節することができる。

6.ユーザは、閾値システムがライトまたは日除けカーテンを自動的にオンまたはオフにすることに基づいて光照度閾値を設定し、光照度を調整することができる。

7.ユーザーは土壌温湿度閾値を設定し、閾値システムに従ってスプレーを自動的にオンまたはオフにして土壌温湿度を調節することができる。

8.ユーザはC 02濃度閾値を設定し、閾値システムに基づいて換気システムを自動的にオンまたはオフにして空気中のCO 2濃度を調整することができる。

9.Windows下のソフトウェア、android携帯電話/タブレットソフトウェア、または微信公衆番号の形式で制御システムを検出することができる複数のプラットフォーム監視。

スマート農業実訓システムはシミュレーション砂盤、センシング装置、実行装置、ゲートウェイ制御装置から構成される。野菜畑、ビニールハウスからなる。空気温度、空気湿度、土壌温度、土壌湿度、光強度、二酸化炭素濃度など、さまざまなセンサを配置します。

図3スマート農業システム

デバイスには次のシステムがあります。

インテリジェント照明サブシステム

自動照明調節システムは、照明センサーに基づいて温室ビニールハウスの光照度を判断し、制御戦略に基づいてサンシェードまたは補光ランプを制御し、温室内光照度調節を行うことができる。

インテリジェント土壌温湿度制御サブシステム

システムは自動噴水灌漑システムを備え、タンク、ポンプ、電磁弁、噴頭、土壌温湿度センサーから構成される。システムは土壌温湿度が設定値を下回った場合、ポンプ、電磁弁を開き、噴水を開始し、そうでなければ噴水を停止するよう制御することができる。

インテリジェント空気温湿度制御サブシステム

自動気温調節システムは、空気温湿度センサに基づいて室内温度を判断し、制御戦略に基づいてヒータをスイッチし、空気温度調節の目的を実現することができる。

インテリジェントCO 2濃度制御サブシステム

CO 2自動調整システムは、二酸化炭素センサ、排気ファンから構成され、二酸化炭素濃度が設定値より大きい場合、排気ファンを開いて温室に換気する、設定値を下回ると、排ファンは自動的にオフになります。

インテリジェントセキュリティサブシステム

セキュリティ監視システムは主に人体赤外モジュール、カメラ、音響光学警報ランプとGPRSモジュールから構成され、人体赤外モジュールは侵入者がいるかどうかを監視し、侵入者がいれば音響光学警報ランプを開き、GPRSモジュールを通じて顧客の携帯電話にメールを送信する。Wifiカメラは、ビニールハウスのリアルタイム映像を遠隔監視することができます。

遠隔制御サブシステム

1、Webアクセス

システムはウェブ方式でサービスを提供し、ユーザーはインターネット網の中の任意のコンピュータを通じてシステムにアクセスすることができる。

2、微信クラウド制御

ユーザーはウィーチャットを通じてデバイスの公衆番号に関心を持ち、ウィーチャットの公衆番号が提供するボタン制御と室内状態を見ることができる。その他にも、文字、音声を送信することでデバイスを制御することができます。

中央制御サブシステム

1、データまとめ

各センサのデータを取得し、データベースに格納します。

2、知能分析制御

統計データ、ユーザー設定閾値に基づいて各制御エンドポイントをインテリジェントに制御します。

3、データアップロード

リモート・サーバにデータをアップロードして、ユーザーが外部ネットワークで制御を表示できます。

4、端末の相互作用

LAN内の制御端末と対話し、システムの設定、状態の表示、デバイスの制御などの操作を完了する

ターミナルコントロールサブシステム

ユーザーは携帯端末、PAD、またはPCを通じてスマート農業サンドシステムにアクセスすることができる。

1、リアルタイム状態照会

2、閾値設定

3、設備遠隔制御

プロジェクトの背景

我が国の伝統的な農業は天に頼って食事をするので、自然環境は農業生産に対する影響はとても大きいです。伝統農業は生産過程において、農作物の栽培であれ水産であれ、家畜・家禽の養殖であれ、農牧漁民の経験と感覚に基づいて生産を行うことが多く、これは作業効率の低下、肥水薬の深刻な浪費をもたらすだけでなく、農産物の品質を保証することが難しく、集約化と規模化を実現することが難しい。情報化知能監視システムは棚内の空気温度、空気湿度、土壌温度、土壌湿度、光強度、二酸化炭素濃度などを制御することができる。照明強度、水流量及びPH値、土壌EC値などのパラメータに対してリアルタイムで自動調節を行い、監視し、植物が成長する環境を創造し、小屋内の環境を人工的に想定された理想値に近づけ、温室作物の成長発育の需要を満たす。

プロジェクト1：不明者の侵入、自動警報シーン

シーン紹介：不明者の侵入をシミュレーションする時、システムは自動的に警報して突発状況に対応する。スマートセキュリティシステムの自動運転を重点的に表示します。人体赤外線モジュールが人の侵入を監視すると、自動的に音響光学警報ランプが点灯し、GPRSモジュールを通じて顧客の携帯電話にメールが送信される。ユーザーはWifiカメラを通じて携帯電話でビニールハウスのリアルタイム映像を遠隔監視することができる。

実験に関わる：ZigBee無線組網実験ハウス異常環境警報実験

関連設備：人体赤外線モジュール雲台カメラ音響光学警報器GPRSモジュール

プロジェクト2：季節に反して野菜を栽培し、室内の温度、光、水、肥料、ガスなどの多くの要素のシーンを系統的に知能的に調節する

場面紹介：季節に反して野菜を栽培する場合、システムは自動的に環境を調節して農作物の正常な成長を保証する。中央制御システムがスマート照明及び空気温湿度制御システムの運転を制御することを重点的に示す。適切な温度と十分な光照射は植物の光合成に影響する重要な要素である。季節に反して野菜を栽培する場合、温度と光に対する要求はより高いことが多い。中央制御システムは、取得した各センサデータをデータベースに格納する。データをインテリジェントに統計分析し、ユーザーのしきい値設定に基づいて各システムをインテリジェントに制御します。日除けカバーまたは補光ランプを自動的に制御し、加熱器をスイッチして、光照射と空気温度調節の目的を実現する、ユーザーのリモートビデオは、天井のリアルタイムの稼働状況を監視します。

実験について：

（1）ZigBee無線ネットワーク構築実験

（2）ZigBee温湿度採取実験

（3）ZigBee光照度採取実験

（4）ZigBee二酸化炭素濃度採取実験

（5）ZigBee照明制御実験

（6）ZigBee噴流システム制御実験

（7）ZigBeeファン制御実験

（8）ZigBee恒温制御実験

（9）ZigBee湿度制御実験

（10）ZigBee光照度制御実験

（11）ZigBee噴流制御実験

（12）ZigBee日除け幕制御実験

設備：二酸化炭素センサファン光照射センサ電動日除けカーテン噴水ヘッドポンプ土壌温湿度センサ加湿器空気温湿度センサヒータ