LoRa土壤温湿度监测,实现农业生长环境智能控制
设计原理(传感器+云数据分析+网络后台管理)
智慧农业将先进的LoRa技术与现代化传感器技术相结合,由精准传感器对农田、温室、林园等目标区域进行监测,实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析,从而有针对性地投放农业生产资料,并根据需要调动各种执行设备,进行调温、调光、换气等动作,实现对农业生长环境的智能控制。
用户需求:
1、农业生产向智能化信息化的智慧农业方向发展;
2、人工耗时耗力,且可能存在误判导致盲目施肥和灌溉;
3、植物生长环境要求精细,发生突发情况人工无法及时发现和处理。
方案目标:
1、解决人员紧缺、老龄化问题,节省人力成本,提高效力;
2、提高农业生产抗风险能力,精准控水控肥,信息化保产增产,提升土地资源利用率;
3、助力弱势分散的小农生产向规模化、集约化、信息化、智能化转变,提高农业生产经济效益。
众所周知,野外应用一般由电池供电(或者太阳能供电),四信超低功耗LoRa模块,结合发射功率多级可调、多级休眠、空中唤醒等多重功耗优化技术,可在超低功耗下实现超长距离传输,在电池供电应用中优势明显。
低功耗MCU负责采集土壤温湿度、ph值、光照、CO2浓度等信息(可接4-20mA标准工业电流传感器),采集完毕后唤醒深度休眠中的LoRa模块,将环境参数发送给LoRa网关/基站,由LoRa网关/基站传输给远程或者本地的服务器,进行农田环境的管理。
在智能大棚系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。
远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
四信LoRa优势特点:
l 超高覆盖面积(超长距离通信),实测通信距离>11.5Km;
l 多级休眠,空中唤醒,超低功耗,休眠电流<1.8uA,功耗优势;
l 前向纠错,抗扰特性,数据传输可靠,预防数据丢包;
l 模块空中升级,远程配置、升级;
l 信号频谱扩宽处理,灵敏度达-140dBm;
l 大型项目,接入节点众多,大网络容量,组网灵活,成本低;
l 体积小,易嵌入,开发方便,封装复杂LoRa底层协议,只需串口即可透传应用数据;