物联网农业信息化实验台
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物联网农业信息化实训台是农业物联网的经典型应用，系统集合ZigBee无线组网技术、传感器技术、RFID技术、嵌入式系统控制技术、条码识别技术、互联网TCP/IP技术、位移通讯技术等物联网关键技术，全面监测农业生产过程中空气温湿度、土壤水分、温湿度、光照、CO2、气象等与农作物生产息息相关的参量，快捷组建现场监测控制系统无线传感互联网，可便利的实行现场和远程显露监测、并联动控制遮阳帘、通风、喷淋等设施，生动有效的展现和实施农业生产的信息化与现代化。
二、设备特别点
1、强大的通讯节点
系统配套的ZigBee无线通讯节点，应用工业级连接口设计，可装配外壳，支持电池供电，并直接提供传感器电源，可内置多种单独传感器，板载继电器开关、液晶显露器、模仿电压（V）检验测试、模仿电流（A）检验测试、Modbus工业现场总线连接口，可外接多种工业级传感器，该节点即是一款功能完备的教学研发系统，亦可适用一定的设备和项目硬件需求。
2、工业级真实传感器
系统应用的传感器全部为农业行业专用的真实设备，设定有防护外壳，应用标准通讯连接口。设定有精确度、线性度高，使用寿命长等特别点，可广泛应用来环境重量就地实时监控，工业过程及安全防护监控，农业、畜牧业生产过程监控。
3、灵活丰富的控制系统
系统配套带显露设备的触控网关，提供本地网关监控系统，也可经过网关的相关服务连接口，使用远程设备实行系统的监控，含有概括位移手持设备的客户端Android系统、Web浏览器访问，手机中文短信息交互等功能。系统开放全部源码及中间件连接口，便利教学及二次研发。
三、系统包括
物联网农业教学实训系统主要采用拟真沙盘、智能网关、传感器、执行器四部分包括。
1、拟真沙盘，含有概括温室大棚培育单元、浇灌单元、遮阳卷帘单元、食品运输加工单元等模仿场景。
2、智能网关，应用高功能低功耗的Cortex-A8处置整理器，运行嵌入式系统，提供系统服务程序，可支持远程互联网WEB访问或客户端系统。
3、传感器节点，含有温度（℃）、湿度、光照度、土壤水分、二氧化碳、大气压力、雨雪、风速传感器、视频摄像机。
4、执行器节点，含有电动遮阳帘、电动水泵、电子加热器、植物生长灯、换气风扇、声光报警、语音播放器、LED信息显露器、太阳能供电系统。
四、系统功能
1、就地实时监测功能
经过传感设备就地实时收集温室内的空气温度（℃）、空气湿度、二氧化碳、土壤水分、棚外光照度、大气压力、雨雪天气、风速等气象环境数值，将数值经过无线传感互联网传输给网关服务管理平台实行动态显露和解析处置整理，以直观的图表和弯曲线的方法显露，并提供各种声光报警信息和短信报警信息。
2、联动调控功能
系统会按照检验测试到的传感器信息情况自动调动和控制。
（1）按照光照度，自动控制电动遮阳帘和植物生长灯的打开和关闭；
（2）按照CO2浓度，自动控制风扇换气；
（3）按照温湿度阀值，自动开启加热器；
（4）按照土壤水分数值，自动实行浇灌；
3、图像与视频监控功能
系统提供视频本地与远程监控功能，直观地反映农作物生产的就地实时状态，病虫害监测，引入视频图像处置整理，既可直观反映作物的生长长势，也可以侧面反映作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上提供更加科学的种植决策课程理论依据。
4、数值查询与警告功能
系统可以就地实时查询温室内的各项环境功能数值、历史温湿度弯曲线、历史机电设备实操记录、历史照片等信息，方便寻找农作物生长环境规律，做出正确的农业生产决策。警告功能可预先设定适合农作物生长条件的传感器上限值和下限值，当某个数值超出限值时，系统提醒警告信息及远程通知。
5、远程访问与控制功能
系统经过网关系统服务系统，可经过手机、电脑访问服务器，远程就地实时监控系统环境信息及查询数值。
五、系统资源
1、部分本地控制界面：
部分Andriod界面：
部分实训实训图片：
硬件备品备件功能数值
| 名称 | 功能数值 | 数量 |
| 智能网关控制器 |
CPU处置整理器：Samsung S5PV210,Cortex-A8,主频为1GHz DDR2内部存储： 1GB NAND FLASH：1GB LCD液晶和触摸屏：7寸TFT LCD，高精确度电阻式触摸屏，支持校准，预留电容屏连接口 通讯连接口：GPRS3GZigBeeIEEE802.11以太网口UARTCANRS485 音视频连接口：HDMI1.4AV-INTV-OUT立体声音频写入输出MIC 存储连接口：SD卡USB |
1个 |
| 无线路由 |
品牌：TP-Link/普联技术 TP-Link型号：TL-WR842N 路由器类型：无线 无线传输速度：300M 有线传输率：10/100Mbps 无线传输速率：300Mbps 互联网标准：802.11b802.11g802.11n 无线互联网支持频率：2.4G 内置防火烧墙：是 WDS：支持 WPS：支持 无线天线：不可拆 |
1个 |
| 无线通讯模型块 |
处置整理器：CC2530，内置增强型8位51单片机和RF收发器，符合IEEE802.15.4/ZigBee标准规范，频段界限2045M-2483.5M。 存储：256KB闪存和8KB RAM 板载连接口：内置1路AC 250V/10A继电器，可完成现场电气设备控制；1路模仿电压（V）、1路模仿电流（A）收集连接口，支持其它模仿、数字信号外置传感器；1路Modbus工业现场总线连接口；1.3寸液晶屏；蜂鸣器；USB转串行口；ISP下载口；内置传感器连接口；外接传感器电源输出口；板载PCB天线与SMA座外接天线可选； 通讯距离：>70m 支持供电方法：AA电池、工业蓄电池、太阳能电池、220v电源适配器 外壳：密封ABS朔料外壳封装 |
20个 |
| 光照度传感器 |
供电电压（V）：12V DC 感光体：带滤光片的硅蓝光伏探测器 波长测量界限：380nm～730nm 准确度：±7％ 重复测量试验：±5% 温度（℃）特性：±0.5%/℃ 测量界限：0～200000Lux 输出形式：模仿量 0-5V 使用环境：0℃～70℃、0%RH～70%RH； 大气压力：80～110kPa |
1个 |
| 风速传感器 |
供电电压（V）：DC 12V 输出形式：模仿量 0-5V 响应时间：＜2S 传输距离：＞1㎞ 测量界限：0 ~50M/S 测量精确度：± 3% 启动风速：＜0.8M/S 环境温度（℃）：-40~85℃（常用） |
1个 |
| 温湿度传感器 |
供电电压（V）：DC 12V，电流（A）< 10mA 测量界限：温度（℃）：-20℃~70℃；湿度：0～100%rh 测量精确度：温度（℃）：±0.5℃；湿度：±4.5%rh 显露分辨率：温度（℃）：0.1℃；湿度：0.1％RH 连接口类型：模仿量 0-5V |
1个 |
| 二氧化碳传感器 |
供电电压（V）：12V DC 测量范围：0 ~ 5000ppm 精确度：±3% ppm读数 (0~3000ppm) @10 ~50℃ 分辨率：1ppm 响应时间：小于5分钟 数值更新时间：每2秒 预热时间 @25℃：小于5分钟 实操环境温度（℃）：0 ~50℃, 0 ~ 95%RH（非凝露） 存档温度（℃）：-40℃ ~70℃ 输出：模仿量 0-5V 功耗：Peak 150mA, Low 25mA (@5VDC) |
1个 |
| 土壤水分传感器 |
作业电压（V）：12V DC 作业电流（A）：30mA 测量功能数值：土壤容积含水率 测量单位：%( m3/m3) 测量测量范围：0～100% 测量精确度：0～50%（m3/m3）界限内为±2%（m3/m3） 作业界限：-30℃～70℃ 输出信号：模仿量 0-5V 平稳时间：通电后1秒 响应时间：＜1秒 |
1个 |
| 大气压力传感器 |
作业电压（V）：12V DC 测量范围界限：0～100,110,120Kpa 信号输出：4～20mA 供电界限：12～36VDC 测量精确度：≤ 0.2％F.S 使用温度（℃）：- 40℃～80℃ 负载(Ω)：≤(U-7.5V)/0.02 响应时间：≤ 1ms 测量介质：空气 |
1个 |
| 雨雪传感器 |
作业电压（V）：12V DC 测量界限：雨、雪有无查询 输出形式：开关量（一组常开/一组常闭） 负载能力：(触电容量（KV）)1A/ 24VDC；1A /120VAC 作业环境：温度（℃）-40℃～50℃ 湿度≤100%RH 外壳防护等级：IP45 |
1个 |
| 植物生长灯 |
作业电压（V）：12V DC 功率（W）：5w 透镜角度：90-120 波长：蓝光455-465nm 环境温度（℃）：<60° |
1个 |
| 空气加热器 |
作业电压（V）：12V DC 规格限定功率（W）：200W 材料：PTC绝缘型空气加热 寿命：3年内功率（W）衰减<10% |
1个 |
| 换气风扇 |
作业电压（V）：DC 12V 转动速度：3000(R/min) 风量：9.23/13.96(CFM) 噪音：26/30(dB-A) 框体结构：注塑一次成型,PBT+30%玻线+VO级阻燃剂 风叶：注塑一次成型,PBT+30%玻线+VO级阻燃剂 轴承：应用高精确度、长寿命低噪音滚珠轴承 绝缘电阻：500兆欧以上; 电压（V）界限：规格限定电压（V）+15% 使用环境温度（℃）(℃)：－20℃～75℃ B:(滚珠轴承) 寿命：60000(小时) |
1个 |
| 电动遮阳帘 |
作业电压（V）：太阳能 窗型：天棚帘 尺寸：100x80cm 控制方法：电动 布艺帘材料：布帘 遮光功能：装饰、全遮光 通讯连接口：无线遥控 |
1套 |
| 电动水泵 |
规格限定电压（V）：DC 12V 使用电压（V）：DC5V～DC12V 作业电流（A）：1050Ma±10% 扬程：4米±10% 流量：550L/H±10% 噪声：（35dB0.5M以内） 流体温度（℃）界限：0度到65度, 连续使用寿命：20000小时以上 防水浸等级为：IP68 |
1套 |
| 声光报警器 |
作业电压（V）：DC 12V 功率（W）：10W 喇叭分贝：90DB 外壳：设定有良好的防尘、防水浸功能。 颜色：红色 |
1个 |
| 云台摄像机 |
作业电压（V）：DC12V，*大作业电流（A）500mA。 *大水平转角：0-355° *小水平转角：0-20° 垂直转角：0°—90° 通讯连接口：RS485WIFI 转动速度：水平约12°/S，垂直约10°-30°/S（可选） *大荷载量：0.5KG 基础功能：上、下、左、右、自动旋转 红外距离：0―20米 |
1个 |
| LED信息显露器 |
作业电压（V）：DC 5V 显露器：点阵LED 分辨率：16x64，支持汉字、图片 级联：支持级联 |
1个 |
| 语音播报器 |
作业电压（V）：DC 5V 语音：电子语音合成 通讯连接口：UART |
1个 |
| 太阳能供电系统 |
太阳能电池板：18V/8W 尺寸：232x342x8mm 电源箱：4000mA铅酸电池 系统输出：5-12V 太阳光充电时间：8-10小时(冬季更长) 适配器充电时间：4-5小时 |
1套 |
| *章. 实训环境与系统工量具 |
| 1.1研发平台简介 |
| 1.2 Windows系统研发环境 |
| 1.3 Linux系统研发环境 |
| 第二章. 智能传感器模型块部分 |
| 实训一. 风速检验测试传感器 |
| 实训二. 光照传感器 |
| 实训三. 温湿度传感器 |
| 实训四. 声光报警传感器 |
| 第三章. 无线通讯模型块部分 |
| 实训一. ZigBee CC2530入门 |
| 实训二. LED灯的控制实训 |
| 实训三. 定时器实训 |
| 实训四. 片上温度（℃）A/D变换实训 |
| 实训五. 串行口控制LED灯实训 |
| 实训六. 点对点无线通讯实训 |
| 实训七. 点对多点无线通讯实训 |
| 实训八. TI Z-stack2007协议栈入门实训 |
| 实训九. 基于Z-Stack的无线组网实训 |
| 实训十. 基于Z-Stack的串行口控制LED 实训 |
| 实训十一. 无线温度（℃）检验测试实训 |
| 实训十二.无线透传实训 |
| 实训十三.RFID自动读卡实训 |
| 实训十四.基于RFID的应用实训 |
| 第四章. 基础应用实训 |
| 实训一. 实训环境使用入门 |
| 实训二. 多线程程序设计 |
| 实训三. 串行口程序设计 |
| 实训四. SOCKET 互联网编程 |
| 实训五. 嵌入式SQLite应用 |
| 实训六. 嵌入式WebServer移植 |
| 第五章. 基于Qt的GUI实训 |
| 实训一. 搭建本机Qt研发环境 |
| 实训二. 基于QtDesigner的程序设计 |
| 实训三. 搭建Qt/Embedded ARM环境 |
| 第六章. 底层系统组建实训 |
| 实训一. Linux内核裁剪与编译 |
| 实训二. 组建根文件系统 |
| 第七章. 设备底层驱动实训 |
| 实训一. 内核驱动入门 |
| 实训二. PWM蜂鸣器驱动及控制 |
| 实训三. ADC驱动及采样 |
| 实训四. LCD设备驱动及控制 |
| 实训五. U盘连接口使用 |
| 第八章.综合项目实训部分 |
| 实训一. 智慧农业实训系统入门 |
| 实训二. 智慧农业系统之传感器检验测试实训 |
| 实训三. 智慧农业系统之环境智能调控实训 |
| 实训四. 智慧农业系统之反馈控制实训 |
| 实训五. 智能农业系统之卷帘控制实训 |
| 实训六. 智慧农业系统之环境数值库处置整理实训 |
| 实训七. 智慧农业系统之环境视频监控访问 |
| 实训八. 智慧农业系统之GSM/GPRS短信息控制实训 |
| 实训九. 智慧农业系统之WEB远程服务器监控实训 |
| 实训十. 智慧农业系统之Android手持设备远程控制实训 |
