智能温室设计因何需要智慧化

　　我国作为农业大国，近几十年来农耕技术发展迅猛，我国的温室大棚数量太多。温室大棚物联网化、智能化成为了未来农业的发展趋势，本文将详细阐述智能温室设计方案的构成。

　　1.为什么大棚要“智慧化”？

　　通常放置于温室大棚内栽种的植物，对生长环境都有着较为苛刻的要求，温度、湿度、二氧化碳浓度等指标都需要维持在一个稳定的范围内。早期的温室大棚，通过布置多种传感器，人工定时去查看，并对大棚内的温控器、加湿器等设备进行调整。但随着温室大棚数量越来越多、单个大棚内需要的传感器也越来越多，传感器之间的通讯线缆布线变得很困难，通过人工去管理大棚也变得越来越难。

　　2.智慧大棚包含哪些东西？

　　采集端

　　要实现对大棚内环境的实时监测，给出相对较全的环境情况，需要布置多种多样的传感器，例如：

　　温度传感器（空气、土壤）

　　湿度传感器（空气、土壤）

　　光照传感器

　　二氧化碳浓度传感器

　　3.控制端

　　想要实现智能温室设计智能化，不只需要数据的采集上传，还需要能应对情况变化的智能控制。通过ARM平台的网关控制器，可以外接多路设备，以实现实时控制大棚内环境的效果。外接的设备包含：

　　步进电机

　　水泵喷洒器

　　日光灯

　　风机

　　石英加热管

　　4.网关控制器基于Coretex-A7设计，网关与多种传感器之间通过LoRa技术进行无线连接。在取电不方便的大棚内，传感器节点均需要通过电池供电，这就需要应用LoRa技术很低的功耗。采用休眠+定时唤醒上传的工作模式，能够大大降低传感器节点的耗电量，一节干电池可以使用2~3年。

　　出于智能温室设计成本的考虑，一般情况下多个大棚会共用一个网关，这样大棚内的相关控制设备，也需要通过无线通讯来控制。同样，使用LoRa也是一种不错的选择。LoRa传输距离够远，可接入节点数上千个，足可以达到大棚内节点数需求。传输数据量较小的弊端，对于只要发送一些简单的控制量而言也够使用了。

　　交互方面，网关控制器上可以外接一个显示屏和触摸屏，方便在现场排查故障和调试应用。数据汇总到网关后，通过4G的方式将数据上传到云平台，管理人员在远程使用PC或手机登录访问，便可由云平台下发相应的控制指令。