移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：智慧农业沙盘系统
基于嵌入式开发的智慧农业系统
基于嵌入式开发的智慧农业系统1. 引言1.1 智慧农业系统概述智慧农业系统是一种利用先进的信息技术、网络通信技术和传感技术来提高农业生产效率和质量的新型农业生产方式。
通过将传感器、监测装置、控制系统等设备集成到一个统一的系统中，实现对农作物生长环境、土壤状况、气象条件等数据的实时监测和控制。
智慧农业系统不仅可以提高农作物的产量和质量，还能有效减少对环境的影响，节约资源，降低成本。
通过监测土壤湿度、温度、光照等信息，智慧农业系统可以实现精准灌溉、精准施肥，避免浪费和过度施用化肥农药，减少环境污染，提高农产品品质。
智慧农业系统还可以提供实时监测和预警功能，及时发现病虫害、干旱等灾害，帮助农民采取相应措施，防止损失。
通过数据分析和决策支持系统，智慧农业系统可以为农民提供科学的种植管理建议，提高农业生产效率和农产品质量。
智慧农业系统的出现为农业生产带来了新的发展机遇，提高了农业生产的自动化水平，为农民提供了更多的种植管理工具和技术支持，推动了农业产业的升级和转型。
随着科技的不断发展和进步，智慧农业系统在未来的发展前景将更加广阔，为农业发展注入了新的活力。
1.2 嵌入式开发在农业领域的应用嵌入式开发是指将计算机系统嵌入到其他设备或系统中的过程。
在农业领域，嵌入式开发被广泛应用于智慧农业系统中，通过将各种传感器、控制器等设备嵌入到农业设施中，实现对农业生产过程的监测、控制和管理。
1. 实时监测：通过嵌入式传感器监测土壤湿度、温度、光照等参数，实现对农作物生长环境的实时监测，帮助农民及时调整种植管理措施。
2. 智能控制：借助嵌入式控制器，实现智能灌溉系统对灌溉水量、频率的精确控制，有效节约水资源，提高农作物产量。
3. 数据采集与传输：嵌入式开发还可以用于数据采集与传输，将土壤、气象等数据实时传输到云端，为农业生产提供科学依据。
4. 精准农业：通过嵌入式开发技术，实现针对性的施肥、喷药，提高农业生产效率，减少对环境的影响。
农业物联网技术与智慧农业创新案例
农业物联网技术与智慧农业创新案例在当今时代，科技的飞速发展正在深刻地改变着各个领域，农业也不例外。
农业物联网技术作为一项关键的创新手段，为智慧农业的发展注入了强大的动力。
通过将传感器、数据分析和远程控制等技术应用于农业生产，农业物联网实现了对农业环境、作物生长和农业设备的实时监测与精准管理，极大地提高了农业生产效率和质量，推动了农业的可持续发展。
接下来，让我们一起走进几个令人瞩目的智慧农业创新案例，亲身感受农业物联网技术带来的变革。
案例一：精准灌溉系统在广袤的农田中，水资源的合理利用一直是一个关键问题。
传统的灌溉方式往往依靠经验和定时定量的浇水，不仅浪费水资源，还可能导致灌溉不均匀，影响作物生长。
而农业物联网技术带来的精准灌溉系统则有效地解决了这一难题。
在某个大型农场，安装了一套基于物联网的土壤湿度传感器网络。
这些传感器分布在农田的不同区域，能够实时监测土壤的湿度和温度等参数。
通过无线网络，这些数据被传输到中央控制系统。
系统会根据预设的阈值和作物的生长阶段，自动判断是否需要灌溉以及灌溉的水量。
当需要灌溉时，系统会自动启动灌溉设备，并精准控制灌溉的时间和水量，确保每一寸土地都能得到恰到好处的水分供应。
这一精准灌溉系统的应用，不仅大大节约了水资源，还提高了作物的产量和质量。
由于灌溉更加均匀和及时，作物能够在最佳的水分条件下生长，减少了因缺水或过度浇水导致的生长不良和病虫害的发生。
同时，农场主可以通过手机或电脑随时随地查看农田的灌溉情况，实现了远程管理和监控。
案例二：智能温室种植温室种植是一种高效的农业生产方式，但传统的温室管理往往需要大量的人力和经验。
农业物联网技术的应用使得温室种植变得更加智能化和自动化。
在一家现代化的智能温室中，安装了一系列的传感器，包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器等。
这些传感器实时采集温室内部的环境参数，并将数据传输到智能控制系统。
系统会根据作物的生长需求和预设的环境条件，自动调节温室的通风、遮阳、加热和降温等设备，为作物创造一个最适宜的生长环境。
物联网智慧农业系统设计与模拟实验
物联网智慧农业系统设计与模拟实验随着科技的快速发展和人们对食品安全和效率的追求，物联网智慧农业系统成为了农业领域的热门话题。
本文将探讨物联网智慧农业系统的设计及模拟实验，并介绍其在农业生产中的应用。
物联网智慧农业系统是一种通过传感器、无线通信和云计算等技术手段，将农业生产过程中的各种数据进行采集、传输、储存和分析处理的系统。
通过智能化的管理和控制，可以实现对农作物的全过程监测和调控，提高农业生产的效率和质量。
首先，物联网智慧农业系统的设计需要考虑到农作物的生长环境。
传感器可以用于感知光照、温度、湿度、土壤水分等环境参数，通过无线通信技术将数据传输到云端。
云计算平台可以对这些数据进行实时分析，生成相应的报告和指标，供农民和农业专家参考。
通过对农作物生长环境的监测和调控，可以提高作物的产量和品质。
其次，物联网智慧农业系统的设计还需要考虑到灌溉和施肥的自动化控制。
通过激光、超声波等技术，可以实现对土壤水分和肥料浓度的无损检测。
根据检测结果，系统可以自动调节喷灌装置和肥料供应装置，实现对农作物的精准灌溉和施肥。
这样不仅可以节约水资源和肥料，还可以减少环境污染，提高农作物的抗病虫害能力。
此外，物联网智慧农业系统还可以通过图像识别和机器学习等技术，实现对农作物的病虫害智能监测和预警。
通过使用高分辨率摄像头对农田进行拍摄，并将图像传输到云端进行分析，可以识别出农作物叶片上的病虫害病斑。
系统可以根据病斑的种类和分布情况，自动生成病虫害防治方案，并向农民发送预警信息，提醒其采取相应的防治措施。
另外，物联网智慧农业系统还可以通过远程操作和智能设备的控制，实现对农业机械和设备的自动化管理和维护。
例如，通过使用无人机和机器人等设备，可以实现对农田的巡查和作业。
系统可以根据巡查和作业数据，对农田进行分析和评估，向农民提供相应的建议和指导，实现对农业生产全过程的实时监控和调控。
在物联网智慧农业系统的模拟实验中，可以使用仿真软件和传感器节点进行模拟操作和数据采集。
联想移动互联应用开发系统(智能农业)使用说明
点击“确定”，在“已安装”选项卡会显示已安装的App，如下图所示：
这样，就完成了App在 联想移动互联开发平台 上的安装，App会自动 打开，进入首页。
联想智能农业移动应用开发系统操作介绍
• 移动应用程序App的设置
1、服务端App的网络设置 打开服务端App，如下图所示：
将服务状态置为“开启”，记下服务端App的IP地址，例如： 192.168.19.125。
串行接口模块可共有4路DB9串口可供使用，COM1、
联想智能农业移动应用开发系统功能模块
• 移动互联开发平台/智能数据网关的使用
注意：请勿在移动互联开发平
台或智能数据网关操作面上放 置杂物，以防设备关合时损坏 液晶屏或操作面板。
联想智能农业移动应用开发系统功能模块
• 智能农业沙盘模块介绍
二氧化碳传感器 空气温湿度传感器 土壤湿度传感器 光照度传感器 通风执行节点 补光执行节点 灌溉执行节点。
联想智能农业移动应用开发系统 联想智能农业移动应用开发系统
移动APP 开发
嵌入式设备 开发
软件测试
用户体验 测试 （需配选件）
……
不仅可以满足开发企业研发新产品搭建模拟环境的需求，也可以作为各级学校移动 互联网、软件、物联网、设计等专业或课程的教学和实训平台。
联想智能农业移动应用开发系统是一套模拟智能农业场景的应用研发测试平台。
联想智能农业移动应用开发系统
• 系统架构介绍 • 系统功能介绍 • 系统操作介绍
联想智能农业移动应用开发系统功能模块
• 移动互联开发平台/智能数据网关模块介绍
联想移动互联开发平台正视图
联想智能农业移动应用开发系统功能模块
联想移动互联平台的内视图
智慧农业嵌入式实训报告
一、实训背景随着全球农业现代化进程的加快，智慧农业逐渐成为农业发展的新趋势。
智慧农业是指利用物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术手段，对农业生产、管理、服务等环节进行智能化、精准化改造，提高农业生产效率，降低生产成本，实现农业可持续发展。
嵌入式系统作为智慧农业的核心技术之一，在智慧农业中扮演着重要角色。
本次实训旨在通过嵌入式系统在智慧农业中的应用，提高学生对嵌入式技术的理解与应用能力。
二、实训目标1. 理解嵌入式系统在智慧农业中的应用原理和关键技术；2. 掌握嵌入式系统在智慧农业中的应用实例；3. 学会使用嵌入式开发工具和平台，进行智慧农业项目开发；4. 提高学生的实践能力和创新意识。
三、实训内容1. 嵌入式系统基础知识（1）嵌入式系统概述：介绍嵌入式系统的定义、特点、分类及发展历程。
（2）嵌入式处理器：讲解常见的嵌入式处理器，如ARM、MIPS、AVR等，并比较其优缺点。
（3）嵌入式操作系统：介绍常见的嵌入式操作系统，如Linux、FreeRTOS、uc/OS 等，并比较其特点。
2. 智慧农业应用实例（1）环境监测：讲解如何利用嵌入式系统实现温室大棚、农田等环境监测，如温湿度、土壤水分、光照等。
（2）智能灌溉：介绍如何利用嵌入式系统实现精准灌溉，提高水资源利用率。
（3）智能施肥：讲解如何利用嵌入式系统实现精准施肥，提高肥料利用率。
（4）智能植保：介绍如何利用嵌入式系统实现无人机植保，提高农药利用率。
3. 嵌入式系统开发工具与平台（1）嵌入式开发工具：讲解Keil、IAR、Eclipse等常用嵌入式开发工具的使用方法。
（2）嵌入式开发平台：介绍STM32、Arduino、ESP8266等常用嵌入式开发平台的特点和应用。
4. 智慧农业项目开发（1）项目需求分析：根据实训要求，分析智慧农业项目的需求，明确项目目标。
（2）硬件选型：根据项目需求，选择合适的嵌入式处理器、传感器、执行器等硬件设备。
物联网智慧农业沙盘教学演示模型实训系统—微分电子
智慧农业沙盘实训系统Welcome To Microsec智慧城市服务专家物联网安全创造者一、系统简介智能农业沙盘演示系统分为智能农业、水利灌溉两个部分。
智能农业系统通过采集温度数据信息、湿度数据信息、二氧化碳、光照、土壤湿度等数据信息，通过无线网（433MHz）传送给嵌入式智能网关，嵌入式网关通过有线网络或移动网络（GPRS、3G）传给后台，通过屏幕显示农业生产环境数据信息，并进行分析处理，控制风扇、喷水阀、灯、数码管等设备的工作状态。
在产品设计上充分利用Cortex-A8开发板的资源和PC电脑，包括丰富的中断源、IO控制，快速准确的实现传感器信息采集、无线通信、继电器控制等功能。
水利灌溉系统通过采集水库水位、闸门开启状态、水速、土壤湿度等数据信息，通过无线网（433MHz）传送给嵌入式智能网关，嵌入式网关通过有线网络或移动网络（GPRS、3G）传给后台，通过屏幕显示水利、水文数据信息，并进行分析处理，控制闸门开启、泵机开启等设备的工作状态。
在产品设计上充分利用Cortex-A8开发板的资源和PC电脑，包括丰富的中断源、IO控制，快速准确的实现传感器信息采集、无线通信、继电器控制等功能。
智能农业沙盘演示系统在远程控制方面采用嵌入式系统平台，可实现信息读写、设备控制、无线通讯等多种功能；支持多种传感器，结构化设计。
Cortex-A8嵌入式平台、单片机以及物联网ZigBee、433MHz技术的融合，可以让学生从实际生活中感受物联网的应用，并通过实践快速学习嵌入式、无线通讯、单片机等技术，对物联网这个庞大的系统做一个亲身的感受，以便以后的物联网开发。
二、系统构架三、系统软件.实时数据查询；.历史数据记录绘制；.大棚内温湿度自动调节；.大棚土壤湿度自动调节；.大棚光照强度自动调节；.水库水位自动控制；.多终端客户端。
四、开发套件为更好的满足学校师生教学及实验的需求，微分电子根据现实实际情况，开发并提供“实训系统”相关的开发套件。
人工智能开发沙盘-智慧农业沙盘
⼈⼯智能开发沙盘-智慧农业沙盘⼈⼯智能开发沙盘-智慧农业沙盘1、沙盘展⽰6⼤⽓候带微缩场景模型，场景体现每个⽓候带地形地貌特点，植物特点；每个场景1平⽶，⾼度约0.7⽶。
-+1、沙盘展⽰6⼤⽓候带微缩场景模型，场景体现每个⽓候带地形地貌特点，植物特点；每个场景1.2平⽶，⾼度约0.7⽶。
正偏离为了场景展⽰效果更好单个场景增加⾯积：2、场景配有知识解说标牌。
沙盘表⾯采⽤打印+挤塑板⼿⼯雕刻成型，材质耐磨美观，多种绿化树⽊植物仿真模型。
根据不同⽓候带植物特点⼿⼯定制铁丝造型树，最⼤程度符合实际植物特点。
正偏离⼀般情况为磨具树，为了更逼真效果，我们采⽤⼿⼯铁丝树：⼿⼯定制造型铁丝树。
⼈⼯智能开发沙盘3、沙盘结构采⽤4cm*4cm*2⽅钢结构焊接牢固;外饰12mm厚⾼密度环保⽊板，⽊质烤漆颜⾊可选。
3、沙盘结构采⽤4cm*4cm*2⽅钢结构焊接牢固;外饰15mm厚⾼密度环保⽊板，⽊制烤漆底座，颜⾊可定制两种颜⾊搭配效果，例如整体⾊彩+绿⾊腰线+绿⾊脚线，让沙盘底座更具美观视觉。
正偏离板材增加厚度及外观效果：外饰15mm厚⾼密度环保⽊板，⽊制烤漆底座，颜⾊可定制两种颜⾊搭配效果，例如整体⾊彩+绿⾊腰线+绿⾊脚线，让沙盘底座更具美观视觉。
4、河流⽔⾯采⽤3mm亚克⼒有机玻璃背⾯喷漆⼯艺+树脂仿真⽔制作、河流背⾯+灯光照亮亮化河流展⽰效果；4、河流⽔⾯采⽤3mm+1.5mm⽔纹玻璃，制作双层玻璃⽔⾯，效果更逼真。
亚克⼒有机玻璃背⾯喷漆⼯艺+树脂仿真⽔制作、河流背⾯+灯光照亮亮化河流展⽰效果；正偏离河流⽔⾯增加效果：河流⽔⾯采⽤3mm+1.5mm⽔纹玻璃，制作双层玻璃⽔⾯，效果更逼真。
5、植物最⾼200mm，配有模型专⽤3mm仿真草坪绿地，绿化景观最⼤化仿真六⼤⽓候带；5、植物最⾼250mm，配有模型专⽤3mm仿真草坪绿地，模型专⽤地形粉，地形粉采⽤深绿、浅绿、中绿搭配出⼭形、平地河流等不同区域绿植的颜⾊深浅⽼嫩等逼真效果。
移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：物联网综合开发平台
1.1物联网综合开发平台
1.1.1图文介绍
●基本介绍：
物联网综合开发平台（xLab-BaseKits）是中智讯公司开发的一款信息类学科的综合型实验设备，是基于物联网等新工科技术改革而设计的实验平台。
物联网综合开发平台打破了传统以硬件平台来定义实验的困局，创新性的从专业学科建设角度来重新定义产品，让课程来定义实验，让实验来定义设备，能够配合专业教材完成全部的专业核心课程实验。
●组成部分：
物联网综合开发平台主要硬件功能如下：
感知层单元：C51单片机最小系统、ARM Cortex-M3/M4嵌入式最小系统、采集类传感器、控制类传感器、安防类传感器、显示类传感器、识别类传感器、创意类传感器等。
传感网单元：CC2530 ZigBee传感网系统、CC2540 蓝牙BLE传感网系统、CC3200 Wi-Fi传感网系统、LoRa传感网系统、NB-IOT传感网系统、4G LTE传感网系统等。
智能网关单元：采用高性能ARM 架构，外设：3G/4G、GPS/BDS、Wi-Fi、蓝牙、摄像头、NFC…
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1.1.3课程资源
物联网综合开发平台与中智讯开发的专业教材配套，可以满足物联网工程专业全部的专业核心课程及专业方向课程的教学、实验和实训需求，包括：《单片机与传感器》、
《单片机与
传感器》
《嵌入式接
口技术》
《物联网识别技术》
《物联网短距离无线通
信》
《物联网长距离无线通
信》
《Android 应用技术》
《Web应用
技术》
《基于Linux的智能网关技
术》。
面向物联网的智慧农业系统设计与实现
面向物联网的智慧农业系统设计与实现随着科技的快速发展，物联网技术被越来越广泛地运用于各个领域。
而在农业领域，物联网技术也得到了广泛的应用。
智慧农业系统作为一种新型的农业生产模式，对于实现农业的高效优质发展有着重要的作用。
本文将探讨面向物联网的智慧农业系统设计与实现。
一、智慧农业系统的概念智慧农业系统是指利用现代信息技术，结合多种农业监测设备，采用云计算、大数据、物联网、人工智能等技术手段，实现以实时监测、数据分析为基础，全面监控、精准决策、智能管理的全链条农业生产模式。
因此，智慧农业系统的实现，需要通过物联网技术的运用，来实现对农业生产全过程的数据化、可视化和智能化。
二、智慧农业系统的设计1. 设备选择智慧农业系统需要使用各种传感器和监测设备，以便对各种环境因素以及农作物的生长情况进行监测。
因此，在智慧农业系统的设计中，需要仔细选择不同的设备，并根据具体的需求进行布局，以便在监测到数据后，能够更加准确地进行数据分析和决策。
2. 数据处理在智慧农业系统中，各种传感器和监测设备会不断地采集各种数据，因此需要由一个完整的数据处理模块来对这些数据进行处理。
这个模块需要可以实时地对数据进行存储和分析，以便农民可以根据实时采集到的数据作出更加准确的决策。
3. 决策支持智慧农业系统的成功实现，需要一个良好的决策支持系统。
通过对大数据进行分析，可以为决策支持提供真实的和及时的数据支撑，以最终实现更好的决策效果。
而在决策支持系统中，需要具备预测模型和优化算法等技术，以及快速的数据交互和响应能力，从而提高决策的准确性和响应速度。
三、智慧农业系统的实现1. 数据采集和处理在智慧农业系统的实现中，数据采集和处理是非常重要的环节。
这个环节需要运用各种传感器和监测设备，获取各种需要监测的数据，然后进行数据处理和分析，以便更加精确地实现智能决策。
2. 数据存储和管理智慧农业系统中，需要大量的数据存储和管理。
因此，需要合理地设计数据库结构，并使用现代化的数据库管理技术来进行数据的存储和管理。
基于嵌入式开发的智慧农业系统
基于嵌入式开发的智慧农业系统智慧农业系统是一种基于嵌入式开发的先进技术，它融合了物联网、大数据、人工智能等多种技术，为农业生产提供了全方位的监测、控制和管理。
随着农业生产模式的转变和科技的不断进步，智慧农业系统已经成为了农业现代化的重要组成部分，极大地提高了农业生产的效率和质量，为农民创造了更为丰厚的收益。
本文将重点介绍基于嵌入式开发的智慧农业系统的相关技术和应用。
一、智慧农业系统的基本原理智慧农业系统是将现代信息技术应用于农业领域，通过传感器、控制器等设备收集农田的相关数据，然后利用云计算、大数据分析和人工智能等技术进行数据处理和决策支持，最终实现对农田生产过程的智能监测和精细化管理。
其基本原理可以归纳为以下几点：1. 数据采集：利用各种传感器和监测设备，如土壤湿度传感器、气象站、水质检测设备等，对农田的环境因素进行监测和数据采集。
2. 数据传输：将采集到的数据通过无线传输技术或者有线网络传输至数据中心，实现数据的实时监测和远程控制。
3. 数据处理：通过云计算等技术对采集到的数据进行存储、分析和处理，提取出有价值的信息，并进行数据挖掘和预测分析。
4. 决策支持：利用人工智能技术对处理后的数据进行决策支持，为农民提供种植管理、病虫害防治等方面的建议和指导。
5. 智能控制：通过嵌入式开发和自动化控制技术，实现对农业生产过程的智能监测和精细化管理，如智能灌溉、智能施肥等。
基于嵌入式开发的智慧农业系统技术包括传感器技术、无线通信技术、嵌入式软硬件开发技术等多个方面的技术支持。
1. 传感器技术：传感器是智慧农业系统的重要组成部分，通过各种传感器可以实现对土壤、气象、水质等多个方面的监测。
常见的传感器包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器通过物联网技术实现数据的实时采集和传输。
2. 无线通信技术：智慧农业系统需要实现大规模数据的实时传输和通信，因此需要采用各种无线通信技术，如无线传感网络、NB-IoT、LoRa等。
移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：智联网工程实训平台
1.1智联网工程实训平台
1.1.1图文介绍
基本介绍：
智联网工程实训平台（ZC-FwsPlat）是一款人工智能和智联网工程综合教学实训平台，包含了完整的智联网架构，包括：感知层、网络层、应用层实例的实验实训设备。
它以创新性的项目实践网板为基础环境，提供智能家居、智能农业、智能安防、智能医疗、城市环境、智慧工厂、智能考勤等实践组件包，每个实践组件包能够完成一个完整的物联网应用实训案例。
学生可以使用组件包、线材、接插件、软件资源，从零开始，自由设计各种类型的人工智能和物联网应用项目，为学生提供一个良好的创新实践、课程设计、毕业设计环境。
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●组成部分：
实训平台针对智联网的应用实训提供以下软硬件支撑：
1）智云基础硬件：包含智云网关、智云节点构成，覆盖无线传感网、ZigBee无线通信、Wi-Fi无线网络、3G无线通信、Android移动开发、嵌入式开发、传感器技术、执行控制、HTML5 web开发、JavaScript等技术；
●实验截图：
《物联网工程规划/应用实训》
《物联网综合设计》。
基于物联网的智慧农业系统设计与实施
基于物联网的智慧农业系统设计与实施随着科技的进步和人们对食品安全和高效农业的需求不断增长，基于物联网的智慧农业系统在农业领域中发挥着重要作用。
本文将介绍基于物联网的智慧农业系统的设计与实施，以满足农业生产的需求。
一、智慧农业系统的原理基于物联网的智慧农业系统是通过将农业设备、传感器、无线通信和云计算等技术相结合，实现对农业生产环境的实时监测和管理。
这种系统的设计目的是提高农业生产的效率和质量，同时减少资源的浪费。
智慧农业系统通常包括以下几个主要组成部分：传感器网络、数据传输通道、数据处理与分析平台以及远程控制和监测系统。
传感器网络用于采集农田中的环境数据，如土壤湿度、温度、光照强度等。
这些数据通过数据传输通道传输到数据处理与分析平台。
数据处理与分析平台对数据进行处理和分析，并生成农田管理的决策建议。
远程控制和监测系统则通过物联网技术实现对农业设备的远程控制和监测，提供农田管理的实时反馈和调整。
二、智慧农业系统的设计和实施步骤1.需求分析与规划在设计智慧农业系统之前，需要对农业生产的需求进行全面分析和规划。
了解农业生产中存在的问题和痛点，确定系统所需的功能和性能指标。
2.传感器网络的部署与配置根据农田的特点和需求，选择合适的传感器进行部署。
传感器的位置和数量应根据农田的大小和布局进行合理安排。
同时，需要对传感器进行配置，确保其能够准确采集和传输数据。
3.数据传输通道的建设选择合适的数据传输通道，确保数据能够准确、高效地传输到数据处理与分析平台。
考虑到农田一般地理分布较广，无线传输技术如WiFi、LoRaWAN等可以被考虑。
4.数据处理与分析平台的搭建在数据处理与分析平台上进行数据的存储、处理和分析工作。
这涉及到数据库的建立、数据分析算法的开发和部署，以及用户界面的设计和实现。
5.远程控制和监测系统的开发与安装设计并开发远程控制和监测系统，通过物联网技术实现对农业设备的远程控制和监测。
此外，还需要确保系统的安全性，防止未经授权的访问和操作。
移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：智慧农业大棚系统
1.1智慧农业大棚套件
1.1.1图文介绍
●基本介绍：
智慧农业大棚套件是一套农业大棚综合系统，通过无线传感网络，将光照、补光灯、水泵、土壤温湿度等数据或状态，发送到智云数据中心。
应用层软件，通过调用云端接口，获取状态数据并实现农业大棚的监测控制。
●主要功能
智慧农业大棚系统功能设计分两个大模块：设备采集控制、系统设置。
1）设备采集控制功能模块：分为光照度传感器、土壤温度水分传感器数据采集，步进电机、双路信号灯、水泵控制器的控制。
2）系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器MAC 地址获取与设置；系统软件版本查询与显示。
整个系统架构图如下：
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1.1.3课程资源
智慧农业大棚套件与中智讯开发的专业教材配套，可以满足《物联网工程应用设计》、《物联网工程规划设计》（智慧农业大棚）课程的教学、实验和实训需求：
《物联网工
程规划/应用
实训》。
智慧农业系统设置的功能设计方案
智慧农业系统设置的功能设计方案智慧农业系统是一种基于互联网、物联网、大数据和人工智能等技术的农业管理系统，旨在提高农业生产效率、降低环境污染和资源浪费，提升农业可持续发展水平。
下面是一个基于智慧农业系统的功能设计方案：1. 数据采集与监测功能：- 采集和监测土壤湿度、温度、光照强度等环境指标；- 采集和监测农作物生长情况，如生长高度、叶面积等；- 采集和监测气象数据，如温度、湿度、降雨量等；- 采集和监测农作物病虫害情况，如病害发生率、虫害数量等。
2. 农艺决策功能：- 根据采集的数据，系统可以智能分析判断，并提供农艺决策建议；- 提供适合不同作物和生长阶段的施肥、灌溉、病虫害防治等农艺措施；- 根据气象预测数据，提前预警并提供相应的农艺措施，以应对突发气候变化等。
3. 智能灌溉功能：- 根据土壤湿度数据和作物需水量预测，智能控制灌溉系统进行精确灌溉；- 配合气象预测数据，合理安排灌溉时间和量，避免浪费水资源；- 根据农作物生长状态和需水量的变化，自动调整灌溉策略。
4. 智能施肥功能：- 根据土壤养分状况、作物需肥量预测和气象预测数据，智能控制施肥系统进行精确施肥；- 根据作物生长阶段的不同需求，调整施肥方案，提供最优的养分供应；- 监测土壤养分状况，及时调整施肥量和时间，避免养分过量或不足。
5. 病虫害预防与治理功能：- 根据农作物病虫害监测数据和气象数据，提前预警病虫害的发生趋势；- 提供病虫害防治的建议和措施，并根据实时数据进行调整；- 提供农药使用指南，合理控制药剂使用量，减少环境污染风险。
6. 农产品追溯功能：- 将农产品的生产和加工信息记录在区块链中，确保农产品的安全可溯源；- 提供农产品溯源查询功能，消费者可以通过扫描产品上的二维码或在APP上查询到产品的生产过程和相关信息。
7. 数据分析与决策支持功能：- 对采集的数据进行统计和分析，提供农业生产的相关报表和指标；- 基于大数据和机器学习算法，预测农作物的产量和质量；- 提供农业决策支持，根据数据分析结果提供优化农业生产的方案。
嵌入式智慧农业实训报告
一、引言随着科技的不断发展，农业产业也在逐步迈向智能化。
嵌入式智慧农业作为一种新兴的农业技术，通过将嵌入式系统与农业技术相结合，实现了对农业生产过程的实时监控、智能决策和精细化管理。
为了深入了解嵌入式智慧农业技术，提高自身的实践能力，我参加了为期一个月的嵌入式智慧农业实训。
以下是实训过程中的所见所闻和心得体会。
二、实训内容1. 嵌入式系统基础知识实训过程中，我们首先学习了嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式处理器、嵌入式操作系统、嵌入式开发环境等。
通过学习，我们对嵌入式系统的基本架构和开发流程有了初步的认识。
2. 农业物联网技术接着，我们了解了农业物联网技术，包括传感器技术、无线通信技术、数据采集与处理技术等。
通过学习，我们认识到农业物联网技术在智慧农业中的应用价值，如智能灌溉、病虫害监测、温室环境控制等。
3. 嵌入式智慧农业系统设计在了解了相关技术后，我们开始学习嵌入式智慧农业系统的设计。
实训过程中，我们学习了如何根据实际需求选择合适的传感器、通信模块和处理器，以及如何进行系统架构设计、硬件选型和软件编程。
4. 实训项目实践为了将所学知识应用于实际，我们选择了“基于嵌入式系统的温室环境监控系统”作为实训项目。
该项目通过采集温室内的温度、湿度、光照等环境参数，实现对温室环境的实时监控和智能控制。
三、实训成果1. 完成嵌入式智慧农业系统设计在实训过程中，我们完成了温室环境监控系统的设计，包括硬件选型、软件编程和系统测试。
通过实践，我们掌握了嵌入式系统设计的基本流程，提高了自己的动手能力。
2. 提升团队协作能力实训过程中，我们以小组为单位进行项目开发。
在项目实施过程中，我们学会了如何进行团队沟通、分工合作和解决突发问题，提升了团队协作能力。
3. 拓宽知识面通过实训，我们对嵌入式智慧农业技术有了更深入的了解，拓宽了知识面。
同时，我们还学习了其他相关技术，如人工智能、大数据等，为今后的发展奠定了基础。
四、心得体会1. 嵌入式智慧农业技术前景广阔随着科技的不断发展，嵌入式智慧农业技术将在农业产业中发挥越来越重要的作用。
基于物联网的智慧农业系统设计
基于物联网的智慧农业系统设计近年来，随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的领域开始将其应用到实践当中。
其中，智慧农业系统就是一个非常典型的例子。
利用物联网技术，智慧农业系统可以收集各种农业相关的数据，并自动化地进行处理和分析，从而实现高效、准确、可靠的农业生产。
本文将探讨基于物联网的智慧农业系统的设计。
一、系统结构智慧农业系统的核心是数据，因此，其系统结构也非常重要。
通常情况下，一个基于物联网的智慧农业系统的结构包括感知层、传输层、网络层、应用层等四个部分。
感知层：感知层主要是通过各种传感器来采集土壤、空气、水质、气象等各种农业相关的数据，这些数据可以包括大气温度、湿度、土壤温度、PH值、光照强度、风速等等。
传输层：传输层的主要作用是将感知层采集到的数据传输到网络层。
目前，实现传输的方式主要有两种：有线传输和无线传输。
有线传输通常使用工业以太网或者CAN总线，而无线传输则有WiFi、蓝牙、NB-IoT、LoRa等各种通信协议可供选择。
网络层：网络层主要是对接收到的数据进行整合、分析和处理。
处理数据的方式通常包括存储、计算、数据挖掘、数据分析等诸多方面。
另外，还需要利用一些算法对数据进行处理，比如时间序列分析、聚类分析等等，从而得出合理的预测结论或者实时反馈。
应用层：应用层则是将处理以后的数据呈现给用户的界面。
可以通过手机APP、网站、短信、Email等多种形式实现。
应用层的主要任务就是为用户提供一些方便易用的控制器和监控器，以便用户更加便捷地操控系统，进行农业生产管理和决策。
二、系统设计基于物联网的智慧农业系统设计，需要根据不同的应用场景，确定各个层级之间的交互方式和数据协议。
以下是智慧农业系统设计的一些重点：（1）感知层设计：在感知层的设计上，需要使用合适的传感器对不同的农业要素进行监测。
例如，通过土壤传感器可以监测土壤湿度、肥料含量、温度等，通过气象传感器可以监测气象、风速、风向、光照强度等。
基于人工智能的智慧农业系统设计与应用
基于人工智能的智慧农业系统设计与应用一、引言随着科技的不断发展，智慧农业系统也得到了迅速发展。
而基于人工智能的智慧农业系统更是为农业领域带来了前所未有的机会。
本文将依据实际经验与技术手段，就基于人工智能的智慧农业系统的设计与应用展开论述。
二、智慧农业系统概述智慧农业系统是一种将物联网、云计算、大数据、智能硬件、人工智能等先进技术与农业有效结合的创新系统。
目的在于通过对农田、牲畜等进行实时数据采集、分析，进而实现精准种植、精准养殖的目的。
智慧农业的发展，推动农业传统生产方式向智能化、信息化、绿色化转型，有助于提高农作物的产量、品质、降低农药和化肥的使用量，推进生态农业的发展。
三、基于人工智能的智慧农业系统设计1. 系统架构智慧农业系统主要包含传感器节点、低功耗宽域无线通信技术、智能识别和控制模块、云计算和大数据分析、网格化管理等几个方面。
2. 数据采集与管理基于人工智能的智慧农业系统需要加装传感器节点，获取土壤温度、湿度、营养等数据，还可以使用摄像头、声音传感器等获取鸟类、虫害等相关数据。
通过对这些数据的分析，可以对种植、养殖、饲料等进行精准管理。
3. 精准化农业智慧农业系统需要能对不同的作物、动物进行精准管理。
这不仅包括对作物、动物的需求分析，还要根据市场需求、气象总量等因素，实现生产的精准化。
智能设备可以在作物成长的不同阶段提供适当的光照，控制适宜的气温和湿度，保证植株、果实的质量。
四、基于人工智能的智慧农业系统应用在实际应用中，智慧农业系统可以为农民提供全域一体化的农业服务。
比如，农民可以通过智能化设备来实现对农田的实时监测、土壤质量的诊断、作物种植阶段的反馈等。
同时，智慧农业系统对于农产品的溯源也有重要作用。
智能设备可以记录生产过程中的不同数据，这些数据将成为农产品溯源的重要信息。
五、总结智慧农业系统的应用具有显著的推动和促进作用，为农业产业优化增效、提高绿色食品供应和保护生态环境等方面带来了巨大的机会。
基于嵌入式开发的智慧农业系统
基于嵌入式开发的智慧农业系统【摘要】智慧农业系统结合了嵌入式开发技术和传感器技术，在农业生产中发挥着重要作用。
本文从智慧农业系统的概念入手，介绍了嵌入式开发技术在智慧农业中的应用和传感器技术在系统中的作用。
同时详细讨论了数据采集与处理方式，并阐述了智慧农业系统的设计与实现过程。
最后对基于嵌入式开发的智慧农业系统未来的发展进行了展望，并总结出结论。
通过本文的研究，可以更深入地了解智慧农业系统的相关技术和设计原理，有助于推动农业生产方式的现代化和智能化发展。
【关键词】智慧农业系统、嵌入式开发、传感器技术、数据采集、数据处理、设计与实现、未来发展、结论与展望。
1. 引言1.1 背景介绍智慧农业是一种集成了传感器技术、大数据分析、人工智能等先进技术的现代农业生产模式，旨在提高农业生产效率、减少资源消耗、降低环境污染，实现可持续发展。
随着全球人口的持续增长和资源约束的加剧，传统的农业生产模式已经难以满足目前社会的需求，因此智慧农业成为了未来农业发展的重要方向。
随着信息技术和通信技术的快速发展，嵌入式开发技术逐渐被应用于智慧农业系统中。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、成本低等特点，能够集成各种传感器、执行器和控制器，实时监测和调控农田的环境条件，提高农业生产的精细化程度。
基于嵌入式开发的智慧农业系统不仅可以实现自动化的农业生产，还能够通过数据采集和分析为农民提供决策支持，帮助他们根据实时的农田情况进行精准农业管理。
研究基于嵌入式开发的智慧农业系统具有重要的理论和应用价值。
1.2 研究意义智慧农业是以现代信息技术为支撑的农业生产方式，它集成了物联网、大数据、人工智能等技术，实现了农业生产的智能化、自动化和精细化。
在当前社会经济发展的大背景下，智慧农业系统的建设具有重要的研究意义。
智慧农业系统可以提高农业生产效率，实现资源的最大化利用。
通过嵌入式开发技术和传感器技术，农民可以实时监测土壤湿度、气温、光照等环境信息，精准施肥、灌溉，使农作物生长更加健康并提高产量，有效节约了农作物种植的资源消耗。
一种基于智慧农业大数据的教学实验沙盘系统及使用方法[发明专利]
![一种基于智慧农业大数据的教学实验沙盘系统及使用方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7d1a76c5e2bd960591c677db.png)
专利名称：一种基于智慧农业大数据的教学实验沙盘系统及使用方法
专利类型：发明专利
发明人：姚晓通
申请号：CN201910354857.6
申请日：20190429
公开号：CN109979254A
公开日：
20190705
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于智慧农业大数据的教学实验沙盘系统，包括农业大棚端、服务器端和用户端，农业大棚端通过通信模块与监测模块和服务器端相连，服务器端通过因特网与用户端相连，用户端通过控制模块与农业大棚端相连；农业大棚端包括灌溉模块、显示模块和传感器模块，所述控制模块包括主控制器，通信模块使用以太网网络接收和传送数据。
本发明与现有技术相比：弥补了目前大数据教学中数据采集过程的空白，解决了大数据教学不直观的问题，有利于学生更好地理解大数据采集分析处理到可视化的整个流程；提供一种智慧农业大棚教学沙盘，解决了现有的农业大棚不能充分利用资源，数字化程度低问题，也为大数据的教学提供了良好的硬件实验教学平台。
申请人：兰州维斯特电子科技有限公司
地址：730000 甘肃省兰州市安宁区枣林路139号(交大科技园孵化楼511室)
国籍：CN
代理机构：北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：毛雨田
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1.1智慧农业沙盘系统
1.1.1图文介绍
●基本介绍：
智慧农业沙盘系统（ZF-xAgricS）是农业自动化、智能化的集中体现，是物联网在农业领域运用的最典型案例。
智能温室大棚综合运用了物联网和农业自动化的大部分技术，如：农业环境监测、农作物信息监测、农作物生长环境调控、农业信息化自动化等多方面技术。
中智讯以智能温室大棚为例，设计了一套物联网实训系统。
以ZigBee无线传感器网络、农业常用智能仪表、智能网关、移动客户端软件、物联网云服务系统、温室大棚实训操作模型为核心，综合体现了物联网的无线传感器网络、传感器和执行器、嵌入式系统、3G移动通信、Android移动开发、农业物联网系统设计等多方面的技术，为物联网实训教学提供了一个优秀的综合实训平台。
●系统构成：
该沙盘系统由部分构成：温室大棚实训操作模型、控制系统、软件系统，这三部分包含大棚主体、感知及控制系统、应用服务软件系统、远程访问及控制系统等，构成一
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套完整的智能温室大棚系统。
操作模型是学生进行实训操作的主体对象，主要集成了温室大棚模型、农作物生长监测传感器（土壤水分、空气温湿、光照度度等）、农作物生长环境调节（水循环、喷灌、通风、遮阳等系统）、视频监控等几大部分。
由于学校的具体情况不同，中智讯除了提供标准版本的实训系统之外，还可以根据学校的需求进行设计，包括外形尺寸、主体材质、是否使用真正农作物、功能定义等，我们希望能够为学校提供尽善尽美的解决方案，真正与学校的实训教学、项目课题实现无缝结合。
物联网感控系统
1）感知设备：温室大棚物联网实训系统集成了：空气温湿度传感器、土壤水分传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、雨滴传感器，可选配风速、风向、光合辐射、气压等传感器；
2）执行设备：温室大棚物联网实训系统集成了：电动遮阳帘、水泵、加热器、补光
灯、换气扇、警报器等执行器；
3）无线节点：每个传感器、执行器都配套若干ZigBee工业智能节点，ZigBee工业智能节点将传感器、执行器组成一个无线传感网，实现无线网络数据传输；
4）嵌入式智能网关：Android嵌入式网关运行温室大棚管理软件系统，对温湿大棚的所有数据进行显示、存储，提供用户交互界面，让用户可以通过网关上的软件就可以完成温室大棚的集中控制。
Android嵌入式网关运行MQTT服务，通过Wi-Fi连入互联网，与物联网云服务系统实现双向数据交互，用户基于云端管理页面就可以实现远程查询、监控、操作。
5）电源管理系统：系统提供一套太阳能发电系统，在光照丰富的情况下，可以使用太阳能为系统供电。
同时，本实训系统还有完善的电源管理单元，包含空气开关、急停开关、指示灯等，为整个系统提供安全稳定的220VAC、12VDC、5VDC等电源。
●物联网传感系统
温系统采用工业级的无线节点，采用IP66专业防护，国际CE/FCC专业认证，低功耗太阳能供电/12V外置电源供电，传输具体可达3km。
●智慧农业软件系统
系统提供3套软件系统，包括物联网云服务系统、Android智能温室大棚管理软件、PC端智能温室大棚管理软件。