基于LoRa的智慧农业大棚解决方案

1 系统简介

北京创羿兴晟科技公司研发了多款lora产品，例终端节点CY-LRB-102、终端节点CY-LRB-101、lora控制终端CY-LRW-102、lora检测终端CY-LRW-101等产品型号，还有多款产品正在研发中，将窄带物联网技术充分应用于现代农业中，打造智能农业系统。

在农业大棚中安装光照传感器、CO2传感器、温湿度传感器来监测大棚中的环境状况，安装土壤温湿度传感器、PH值传感器来监测大棚中的土壤状况，连接有基于modbus/bacnet协议的终端节点CY-LRB-102可以将传感器采集信息汇集至LoRa网关，LoRa网关汇集的信息通过处理器处理与云服务中心建立通信，当采集的数据出现异常时，系统会启动智能控制系统。如当光照值不够时，系统自动打开卷帘机和开窗，当环境温度过高时，系统自动启动通风设备;当土壤湿度不够时系统自动启动喷灌设备。

　　图1 系统组成

　　图2 系统结构

　　数据具体传输图如下：

　　图3 数据传输示意图

2 系统主要功能

2.1 数据采集

农业大棚现场温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过无线网络传递给云服务中心进行智能分析和处理;

2.2 视频监控

用户随时随地通过4G手机或电脑可以观看到大棚现场实际影像,对农作物生长进程进行远程监控;

2.3 数据存储

系统可对历史数据进行存储,形成知识库,以备随时进行处理和查询;

2.4 数据分析

系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图),提供日报,月报等历史报表;

2.5 远程控制

用户在任何时间、任何地点通过任意能上网终端均可实现对大棚现场各种设备进行远程控制开关;

2.6 错误报警

系统允许用户制定自定义的数据范围,超出范围的错误情况会在系统中进行标注，以达到报警的目的;

2.7 统一认证

系统实现统一认证、集中管理控制，包括用户管理、设备管理、认证管理、权限管理等功能;

2.8 手机监控

4G手机上可以实现与电脑终端同样功能，实时查看各种由传感器传来的数据，并能控制大棚现场的喷淋、卷帘、风机等各种设备。

　　图4 系统界面

3 系统特性

系统采用4G+LoRa的全无线架构，无需布线施工，维护成本低。

绿色、环保、无辐射传感网具有全网同步的超低功耗特性，无线采集终端使用两节碱性电池可工作3年以上;网络自动负载均衡，网络内所有无线节点功耗可评估，且功耗相仿自动组网、自维护、网络连接可视，全天候稳定运行无需人工干涉管理方式多样，可通过直接访问网关或网络服务器对所有的监控进行管理;管理软件界面良好，功能强大，保证数据的记录、分析及时准确，稳定可靠无线传感网独立工作，无需缴纳任何费用，多采集器数据统一通过一个网关发送，节省4G流量费。

4 产品介绍

4.1 lORA控制终端CY-LRB-102

产品图片

　　图5 CY-LRB-102

• DO1~DO8：开关控制接口，可控制继电器终端1~8继电器的开关状态。
• DI1~DI5：为检测到的开关，会将终端检测到的开关状态映射过来。
• 电源指示灯：为电源指示灯。
• 信号控制反馈灯：每次控制端的改变会伴随一次信号反馈，灯会闪烁一次。

产品规格