智能农业物联网开发案例

AIoT智能田间传感器

AIoT智能田间传感器设计 1
AIoT智能田间传感器设计 2
AIoT智能田间传感器设计 3

项目开发简介

我们与台湾最大的智能农业系统公司合作开发智能田间传感器产品,由延电提供各种底层技术支持。为适应不同地质地形等场景需求,传感器结构设计上采用模块化、方便拆装的积木式结构,内部采用RS485互相连接通信,便于灵活选配传感器数量。为满足多种田间类型的需求,无线通信传输提供了LoRa、NB-IoT、LTE 及Wi-Fi 4大主流技术可供选择;环境传感器则包括光照度、光合有效辐射(光量子)、大气压力、大气温度、大气湿度、二氧化碳浓度(CO2)、土壤温度、土壤湿度、土壤盐度、风速及风向等环境传感元件。目前产品已成功量产商品化,并在国内外多个场地实际安装。

项目开发信息

业主/项目现场
○○农业系统公司
项目时间
2020
分类
# 智能农业 # 环境传感
传感技术
光照度、光合有效辐射、大气压力、温湿度、二氧化碳浓度、土壤温湿度、土壤盐度、水位、风速及风向等相关环境参数

智能田间传感器功能及结构设计

供电系统可选择2种供电方式

  • 市电供电:
    • 输入AC85~240V 50~60Hz
    • 输出DC5V 2A
  • 环境能(太阳能或选配风能) 供电:
    • 考虑到有些地区或地形配电施工不易,可选用更灵活友好的环境发电(太阳能或选配风能)系统,安装无需额外配电工程,更安全易安装,也更节省施工成本。户外专用电力充放电控制系统,采用20W太阳能板及电源管理模块为系统供电,太阳能电池在阳光充足的环境下,12.5小时可完成一次充电,正常日照下无需更换电池,充满后可在无日照情况下支撑运行30 天以上。

智能节电技术

为克服一般户外产品使用环境发电时供电受天气影响而不够稳定的问题,智能田间传感器在设计上采用智能节电技术,提升运行效率的同时也减少不必要的电力消耗。主控板可通过电源管理机制决定休眠时间,根据与服务器的通信状态自动关闭系统大部分功能,从而达到省电目的;在休眠模式下,基础待机电流将小于10mA,可有效延长待机天数。

无线通信设备:3G/4G转Wi-Fi基站

  • SIM卡即插即用路由器。
  • LAN口可通过网线有线联网——网关,功能包括:
    • 支持LoRa/Wi-Fi/RJ45/4G通信传输方式。
    • 5dbi LoRa增益天线。
    • 5V/2A电源适配器。
    • 支持网关直接发送至指定网络地址功能。
    • 支持网络断线暂存后的数据补齐功能。
    • 可简易自行从田间拆装。
    • 离线状态下具备数据暂存功能,数据存储容量达30GB。

产品设置与更新机制

智能农业环境传感器安装在田间后,如果遇到需要修改参数设置或固件更新的情况,还得再到现场拆装,较为麻烦,也耗费人力。考虑到这一点,我们设计了无线设置功能,传感器只需通过蓝牙或Wi-Fi即可连接进行参数设置,固件部分也能远程更新,可大幅减轻现场人员的作业负担。

开发重点

坚固耐用

专为户外无线应用打造,耐受户外多变环境

灵活定制

自定义传感器数量,内部采用RS485互相连接通信

省时省工

数据自动上传至云端,集成更高效

供电系统

设备采用太阳能供电,无需额外配电工程

智能节能

系统自动判定休眠时间,平均功耗降至10mAh

远程更新

提供远程更新固件功能,减轻现场人员工作负担

AIoT智能田间传感器-智能农业最佳解决方案

AIoT智能田间传感器系统架构图
  1. 我们为客户开发的田间传感器内部采用RS485互相连接通信,便于灵活选配传感器数量,无线通信传输提供了LoRa、NB-IoT、LTE 及Wi-Fi 4大主流技术可供选择;环境传感器则包括光照度、光合有效辐射(光量子)、大气压力、大气温度、大气湿度、二氧化碳浓度(CO2)、土壤温度、土壤湿度、土壤盐度、风速及风向等环境传感元件。数据采集后将自动上传至客户现有的云端农业管理系统
  2. 农民只需使用移动设备APP即可随时随地查看农田的各项环境数值,无论身在何处都能巡田,帮农民更省时省工。
  3. 环境监控传感技术集成云端系统,利用数据帮助做出更好的农田管理决策,实践精准农业,帮助优化资源利用,只在必要时灌溉及施肥,减少浪费,也能更合理地控制成本。

Success Case

目前我们的客户已在国内外多个场地实际安装

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