农业物联网通过“感知-传输-决策-执行”的闭环智能系统,实现大棚温湿度的全自动、高精度、远程化控制,为作物生长创造稳定环境。核心是用传感器实时采集数据,经平台智能分析后,自动驱动风机、湿帘、加热、加湿等设备调节。
一、系统四层架构(如何组成)
系统分为感知层、传输层、平台层、执行层,协同完成温湿度闭环控制:
1. 感知层(数据采集)
- 空气温湿度传感器:壁挂在作物冠层高度(1.2–1.5m),精度±0.5℃/±3%RH,每300–500㎡布1个。
- 土壤温湿度传感器:埋入根系层(10–30cm),监测地温与土壤水分。
- 辅助传感器:光照、CO₂、风速传感器,用于联动控制。
2. 传输层(数据通信)
- 内部:LoRa/WiFi(低功耗、自组网)
- 远程:4G/5G/NB-IoT(上传云端)
- 有线:RS485/以太网(稳定可靠)
3. 平台层(智能大脑)
- 云平台/边缘网关:存储数据、运行控制逻辑
- 阈值设定:按作物/生长期设目标温湿度(如番茄:白天25–28℃、夜间15–18℃,湿度60%–70%)
- 控制模式:
- 自动模式:超阈值自动触发设备
- 定时模式:按时段曲线控温(如苗期/花期/果期)
- 远程手动:手机/电脑远程开关设备
4. 执行层(调节设备)
- 降温除湿:风机、天窗/侧窗、湿帘、外遮阳、喷雾
- 升温保温:暖风机、地热线、内保温幕、关闭通风
- 加湿增湿:超声波加湿器、微喷雾、滴灌/喷灌
- 均温匀湿:环流风机(防局部温差)
二、温湿度自动控制逻辑(如何工作)
1. 温度自动控制流程
- 温度过高(>上限)
1. 先开天窗/侧窗+环流风机自然通风降温
2. 仍超温:启动湿帘+负压风机强制降温(可降5–8℃)
3. 强光高温:降下外遮阳网减少太阳辐射
- 温度过低(<下限)
1. 关闭所有通风口、启动内保温幕减少散热
2. 低于临界值:开启暖风机/地热线主动加热
2. 湿度自动控制流程
- 湿度过高(>上限)
1. 开启风机+通风窗排湿
2. 低温高湿:配合加热+通风升温降湿(防病害)
- 湿度过低(<下限)
1. 启动超声波加湿器/微喷雾加湿
2. 土壤干燥:联动滴灌/喷灌补水增湿
3. 温湿度联动控制(关键)
- 高温高湿:优先通风+降温+除湿,抑制霉菌
- 低温高湿:加热+通风,升温降湿防霜霉病
- 高温低湿:喷雾加湿+遮阳降温
三、典型应用场景(作物示例)
- 番茄/黄瓜(瓜果类)
- 白天:25–28℃、湿度60%–70%
- 夜间:15–18℃、湿度70%–80%
- 花期:严控20–25℃、湿度60%,防落花落果
- 叶菜(生菜/菠菜)
- 温度:18–22℃、湿度70%–80%
- 昼夜温差<10℃,防抽薹、苦味
- 育苗棚
- 温度:20–25℃、湿度70%–80%
- 低温<10℃易死苗,系统自动强保温
四、核心优势
- 精准稳定:温湿度波动≤±1℃/±5%RH
- 省工省力:1人可管10–20棚,人工降70%
- 提质增产:病害减少40%、产量增20%
- 远程管控:手机APP实时查看、远程控制、异常报警
五、简易部署步骤
1. 按棚型/面积布温湿度传感器
2. 安装智能控制柜/网关,接电源与网络
3. 接线控制风机、湿帘、加热、加湿、遮阳
4. 云平台/APP设作物温湿度阈值
5. 启用自动模式,系统24小时闭环调控