智慧农业物联网监测系统以“感知-传输-分析-控制”为核心闭环,通过多类型传感器采集土壤墒情、环境温湿度等数据,经LoRa、4G/5G网络传输至云平台。平台依托AI算法智能分析,实现灌溉、通风等设备自动调控,支持远程操控与异常预警。覆盖大田、大棚等多场景,助力农业降本增效、绿色可持续,推动从经验种植向数据驱动转型。

一、智慧农业物联网监测系统介绍
智慧农业物联网监测系统是将采集数据经行分析后进行的全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作,它由中央控制柜与多节点数据采集器构成两级分布式计算机控制网络,具有分散采集,集中操作管理的特点,系统配置可以根据要求灵活增加或减少。通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数,并传到各个节点,数各个节点实现和上位机的通讯,在计算机软件界面上可显示所采集到环境参数的值,可进行数据设定、存贮、报警。具体如下:
物联网在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看,无论是从种植的培育阶段和收获阶段,都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。例如:
(1)在种植准备的阶段,我们可以通过在温室里布置很多的传感器,实时采集当前状态下土壤信息,来选择合适的农作物并提供科学的种植信息及其数据经验。
(2)在种植和培育阶段,可以用物联网的技术手段进行实时的温度、湿度、CO2等的信息采集,且可以根据信息采集情况进行自动的现场控制,以达到高效的管理和实时监控的目标,从而应对环境的变化,保证植物育苗在适宜环境中生长。例如:通过远程温度采集,可了解实时温度情况然后手动或自动的在办公室对其进行温度调整,而不需要人工去实施现场操作,从而节省了大量的人力。
(3)在农作物生长阶段,可以利用物联网实时监测作物生长的环境信息、养分信息和作物病虫害情况。利用相关传感器准确、实时地获取土壤水分、环境温湿度、光照等情况,通过实时的数据监测和物定作物的专家经验相结合,配合控制系统调理作物生长环境,改善作物营养状态,及时发现作物的病虫害爆发时期,维持作物适宜生长条件,对作物的生长管理及其为农业提供科学的数据信息等方面有着非常重要的作用。
(4)在农产品的收获阶段,我们也同样可以利用物联网的信息,把它传输阶段、使用阶段的各种性能进行采集,反馈到前端,从而在种植收获阶段进行更精准的测算。
总而言之,物联网农业智能测控系统能大大的提高生产管理效率,节省人工(例如:对于大型农场来说,几千亩的土地如果用人力来进行浇水施肥,手工加温,手工卷帘等工作,其工作量相当庞大且难以管理,如果应用了物联网技术,手动控制也只需点击鼠标的微小的动作,前后不过几秒,完全替代了人工操作的繁琐;),而且能非常便捷的为农业各个领域研究等方面提供强大的科学数据理论支持,其作用在当今的高度自动化、智能化的社会中是不言而谕的。


二、智慧农业物联网监测系统的技术特点集中体现在感知精准化、传输智能化、分析数据化、控制自动化四大核心维度,具体如下:
多源感知,数据全面:搭载土壤墒情、温湿度、光照强度、CO₂浓度等多类型传感器,支持高精度、全天候实时采集,覆盖作物生长全环境要素,数据误差率低。
灵活组网,稳定传输:兼容LoRa、NB-IoT、4G/5G等多种通信模式,可根据大田、大棚、果园等不同场景灵活组网,兼顾远距离传输与低功耗需求,保障数据无间断上传。
AI分析,智能决策:依托云端大数据平台,结合作物生长模型与AI算法,对监测数据进行智能分析,自动识别异常情况并推送预警信息,同时输出灌溉、施肥等精准调控建议。
远程控制,无人值守:支持移动端、PC端远程操控,可联动灌溉、通风、遮阳等设备实现自动化运行,减少人工干预;部分系统还具备边缘计算能力,离线状态下也能完成基础调控。
兼容性强,易拓展:采用标准化接口与模块化设计,可无缝对接无人机、智能农机、溯源系统等其他智慧农业设备,满足不同规模种植户的个性化拓展需求。
三、现代农业物联网远程监控系统主要监测参数
测定指标:温度;湿度;光照强度;光合有效辐射;CO2;土壤温度;土壤水分;土壤PH值;电导(盐份);气压;风向;风速;雨量等等。(可按自身的要求任意选择)
四、现代农业物联网远程监控系统整体设计
(一)、信息采集子系统
1.数据采集点无线发射模块、太阳能电池板、支架、蓄电池
2.数据采集传感器温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、光合有效辐射传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器、风向、速、雨量传感器等
3.数据分析及显示部分电脑、软件、无线接收模块、报警系统
(二)、系统整体功能部分
1、气象站及联动棚内各项数据能统计分析,并实时在控制室电脑显示、分析;
2、监控图像、数据分析等图像同时在多台液晶屏上显示;
3、数据及监控图像通过GPRS传到网络,用户可在任何有网络的地方查看,并可根据其用户权限进行相应的操作;
4、可远程控制田间电磁阀,并设定不同的灌溉施肥方案;远程控制监控摄像头。以上远程控制及访问需要设定不同的权限,远程访问都需要有记录保存;
5、收集的数据能设定警戒值,如果超出警戒值可发送警报到控制室或者手机上,以免发生意外情况;
6、根据用户需求,若需要和原有的电磁阀、施肥机等设备进行衔接,在用户提供原有设备接口和通信协议的情况下可进行有效衔接,但是建议尽量不适用原有设备,以免对以后系统的实施、维护和升级等过程造成困难;
7、能提供充足的升级空间,可满足后续创新园建设中的监控、数据收集、田间灌溉的提升需求并预留接口,可对现有系统进行大规模的升级;
8、大棚可完成自动灌溉、自动喷药、自动施肥(液态肥)等功能,且不需人工干预,只需在办公室进行鼠标操作便可轻松完成上述复杂动作,而且系统可设定自动模式,例如:根据当前自动采集的水分来判定是否需要灌溉等动作,实现系统的自动化;

智慧农业物联网监测系统凭借多场景适配性和精准调控能力,可广泛应用于各类农业生产场景,主要包括以下几类:
四、设施农业场景
适用于大棚、温室、育苗棚等封闭/半封闭种植环境。系统实时监测温湿度、CO₂浓度、光照强度、土壤墒情等指标,联动湿帘风机、遮阳网、水肥一体机等设备,自动调控生长环境,尤其适合蔬菜、花卉、育苗等高附加值作物的精细化种植。
大田农业场景
覆盖粮食作物(小麦、水稻、玉米)、经济作物(棉花、油料作物)的规模化种植区域。通过布设分布式传感器和LoRa/4G组网,监测区域内土壤墒情、病虫害诱捕数据、气象数据,实现节水灌溉、病虫害预警、精准施肥,降低大田管理的人力成本。
林果种植场景
用于果园、茶园、苗圃等山地或丘陵种植区。监测土壤湿度、果实膨大期的环境温湿度、光照时长,结合作物生长周期模型,指导灌溉、修剪、采摘时机,同时可对接溯源系统,记录生长数据提升果品附加值。
畜禽养殖场景
延伸应用于养殖场、养殖大棚。监测舍内温湿度、氨气浓度、通风量等指标,联动通风设备、温控系统,自动调节养殖环境,减少疫病发生概率;同时可监测饲料余量、饮水状态,实现养殖环境与养殖物资的双重监测。
水产养殖场景
适配鱼塘、虾塘、蟹塘等水产养殖水域。通过水质传感器监测溶氧量、pH值、氨氮含量等关键指标,自动触发增氧机、投饵机,及时预警水质异常,保障水产动物生存环境稳定,降低养殖风险。



