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LGWL-NY03型智能溫室大棚實訓(xùn)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)簡介
LGWL-NY03型 智能溫室大棚實訓(xùn)系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測、土壤監(jiān)測、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等子系統(tǒng)中，有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量；也使得學(xué)習(xí)者掌握每個子系統(tǒng)的原理和業(yè)務(wù)邏輯，縮短學(xué)與用的距離。智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)通過采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、光照度、土壤濕度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)，經(jīng)過無線傳感網(wǎng)傳送給智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)在環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)值時進(jìn)行聯(lián)動處理，控制通風(fēng)扇、補(bǔ)光燈、滴灌、卷簾等執(zhí)行器工作狀態(tài)，調(diào)整大棚內(nèi)環(huán)境，或啟動警笛預(yù)警。智能網(wǎng)關(guān)可通過以太網(wǎng)、移動網(wǎng)等方式將農(nóng)業(yè)信息傳送給云服務(wù)平臺進(jìn)行存儲、分析、以Web頁面統(tǒng)一展示農(nóng)業(yè)環(huán)境信息，控制農(nóng)業(yè)設(shè)備；也可通過Android移動端查看農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、控制設(shè)備狀態(tài)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等。
LGWL-NY03型 智能溫室大棚實訓(xùn)系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測、土壤監(jiān)測、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等子系統(tǒng)中，有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量；也使得學(xué)習(xí)者掌握每個子系統(tǒng)的原理和業(yè)務(wù)邏輯，縮短學(xué)與用的距離。智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)通過采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、光照度、土壤濕度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)，經(jīng)過無線傳感網(wǎng)傳送給智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)在環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)值時進(jìn)行聯(lián)動處理，控制通風(fēng)扇、補(bǔ)光燈、滴灌、卷簾等執(zhí)行器工作狀態(tài)，調(diào)整大棚內(nèi)環(huán)境，或啟動警笛預(yù)警。智能網(wǎng)關(guān)可通過以太網(wǎng)、移動網(wǎng)等方式將農(nóng)業(yè)信息傳送給云服務(wù)平臺進(jìn)行存儲、分析、以Web頁面統(tǒng)一展示農(nóng)業(yè)環(huán)境信息，控制農(nóng)業(yè)設(shè)備；也可通過Android移動端查看農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、控制設(shè)備狀態(tài)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)利用各種傳感器測量溫室大棚生產(chǎn)過程中的參數(shù)，結(jié)合嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)將歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理；利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理各個節(jié)點；利用自動控制理論和反饋控制理論實現(xiàn)智能控制與無人值守；利用嵌入式Linux系統(tǒng)實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)；利用Android系統(tǒng)實現(xiàn)智能終端，促使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)大棚等現(xiàn)實環(huán)境的應(yīng)用。
系統(tǒng)利用各種傳感器測量溫室大棚生產(chǎn)過程中的參數(shù)，結(jié)合嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)將歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理；利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理各個節(jié)點；利用自動控制理論和反饋控制理論實現(xiàn)智能控制與無人值守；利用嵌入式Linux系統(tǒng)實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)；利用Android系統(tǒng)實現(xiàn)智能終端，促使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)大棚等現(xiàn)實環(huán)境的應(yīng)用。
三、系統(tǒng)特點
1、工業(yè)級選型：直接選用農(nóng)業(yè)現(xiàn)場使用的傳感器、執(zhí)行器。
2、傳輸協(xié)議：支持工業(yè)總線ModbusRTU和ZigBee兩種傳輸協(xié)議。
3、現(xiàn)場傳感器采用RS485有線轉(zhuǎn)ZigBee無線傳輸，減少現(xiàn)場布線。
4、環(huán)境自動調(diào)節(jié)：支持用戶自定義控制決策，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的自動調(diào)節(jié)?？梢栽O(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，當(dāng)環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)的正常值時，自動控制農(nóng)作物設(shè)備狀態(tài)。
5、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭對農(nóng)業(yè)大棚現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控，攝像頭通過WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，支持WEB監(jiān)控端、移動端遠(yuǎn)程視頻查看，實時監(jiān)控植物生長情況。
6、多交互終端：支持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)QT應(yīng)用系統(tǒng)本地管理，WEB監(jiān)控端、Android移動端應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問。
四、三核心功能
1、環(huán)境監(jiān)測
ZigBee智能節(jié)點控制傳感器實時采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、土壤溫濕度，大棚外風(fēng)速、風(fēng)向、雨雪等數(shù)據(jù)，通過ZigBee無線傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，由智能農(nóng)業(yè)網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲和聯(lián)動處理。
1、工業(yè)級選型：直接選用農(nóng)業(yè)現(xiàn)場使用的傳感器、執(zhí)行器。
2、傳輸協(xié)議：支持工業(yè)總線ModbusRTU和ZigBee兩種傳輸協(xié)議。
3、現(xiàn)場傳感器采用RS485有線轉(zhuǎn)ZigBee無線傳輸，減少現(xiàn)場布線。
4、環(huán)境自動調(diào)節(jié)：支持用戶自定義控制決策，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的自動調(diào)節(jié)?？梢栽O(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，當(dāng)環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)的正常值時，自動控制農(nóng)作物設(shè)備狀態(tài)。
5、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭對農(nóng)業(yè)大棚現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控，攝像頭通過WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，支持WEB監(jiān)控端、移動端遠(yuǎn)程視頻查看，實時監(jiān)控植物生長情況。
6、多交互終端：支持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)QT應(yīng)用系統(tǒng)本地管理，WEB監(jiān)控端、Android移動端應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問。
四、三核心功能
1、環(huán)境監(jiān)測
ZigBee智能節(jié)點控制傳感器實時采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、土壤溫濕度，大棚外風(fēng)速、風(fēng)向、雨雪等數(shù)據(jù)，通過ZigBee無線傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，由智能農(nóng)業(yè)網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲和聯(lián)動處理。
網(wǎng)關(guān)主界面監(jiān)測
傳感器添加
2、智能控制
ZigBee智能節(jié)點接收網(wǎng)關(guān)管理軟件的控制命令，對大棚內(nèi)排風(fēng)扇、滴灌、補(bǔ)光燈、報警器、卷簾等進(jìn)行控制，同時向網(wǎng)關(guān)反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
ZigBee智能節(jié)點接收網(wǎng)關(guān)管理軟件的控制命令，對大棚內(nèi)排風(fēng)扇、滴灌、補(bǔ)光燈、報警器、卷簾等進(jìn)行控制，同時向網(wǎng)關(guān)反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
3、聯(lián)動控制
具有傳感器與執(zhí)行器的聯(lián)動設(shè)置功能。設(shè)置傳感器的上、下限值，以及當(dāng)傳感器采樣低至下限或高至上限時，執(zhí)行器的動作，可實現(xiàn)：（1）大棚內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)功能，（2）大棚濕度自動調(diào)節(jié)功能，（3）土壤濕度自動調(diào)節(jié)功能，（4）光照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)，（5）大棚CO2濃度自動調(diào)節(jié)等功能。
具有傳感器與執(zhí)行器的聯(lián)動設(shè)置功能。設(shè)置傳感器的上、下限值，以及當(dāng)傳感器采樣低至下限或高至上限時，執(zhí)行器的動作，可實現(xiàn)：（1）大棚內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)功能，（2）大棚濕度自動調(diào)節(jié)功能，（3）土壤濕度自動調(diào)節(jié)功能，（4）光照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)，（5）大棚CO2濃度自動調(diào)節(jié)等功能。
4、視頻監(jiān)控
系統(tǒng)提供本地網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程Android手機(jī)端的視頻監(jiān)控功能。通過視頻傳輸，直觀地查看農(nóng)作物生長情況。
系統(tǒng)提供本地網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程Android手機(jī)端的視頻監(jiān)控功能。通過視頻傳輸，直觀地查看農(nóng)作物生長情況。
5、遠(yuǎn)程監(jiān)控
系統(tǒng)提供WEB端、Android手機(jī)端的農(nóng)業(yè)監(jiān)控功能。
web端功能：具有多用戶管理、大棚網(wǎng)關(guān)設(shè)備的增刪改查、傳感器設(shè)備的增刪改查、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的手動開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警記錄查詢、歷史數(shù)據(jù)按照時間段以表格/曲線方式展示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出excel文件、IP/關(guān)鍵詞地圖定位等功能，還具有服務(wù)器地址編輯和自動切換功能。
Android功能：包括用戶登錄、網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的遠(yuǎn)程開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、以及服務(wù)器地址編輯和自動切換等功能。
系統(tǒng)提供WEB端、Android手機(jī)端的農(nóng)業(yè)監(jiān)控功能。
web端功能：具有多用戶管理、大棚網(wǎng)關(guān)設(shè)備的增刪改查、傳感器設(shè)備的增刪改查、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的手動開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警記錄查詢、歷史數(shù)據(jù)按照時間段以表格/曲線方式展示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出excel文件、IP/關(guān)鍵詞地圖定位等功能，還具有服務(wù)器地址編輯和自動切換功能。
Android功能：包括用戶登錄、網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的遠(yuǎn)程開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、以及服務(wù)器地址編輯和自動切換等功能。
主菜單
網(wǎng)關(guān)查詢
實時采集
設(shè)備控制
6、數(shù)據(jù)查詢
系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢兩種功能。實時數(shù)據(jù)可在本地網(wǎng)關(guān)、WEB端、Android手機(jī)端的軟件平臺上查詢。歷史數(shù)據(jù)可在WEB端界面通過表格、曲線顯示，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能。
系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢兩種功能。實時數(shù)據(jù)可在本地網(wǎng)關(guān)、WEB端、Android手機(jī)端的軟件平臺上查詢。歷史數(shù)據(jù)可在WEB端界面通過表格、曲線顯示，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能。
7、閾值超出警告
系統(tǒng)實時采集的各項環(huán)境參數(shù)，超出設(shè)置的上下限閾值時，會有報警產(chǎn)生，自動提醒用戶，同時寫入報警日志。Android手機(jī)端也會震動提醒，語音提醒。
系統(tǒng)實時采集的各項環(huán)境參數(shù)，超出設(shè)置的上下限閾值時，會有報警產(chǎn)生，自動提醒用戶，同時寫入報警日志。Android手機(jī)端也會震動提醒，語音提醒。
8、地圖定位
系統(tǒng)Web端提供外網(wǎng)IP定位和關(guān)鍵詞定位兩種功能。地圖上除了實現(xiàn)放大、縮小、顯示詳細(xì)信息等地圖的基本功能外，還可以瀏覽物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的監(jiān)測信息。
系統(tǒng)Web端提供外網(wǎng)IP定位和關(guān)鍵詞定位兩種功能。地圖上除了實現(xiàn)放大、縮小、顯示詳細(xì)信息等地圖的基本功能外，還可以瀏覽物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的監(jiān)測信息。
9、多用戶管理
系統(tǒng)提供管理員用戶和普通用戶兩種。管理員用戶可以分配多個普通用戶，同時可以查看所有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理的傳感器數(shù)據(jù)。
五、技術(shù)參數(shù)
系統(tǒng)提供管理員用戶和普通用戶兩種。管理員用戶可以分配多個普通用戶，同時可以查看所有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理的傳感器數(shù)據(jù)。
五、技術(shù)參數(shù)
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序號
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設(shè)備名稱
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技術(shù)參數(shù)
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1
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框架模型
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主體采用一個鋁合金金屬骨架和有機(jī)玻璃墻壁組成的農(nóng)業(yè)大棚，與智能網(wǎng)關(guān)、感知節(jié)點、控制設(shè)備以及執(zhí)行系統(tǒng)一起，構(gòu)成完整的農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括：透明溫濕度大棚、自動遮陽罩、水泵及噴頭、仿真植物和真實植物、水循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、光照調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。
整體參考尺寸：長×寬×高=2×1.6×0.76(米)；
由于各個學(xué)校具體情況不同，公司除了提供標(biāo)準(zhǔn)的鋼架模型外，還可以根據(jù)學(xué)校需求進(jìn)行定制設(shè)計，包括外形尺寸，主體材質(zhì)，以及功能設(shè)計等。
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2
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數(shù)據(jù)管理終端
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包含主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)以及對應(yīng)的軟件系統(tǒng)。
采用Windows 7以上操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)采用Ubuntu16.04操作系統(tǒng)版本，運(yùn)行Web服務(wù)端程序、MQTT Broker、mysql5.5以上數(shù)據(jù)庫、以及SpringMVC+MyBatis框架的農(nóng)業(yè)可視化管理平臺。
CPU主頻：不低于2.8GHz；
內(nèi)存容量：不低于4GB(DDR3)；
硬盤類型：不低于100G。
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3
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物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
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（1）安裝在本地，具有友好的人機(jī)交互界面，操作方便，美觀大方。網(wǎng)關(guān)集成ZigBee無線通信模塊，與傳感器節(jié)點、控制器節(jié)點進(jìn)行ZigBee組網(wǎng)通信。同時也集成了WiFi/藍(lán)牙二合一模塊，用于連接無線路由器進(jìn)行TCP/IP數(shù)據(jù)通信，或者使用藍(lán)牙與移動終端進(jìn)行藍(lán)牙通信。主板留有4G模塊的接口，可實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)直接接入移動互聯(lián)網(wǎng)的功能。
（2）核心板
內(nèi)核：四核Cortex-A9處理器S5P4418，主頻可調(diào)，最大1.6GHz；
內(nèi)存：1GB DDR3，帶寬32位，頻率最高800MHz；
eMMC存儲：8GB/16GB/32GB，標(biāo)配8GB，滿足大容量需求；
GPU：MAIL-400，3D圖形加速；
編解碼：支持H.264、MP4、JPEG硬件編解碼；
音頻：集成REALTEAK的ALC5640，提供去底噪的MIC錄音和立體聲喇叭驅(qū)動，一路PCM可提供給MODEM和藍(lán)牙耳機(jī)；
RGB顯示：24位RGB888，最大支持1920*1080；
HDMI：符合HDMI1.4a，最大支持1920*1080；
LVDS：單通道，最大支持1920*1080；直接與LVDS屏連接，不需加任何轉(zhuǎn)換芯片；
GMAC：支持以太網(wǎng)絡(luò)PHY芯片，支持10/100/1000M；
觸摸屏：I2C接口電容屏，支持5點以上觸摸；
RTC：集成NXP的RTC芯片而不是用CPU自身的RTC功能，工作電流僅為0.25uA@3.3V，用戶常規(guī)40mA鈕扣電池可保存時間達(dá)15年之久。
I/O電平3.3V，符合當(dāng)前IO電平，不需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；
所有I/O具有中斷功能；
具有6路UART，其中UART1為五線制，符合更多應(yīng)用；
核心板提供加密IC，給用戶唯一標(biāo)識的串碼，便于用戶產(chǎn)生MAC地址和標(biāo)識產(chǎn)品。AES 128bit加密功能可以用來加密用戶自己的軟件。
電源管理PMIC芯片，支持2A大電流充電支持，支持外接5V和USB5V；
采用8L HDI的盲埋工藝制造，多層GND有效地屏閉高速信號線，減少EMI的產(chǎn)生。
帶有屏閉罩，在散熱和EMI和EMC方面性能出眾。
（3）底板資源：
采用4層PCB工藝，含豐富的外圍接口。
多點觸摸電容顯示屏：1個，TFT IPS LCD，分辨率1024*600；
顯示接口：標(biāo)配2.0間距20P標(biāo)準(zhǔn)LVDS接口1個，板載HDMI接口個，板載LCD接口1個；
模擬攝像頭接口：1個，支持PAL和NTSC制式；
CMOS攝像頭接口：1個，支持500M像素OV5642；
數(shù)據(jù)接口：集成兩通道USB2.0 HOST USB-A座 2個，可接U盤鼠標(biāo)；1路MicroUSB OTG2.0協(xié)議接口 1個；
以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：100M以太網(wǎng)接口1個，標(biāo)準(zhǔn)RJ45；
WIFI：SDIO接口WIFI模塊，支持802.11b/g/n；
BlueTooth：藍(lán)牙4.0支持，串口相連；
串口232：RS232 DB9 2路；
串口TTL：TTL電平UART2路，2.0間距4p連接器；
TF卡接口：1個；
SIM卡接口：1個；
MODEM：標(biāo)準(zhǔn)Minipci-E接口，支持3G和4G，與SIM卡一同使用實現(xiàn)電話和數(shù)據(jù)通信的功能；
按鍵：音量增減鍵，復(fù)位按鍵，電池休眠喚醒按鍵；
撥動開關(guān)：電源開關(guān)，BT與TTL UART切換開關(guān)，232/485切換開關(guān)；
音頻接口：1.5W喇叭1個，1個音頻輸出接口，1個MIC接口；
視頻接口：1路模擬高清攝像頭輸入接口，可與四通道視頻轉(zhuǎn)換模塊連接，自由切換；
CAN：1路CAN2.0B；
RS485：1路RS485接口；
LED：具有充電指示燈，MODEM工作狀態(tài)燈，電源燈，系統(tǒng)指示燈；
電源：5V電源輸入，過壓保護(hù)，支持鋰電池接入，可充電和電量檢測；
具有24P接口，用于用戶的外部功能擴(kuò)展。
默認(rèn)板載WiFi/BT二合一通訊模塊、ZigBee通訊模塊；
可選配4G移動通信模塊、GPS定位模塊。
★支持Linux系統(tǒng)與Android系統(tǒng)一鍵切換。
默認(rèn)配置ZigBee無線通信模塊，WiFi/BT二合一模塊等；
可選配4G移動網(wǎng)絡(luò)通信模塊、GPS定位模塊等。
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4
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ZigBee無線通信模塊
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采用TI CC2530芯片，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器；
具有片內(nèi)128/256K的可編程Flash，8K的RAM；
芯片內(nèi)置溫度傳感器、串口、A/D轉(zhuǎn)換模塊、SPI接口和I/O等多種接口；
板上具有晶振電路和π型阻抗匹配電路；
板上兩側(cè)單排針將CC2530的22個管腳引出供檢測、控制、供電使用；
天線接口：2.4GHz PCB板載天線，預(yù)留SMA天線接口；
工作電源：默認(rèn)DC 3.3V；
工作電流：<100mA；
通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：符合IEEE802.15.4；
協(xié)議棧：默認(rèn)采用TI Z-Stack2007協(xié)議棧，兼容Z-Stack2006協(xié)議棧，支持TinyOS；
頻段范圍：2.045GHz~2.484GHz；
無線數(shù)據(jù)傳輸速率約：20~250kbps；
通信距離：室內(nèi)30~70m，室外90~200m；
發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境增加發(fā)射功率；
接收靈敏度：>-85dBm；
工作環(huán)境：工作溫度：10℃~50℃，相對濕度：﹤90%RH；
外形尺寸：4cm*2.5cm；
配置ZigBee燒寫器CC DEBUGGER。
支持多任務(wù)處理；
支持星形、樹型、網(wǎng)狀三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
支持Packet Sniffer抓包分析儀；
支持串口調(diào)試上位機(jī)軟件Z-Tool；
支持第三方SmartRF Flash燒寫工具；
采用IAR for EW8051集成開發(fā)環(huán)境；
同一個工程編譯ZigBee網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點程序，包括協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。
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5
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ZigBee協(xié)調(diào)器
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結(jié)構(gòu)：由ZigBee通訊模塊和底板組成；
通信模塊：通過單排針與底板連接，默認(rèn)采用2.4G板載天線通信；預(yù)留膠棒天線接口；可更換相同尺寸的藍(lán)牙通訊模塊；
底板：通過兩側(cè)雙排針與嵌入式網(wǎng)關(guān)連接，具有RS232、TTL UART、藍(lán)牙三種傳輸選擇跳線；匯聚信息既可通過TTL電平的UART接口接入嵌入式網(wǎng)關(guān)，也可通過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片與DB9接口接入網(wǎng)關(guān)或上位機(jī)PC
底板具有1個CC2530燒寫接口，2個傳輸指示燈，3個狀態(tài)指示燈、3個功能按鍵，1個復(fù)位按鍵，1個電源撥動開關(guān)；
功能：用于建立無線ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)，匯聚、分析傳感器信息，并與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
射頻芯片：CC2530；
Flash容量：≧128KB；
RAM容量：8K的RAM；
數(shù)據(jù)通訊接口：RS232或TTL UART接口；
天線接口：2.4G板載天線；
協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15.4；
協(xié)議棧：默認(rèn)采用ZigBee 2007，兼容ZigBee2006，TinyOS等；
傳輸速率：無線數(shù)據(jù)傳輸速率約為20~250kbps；
通信距離：室內(nèi)30~50m，室外90~200m；
工作電壓：供電電壓典型值默認(rèn)DC 5V。
工作電流：<120mA；
供電方式：支持插針式供電、獨(dú)立供電兩種方式；
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ZigBee智能節(jié)點
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由ZigBee無線通信模塊、傳感器接口模塊、嵌入式接口底板組成，封裝在外殼內(nèi)；
主要用來驅(qū)動各種傳感器和控制器進(jìn)行信息采集、設(shè)備控制，同時與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行組網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)通信。
技術(shù)參數(shù)：
無線傳輸頻率：2.4GHz；
無線傳輸距離：20~100米；
發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境增加發(fā)射功率；
接收靈敏度：>-85dBm；
協(xié)議棧：默認(rèn)采用TI Z-Stack2007協(xié)議棧，兼容Z-Stack2006協(xié)議棧，支持TinyOS；
工作電源：DC 5V；
供電電源：默認(rèn)DC 5V供電；
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空氣溫濕度變送器
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直流供電：DC10-30V
溫度范圍：-40~80℃，
溫度精度：±0.5℃
濕度范圍：0~100%RH（非結(jié)露）；
濕度精度：±3%
輸出信號：RS485；
通訊協(xié)議：ModbusRTU
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
安裝方式：扁卡軌；
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8
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土壤溫濕度傳感器
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直流供電：DC5-24V
溫度范圍：-40~80℃，
溫度精度：±0.5℃
濕度范圍：0~100%RH（非結(jié)露）；
濕度精度：±3%
輸出信號：RS485、0-20mA；
通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
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光照度變送器
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直流供電：DC10-30V
測量范圍：0-65535Lux 或0-20萬Lux
測量精度：±7%（25℃）
響應(yīng)時間：0.1s
輸出信號：RS485；
通訊協(xié)議：ModbusRTU
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
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10
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二氧化碳傳感器
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直流供電：DC10-30V
測量范圍：0-5000ppm
測量精度：±(40ppm+3%F.S）（25℃）
響應(yīng)時間：≤10s(1m/s風(fēng)速)
系統(tǒng)預(yù)熱時間：2min可用，10min（最大精度）；
輸出信號：RS485、0-5V；
通訊協(xié)議：ModbusRTU、電壓型；
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
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風(fēng)速傳感器
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直流供電：DC10-30V
測量范圍：0-70m/s
測量精度：±(0.2+0.03V）m/s
分辨率：0.1m/s
響應(yīng)時間：≤0.5s
輸出信號：RS485、4-20mA；
通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
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風(fēng)向傳感器
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直流供電：DC10-30V
測量范圍：8個指示方向或0-360°；
分辨率：±1°（360°型）；
啟動風(fēng)速：≤0.2m/s
輸出信號：RS485、4-20mA;
通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
參數(shù)設(shè)置：用提供的配置軟件通過485接口進(jìn)行配置
工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
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雨雪傳感器
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直流供電：DC10-30V
輸出信號：有雨或無雨
啟動環(huán)境溫度：≤15℃
輸出信號：RS485
通訊協(xié)議：ModbusRTU
設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
參數(shù)設(shè)置：用提供的配置軟件通過485接口進(jìn)行配置
工作溫度：-20~+60℃
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FTLink智能轉(zhuǎn)發(fā)器
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功能：支持315M、433M、紅外等無線頻段的轉(zhuǎn)發(fā)，通過智能遙控器，統(tǒng)一接入ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理。
由ZigBee通訊模塊、315/433MHz微功耗超外差無線收發(fā)模塊、紅外收發(fā)模塊、以及控制主板組成；
控制主板：采用51單片機(jī)，具有射頻、紅外、ZigBee信號收發(fā)功能，射頻編解碼壓縮算法保證低數(shù)據(jù)量傳輸；
紅外收發(fā)：內(nèi)置7個紅外發(fā)射頭，多方位水平發(fā)射，保證每條命令準(zhǔn)確送達(dá)，可學(xué)習(xí)并遙控多種紅外設(shè)備，直線距離約8米；
射頻收發(fā)：包含315/433射頻硬件，可學(xué)習(xí)并遙控多種射頻設(shè)備，直線距離約8米；
紅外頻率：38KHz；
射頻頻率：315/433MHz；
ZigBee頻率：2.4GHz，Z-Stack2007協(xié)議棧；
輸入電壓：DC 5V；
輸入電流：≥1A。
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遮陽簾和卷簾電機(jī)設(shè)備
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執(zhí)行設(shè)備：遮陽罩
通信方式：433M無線
控制軟件：農(nóng)業(yè)大棚管理軟件，運(yùn)行在智能網(wǎng)關(guān)上。
技術(shù)參數(shù)：采用220V交流電機(jī)系統(tǒng)控制，具有電機(jī)驅(qū)動器、限位開關(guān)等組件，由工業(yè)強(qiáng)電控制器控制交流通路的通斷，實現(xiàn)遮陽罩的自動化控制。
交流電機(jī)參數(shù)：
額定扭矩：3Nm
額定轉(zhuǎn)速：14RPm
額定電壓/頻率：230V/50Hz
額定功率：90W
電機(jī)直徑：35mm
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無線LED點陣顯示屏
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接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送的數(shù)據(jù)、文字，滾動顯示在點陣屏上。
通信方式：ZigBee
傳輸頻率：2.4GHZ
供電電源：DC5V；
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無線強(qiáng)電控制插座
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組成：由ZigBee通信模塊、AC/DC降壓模塊、繼電器（或可控硅）、底板、以及外殼組成，可直接插入強(qiáng)電設(shè)備。
ZigBee通信模塊：主要用來驅(qū)動各種傳感器和控制器進(jìn)行信息采集、設(shè)備控制，同時與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行組網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)通信。
AC/DC降壓模塊：可將交流220V轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的DC5V電源，為ZigBee通信模塊等提供電源，同時將交流電通過繼電器或可控硅供給交流電器。
ZigBee控制芯片CC2530驅(qū)動繼電器（或可控硅）控制交流回路的斷開和閉合，從而實現(xiàn)對交流電器的開關(guān)控制。
技術(shù)參數(shù)：
電源：AC220V±10%，50/60Hz；
負(fù)載電流：≤10A；
無線傳輸頻率：2.4GHz；
無線傳輸距離：20~100米；
發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境提高發(fā)射功率；
接收靈敏度：>-85dBm；
工作溫度：10℃~50℃；
相對濕度：﹤90%RH；
控制負(fù)載數(shù)：大于等于1路。
可配置電器：所有采用220V交流市電供電的電器均可，如：滴灌、報警器、植物補(bǔ)光燈、通風(fēng)扇等。
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植物補(bǔ)光燈
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數(shù)量1個
距離植物20cm左右最佳
工作溫度：-20~60℃
額定電壓：AC220V
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通風(fēng)扇
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數(shù)量1個。
功能：換氣
額定電壓：AC220V
規(guī)格：60cm*60cm*22cm
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滴灌設(shè)備
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數(shù)量1套。由水泵、噴頭和軟管組成。
水泵功率：30瓦，最大流量3L/min，最大吸程2米；
電源：AV220V轉(zhuǎn)12V，3A
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加熱燈帶
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LED燈帶，1米左右。
電源：AV220V轉(zhuǎn)12V
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聲光報警器
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轉(zhuǎn)數(shù)：120~140RPM
喇叭分貝：90dB以上
警示燈功率：2w
保護(hù)等級：IP55
電源：AC220V
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WiFi視頻監(jiān)控攝像機(jī)
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功能：用于視頻監(jiān)控，通過控制云臺上下左右移動，以觀察大棚內(nèi)各個角落狀況及抓拍。
監(jiān)控設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
通信方式：WiFi
技術(shù)參數(shù)如下：
1）內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
支持IP地址動態(tài)分配，具有唯一的MAC地址；
支持WEB方式訪問，應(yīng)用于廣域網(wǎng)環(huán)境；
支持有線、無線兩種網(wǎng)絡(luò)連接方式，有線采用以太網(wǎng)，無線支持802.11b/g/n協(xié)議，信號穩(wěn)定、穿透能力強(qiáng)；
視頻數(shù)據(jù)傳輸支持HTTP、TCP、UDP、FTP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；
通過以太網(wǎng)（Ethernet）網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的管理和配置；
支持主輔雙碼流輸出；
報警信息或數(shù)據(jù)使用SMTP、FTP傳輸；
2）內(nèi)置解碼器
采用高性能數(shù)字DSP技術(shù)，穩(wěn)定可靠；
采用先進(jìn)的H.264視頻壓縮技術(shù)，JPEG抓圖，最大圖像尺寸為640*480，幀率為25fps或30fps；
3）云臺
支持云臺控制，支持水平350°、上下100°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，外型小巧美觀，安裝方便，適合各種場合。
4）外部接口
1個T/F卡接口；
1個RJ45 10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口；
1路開關(guān)量報警輸入，1路開關(guān)量報警輸出；
內(nèi)置麥克風(fēng)，實現(xiàn)語音采集，遠(yuǎn)程監(jiān)聽現(xiàn)場聲音；
自帶紅外燈，支持5米夜視范圍，全天候監(jiān)控；
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無線路由器
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支持有線、無線連接，DHCP自動分配IP地址。
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無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)傳輸綜合程序
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采用嵌入式處理器與ZigBee通訊模塊方式實現(xiàn)無線傳感器組網(wǎng)，具體包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立、節(jié)點的自動組網(wǎng)、節(jié)點休眠與喚醒、節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸、傳感器采樣與傳輸、以及執(zhí)行器的設(shè)備驅(qū)動等功能。
支持溫濕度傳感器、三軸加速度、紅外學(xué)習(xí)傳感器、光敏傳感器、光照度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、空氣質(zhì)量傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳、土壤溫濕度、震動傳等多種傳感器的采集與無線傳輸。
開發(fā)環(huán)境：IAR Embedded Workbench V8.10
協(xié)議棧：ZSTACK-CC2530-2.3.0-1.4.0
燒寫工具：Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驅(qū)動
軟件版本：ZigBee無線透明傳輸軟件V2.4.2以上版本
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農(nóng)業(yè)大棚智能網(wǎng)關(guān)管理軟件
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網(wǎng)關(guān)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，上電后默認(rèn)運(yùn)行智能農(nóng)業(yè)大棚網(wǎng)關(guān)管理軟件。在網(wǎng)關(guān)正常訪問互聯(lián)網(wǎng)時，自動接入云服務(wù)平臺。
用戶可以在本地網(wǎng)關(guān)上直接瀏覽農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)所有傳感器采集的數(shù)據(jù)，可以手動控制大棚所有農(nóng)用設(shè)備，可以編輯控制規(guī)則實現(xiàn)大棚環(huán)境參數(shù)自動控制與調(diào)節(jié)，支持本地視頻瀏覽大棚環(huán)境；具有系統(tǒng)設(shè)置功能，可查詢修改無線傳感網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、入網(wǎng)狀態(tài)、服務(wù)器連接狀態(tài)、傳感器在線狀態(tài)、傳感器屬性信息等；還具有實時傳感器采集、設(shè)備手動控制、傳感器聯(lián)動設(shè)置、視頻本地瀏覽等功能。
視頻監(jiān)控功能：提供本地網(wǎng)關(guān)視頻瀏覽功能，直觀查看農(nóng)作物的生長情況。
系統(tǒng)采用QT GUI圖形化編程為用戶提供人機(jī)操作界面；
集成Sqlite嵌入式數(shù)據(jù)庫，保存所有傳感器屬性信息與系統(tǒng)配置信息；采用定時器與串口編程方法，定時與串口交互，讀寫傳感器網(wǎng)絡(luò)信息；
采用多線程互斥方法處理串口接收的傳感器網(wǎng)絡(luò)高并發(fā)數(shù)據(jù)；
采用gSOAP接口函數(shù)讀寫云端數(shù)據(jù)庫；
采用MQTT即時通信協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)的JSON數(shù)據(jù)包實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)、WEB、Android移動端之間M2M傳輸。
宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境：Ubuntu12.04.4 LTS、Ubuntu14.04 LTS
宿主機(jī)交叉編譯鏈：arm-2009q3.tar.gz
智能網(wǎng)關(guān)Linux啟動代碼：Uboot-1.3.4.tar.gz
智能網(wǎng)關(guān)Linux操作系統(tǒng)：Linux2.6.35.tar.gz
智能網(wǎng)關(guān)文件類型：YAFFS
QT庫：Qt-4.7.3函數(shù)庫源碼以及Qt-2.8.1集成開發(fā)軟件
語言：Qt C++
通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口
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農(nóng)業(yè)大棚Android終端監(jiān)控軟件
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系統(tǒng)支持用戶隨時隨地通過Android移動端登錄到系統(tǒng)中查看農(nóng)業(yè)大棚的各項環(huán)境參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。
具體包括用戶登錄、網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的遠(yuǎn)程開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、以及服務(wù)器地址編輯和自動切換等功能。
Android語音報警功能：支持遠(yuǎn)程訪問，系統(tǒng)會在參量超過或低于設(shè)置的閾值時，自動提醒用戶。如溫度過高，手機(jī)遠(yuǎn)程終端的APP收到后會語音提醒。
視頻監(jiān)控功能：提供Android移動端遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的功能，直觀查看農(nóng)作物的生長情況。
開發(fā)環(huán)境：Eclipse IDE for Java Developers/Android Studio、
Android-sdk_r16-windows、Java語言等
通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口
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28
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農(nóng)業(yè)大棚Web集中監(jiān)控軟件
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系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，部署在云服務(wù)器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監(jiān)控系統(tǒng)中查詢農(nóng)業(yè)大棚的各項環(huán)境參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。
前端采用最新的HTML5編程技術(shù)，使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設(shè)置，內(nèi)嵌JQuery插件，包含十幾個可重用組件，用于創(chuàng)建圖像、下拉菜單、導(dǎo)航、警告框、彈出框等；使用highcharts圖表庫，實現(xiàn)網(wǎng)頁上各種動態(tài)圖表；使用mqttJS作為消息即時傳輸?shù)?；滿足了物聯(lián)網(wǎng)項目多樣化的前端顯示效果。后臺主要采用了Spring容器、Spring MVC框架、MyBatis ORM框架集成，采用Maven構(gòu)建項目管理，保證了項目運(yùn)行的健壯性和穩(wěn)定性。
具有用戶登錄、大棚網(wǎng)關(guān)設(shè)備的增刪改查、傳感器設(shè)備的增刪改查、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實時顯示、執(zhí)行器的手動開關(guān)、農(nóng)業(yè)場景自控策略設(shè)置、報警記錄查詢、歷史數(shù)據(jù)按照時間段以表格/曲線方式展示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出excel文件、IP/關(guān)鍵詞地圖定位等功能，還具有服務(wù)器地址編輯和自動切換功能。
開發(fā)環(huán)境：IDeaUL2016
開發(fā)語言：JAVA
前端頁面：HTML5
通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口
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六、配置清單
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類別
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序號
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設(shè)備名稱
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數(shù)量
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框架
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1
|
框架
|
1
|
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硬件設(shè)備
|
2
|
數(shù)據(jù)管理終端
|
1
|
|
3
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A9物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（板載WiFi/藍(lán)牙二合一模塊、7寸電容式液晶顯示屏）
|
1
|
|
|
4
|
ZigBee通訊模塊（插在網(wǎng)關(guān)背面）
|
1
|
|
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5
|
ZigBee協(xié)調(diào)器
|
1
|
|
|
6
|
ZigBee智能節(jié)點
|
7
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|
|
7
|
空氣溫濕度傳感器
|
1
|
|
|
8
|
土壤溫濕度傳感器
|
1
|
|
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9
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光線亮度檢測傳感器
|
1
|
|
|
10
|
二氧化碳濃度傳感器
|
1
|
|
|
11
|
風(fēng)速傳感器
|
1
|
|
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12
|
風(fēng)向傳感器
|
1
|
|
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13
|
雨雪傳感器
|
1
|
|
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14
|
FTLink智能轉(zhuǎn)發(fā)器
|
1
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15
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遮陽簾和卷簾電機(jī)設(shè)備
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1套
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16
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無線LED點陣顯示屏
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1
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17
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無線強(qiáng)電控制插座
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2
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18
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植物補(bǔ)光燈
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1
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19
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通風(fēng)扇
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1
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20
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噴淋滴灌設(shè)備（含水泵、滴灌帶與噴頭）
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1
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21
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加熱燈帶
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1
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22
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聲光報警器
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1
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23
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WiFi視頻監(jiān)控攝像機(jī)
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1
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24
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無線路由器
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1
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軟件系統(tǒng)
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25
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無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)傳輸綜合程序
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1
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26
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農(nóng)業(yè)大棚智能網(wǎng)關(guān)管理軟件
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1
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27
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農(nóng)業(yè)大棚Android終端監(jiān)控軟件
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1
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28
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農(nóng)業(yè)大棚WEB集中監(jiān)控軟件
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1
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附件
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22
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智能網(wǎng)關(guān)電源（DC5V3A）
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2
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23
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交叉串口線
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1
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24
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交叉網(wǎng)線
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1
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25
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Mini USB數(shù)據(jù)線
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1
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26
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方口USB同步線
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1
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27
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FT-CC253-Debugger調(diào)試器
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1
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28
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SD卡讀寫器
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1
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29
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4G SD card
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1
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30
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農(nóng)業(yè)大棚鋁合金框架+線纜+插排+電源
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1批
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文檔
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31
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智能農(nóng)業(yè)大棚使用說明書
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1
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