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智能農業模擬沙盤

時間：2025-04-28 02:00:01 點擊次數： 中人教儀廠
　　首先，讓我們來理解一下什么是智能農業模仿沙盤。簡便來說，它是一種高科技工量具，可以幫助農民在虛擬環境中模仿種植和管理農田的過程。這個沙盤模仿了各種氣候條件、土壤類型和作物生長周期等因素，使農民能夠在實際實操前實行預測和決策。
　　那么，智能農業模仿沙盤是如何作業的呢？實際上，這個沙盤由各種傳感器和計算機數值數值系統構成。傳感器可以收集土壤濕度、溫度（℃）、光照等就地實時數值，然后這些數值被寫入到計算機數值數值系統中，經過復雜的算法，生成一個精確的虛擬農場模型。農民可以經過實操這個模型，查看不一樣決策對作物產量的影響，從而做出最佳的管理策略。
　　智能農業模仿沙盤的出現，無疑為農業生產帶來了革命性的改變。首先，它提升了農業生產的效率。經過預知天氣和土壤條件，農民可以避免因天氣突變或土地問題導致的損失。其次，它也提升了農業生產的精確度。農民不再需要依賴經驗或傳統方法實行決策，而是可以經過精確的數值和模型實行優化。此外，這項技術還有助于提升農民的培訓效果。因為在沙盤中實行的實操全部是真實的，農民可以在不影響實際產量的現象下，多次嘗試不一樣的管理策略。

--NY01 智能農業實驗沙盤

一、沙盤簡介：
智能農業實驗沙盤是一個鋁制金屬骨架和有機玻璃墻壁構成的溫室系統，與其他感知、控制及執行系統一起，包括完整的溫室大棚系統。含有概括：透明溫室大棚、排風系統、光照調動系統、溫度（℃）調動系統、無線傳感器互聯網等。是針對于物聯網在農業領域自動化與智能化應用的一款實景模仿系統，依托各種傳感節點（環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、風速、雨雪等），和無線通信互聯網完成農業生產環境的智能感知、智能預警、智能調控，為農業生產提供精準化種植、可視化管理。為院校在物聯網實驗教學方面提供了一個真實的農業綜合實驗系統，使學生在實驗中完成對物聯網綜合技術應用的理解可以在此基礎上實行創新應用，培養學生創新應用能力，充分適用了高校培養物聯網技術人才的需求。
智能農業實驗沙盤是以農業大棚為原型，經過實景＋實驗的方法，綜合運用無線傳輸互聯網、單片機、RFID射頻識別、傳感器與控制器、云計算等技術，依托部署在實景沙盤中的在農業傳感器與控制器、無線互聯網、RFID以及智能網關等設備，完成智能農業的控制與管理，幫助學生熟悉智能農業系統相關項目的研發與應用。


二、沙盤特別點： 智能農業實驗沙盤應用優質鋁制骨架，長寬高為：800*800*500mm，沙盤一側為智能農業大棚模型，大棚內置風扇節點、燈光節點、農業傳感器以及相關控制器節點，另一側為智能農業實驗區域，實驗區域支持磁吸搭積木的連接方法，表面包括多路物聯網模型塊供電底層基板，全部供電底層基板由沙盤內部統一供電，無需外接電源，方便學生實操；
u 智能農業沙盤應用高強度鋁制骨架，外觀尺寸0.8m*0.8m*0.5m；
u 智能農業沙盤含有智能燈光系統、排風系統、智能灌溉系統、傳感器系統、執行器系統、云平臺系統等，均可經過沙盤內實驗模型塊實行收集和控制；
u 智能農業沙盤應用一體式供電構造，整個沙盤只需連接一根電源線即可，經過一根電源線可以為12路模型塊供電，省去繁雜的接線作業，方便學生使用實操；
u 智能農業沙盤表面包括12個實驗模型塊插槽，全部實驗插槽均可實行磁吸式連接，并而且包括防短路設計，支持至多個模型塊的聯動實驗，可在單個知識點學習掌控把握的基礎上，實行多模型塊綜合應用實驗，可完成無線傳感互聯網實驗等多種復雜的聯網實驗；
u 智能農業沙盤內部硬件與物聯網模型塊底層基板連接，可經過物聯網模型塊直接控制智能農業的燈光和風扇，代碼開源，支持二次研發；
u 提供NewIOT物聯網實驗平臺，用來實驗調節測試及相關物聯網模型塊基礎配備；

三、農業物聯網模型塊:

u 應用磁吸式可拆卸構造，包括防呆設計，避免短路；
u 可以無縫吸附到智能農業實驗沙盤上，插槽包括供電功能，無需單單獨外接電源；
u 實驗模型塊表面包括電子回路圖（下圖），方便學生更直觀的理解元件的構成及模型塊的運行原理：

u 模型塊均應用磁吸式連接口設計+搭積木式構造，包括標準的12路彈性插針，可以完成供電、擬真調節測試、數值通信、IO口拓展等功能，同時支持搭積木式的多級磁吸聯接，經過彈性插針即可通信，無須外接跳線，經過模型塊相互搭積木，構成一套完整的物聯網系統，如：STM32處置整理器+ZigBee無線模型塊+傳感器模型塊（3層垂直積木，無須額外接線），可拓展性強，如下圖所示：

四、硬件構成：

序號 項目 名稱 數量 備注
1 沙盤 智能農業實驗沙盤 1 一體化供電平臺
2 調節測試平臺 物聯網實驗平臺 1 一體化供電平臺
3 供電底層基板 3.3V/5V供電底層基板 12 支持磁吸搭積木
4 單片機模型塊 嵌入式STM32模型塊 12 支持磁吸搭積木
5 無線通訊模型塊 ZigBee無線通信模型塊 12 支持磁吸搭積木
WIFI無線通信模型塊 1 支持磁吸搭積木
6 傳感器模型塊 空氣溫濕度傳感器 1 支持磁吸搭積木
光照傳感器 1 支持磁吸搭積木
二氧化碳傳感器 1 支持磁吸搭積木
風速傳感器 1 支持磁吸搭積木
雨雪傳感器 1 支持磁吸搭積木
土壤濕度傳感器 1 支持磁吸搭積木
電導率傳感器 1 支持磁吸搭積木
PH值傳感器 1 支持磁吸搭積木
火焰傳感器 1 支持磁吸搭積木
煙霧傳感器 1 支持磁吸搭積木
紅外對射傳感器 1 支持磁吸搭積木
7 執行控制器模型塊 雙路繼電器執行器 2 支持磁吸搭積木
8 云平臺 公有云平臺 1 支持上云
9 其他備品備件 電源線、香蕉線等 1

五、硬件功能數值：
智能農業實驗沙盤功能數值
序號 名稱 功能數值 圖片
1 智能農業實驗沙盤 l 應用鋁制骨架，尺寸0.8m*0.8m*0.5m；
l 應用5V-12V安全電壓（V），提供1路電源總開關；
l 內置農業大棚模型，含有燈光、排風扇、溫濕度、光照度、雨雪、風速、二氧化碳、土壤濕度、電導率、PH值、火焰、煙霧、紅外對射等傳感器。
l 提供2路傳感器連接口；
l 提供2路接線插頭座，用來接線連接；
l 提供12路磁吸模型塊連接板，支持物聯網模型塊磁吸搭積木連接，至少支持3層模型塊疊加；
2 物聯網實驗平臺 l 外觀尺寸：長415*寬310*高50（mm），材料：鋁制楔形構造；
l 實驗平臺應用一體式供電構造，整個實驗過程只需連接一根電源線和數值線即可。
l 應用全新的教學模式：磁吸積木式教學，全部模型塊可以實行疊羅漢式(搭積木)的組裝連接，支持多層模型塊疊加，無需外數值線與電源線；
l 提供5V供電連接口（Type-C）、以太網連接口、雙路USB連接口、J-link下載器連接口、CC-Debugger下載器連接口、RS232/RS485串行口，其中J-link下載器、CC-Debugger下載器均為平臺內置，下載程序時只需將模型塊吸附到平臺對應下載端即可，無需接線；
l 內置USB串行口服務設備,經過1路USB虛擬出多路串行口，按照端口虛擬出不一樣的串行口，最多可拓展8路串行口連接口，其中含有普通TTL串行口4路，485串行口4路；
l 實驗平臺具備8個通用實驗模型塊插槽，每個插槽包括12路接觸點，供模型塊實行數值通訊及供電，并而且插槽包括防短路功能，可直接將模型塊吸附到插槽內,支持最多8個模型塊聯動實驗；
l 實驗平臺上包括了485選用鍵、ZigBee擬真器復位鍵、J-Link擬真器啟動鍵和虛擬儀表器具啟動鍵，在使用不一樣功能的時候，便利變換和使用，同時實驗平臺內部包括還原功能模型塊，當通訊及擬真調節測試出現混亂時，只需關閉電源再重啟，即可恢復出廠設定；
3 3.3v/5v供電底層基板 l 提供3.3v/5v供電觸點，為上層模型塊實行持續供電；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
4 嵌入式STM32處置整理器 l 應用STM32F103處置整理器，內核：ARM 32位的Cortex™-M3 CPU；最高72MHz作業頻率，在存儲器的0等待周期訪問時可達1.25DMips/MHz (Dhrystone 2.1)；
l 存儲器：
l 從16K到32K字節的閃存程序存儲器；
l 從6K到10K字節的SRAM；
l 支持USB、CAN、6個定時器、2個ADC 、6個通信連接口；
l 提供485選用端、BOOT0兩路連接口；提供1個復位鍵；
l 程序下載方法為實驗平臺內部下載，即無須外部接線，節省接線實操時間，帶有電源保護電子回路；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
5 ZigBee無線通信模型塊 l 主芯片：CC2530F256，256K Flash，8K RAM，內置8051單片機及無線收發器，支持11-26信道更改，支持點播、組播、廣播多種類型數值通信，支持自動組網及互聯網自愈功能；
l 串行速率：9600-115200bps多種速率可選；
l 無線頻率：2.4GHz；
l 無線協議：ZigBee2007/PRO；
l 通訊連接口：UART；
l 無障礙傳輸距離：200米；
l 包括串行口變換功能，經過跳線方法，可將通訊線路實行變換；
l 具備協調器、路由器及終端功能，可經過串行口指令讓設備在三種類型中自由變換；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
6 Wifi無線通信模型塊 l 主芯片包括MAC、基頻芯片及射頻收發單元，內置低功耗運行機制，可以有效的降低功耗運行；
l 支持WiFi@2.4GHz802.11b/g/n無線標準；
l 支持WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK安全模式；
l 支持AP、STA、AP+STA作業模式；
l 完全包括的串行口轉無線TCP/UDP傳輸功能，多個串行口速率選用；
l 支持TCP/UDPClient注冊包機制；
l 支持SimpleConfig/Airkiss/usrlink快速聯網配備；
l 支持AT+指令集配備；
l 包括串行口變換功能，經過跳線方法，可將通訊線路實行變換；
l 經過功能數值配備，可經過WiFi無線節點，將傳感器數值傳入云端；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
7 空氣溫濕度傳感器 l 應用DHT11傳感器；
l 溫度（℃）：檢驗測試界限0-50度，精確到可以達到0.5℃；
l 濕度：
l 檢驗測試界限20%RH-95%RH, 精確到可以達到2%RH；
l 支持電容型濕度傳感實驗；
l 支持濕度值脈沖信號輸出；
l 輸出形式：數字量；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
8 光照度傳感器 l 應用ROHM原裝BH1750FVI芯片；
l 輸出形式:數字量、模仿量；
l 使用寬電壓（V）LM393電壓（V）對比器,作業平穩；
l 光照度界限：0-65535lx
l 傳感器內置16bitAD變換器，直接數字輸出，省略復雜的計算，省略標定，不區分環境光源，接近于視覺感知度的分光特性，可對廣泛的亮度實行1勒克斯的高精確度測量；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
9 二氧化碳傳感器 l 測量界限：0-10000ppm；
l 測量精確度：±（50ppm+5%讀數值）；
l 輸出信號：UART；
l 響應時間：＜120s；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
10 風速傳感器 l 測量界限：0-30m/s；
l 測量精確度：±1m/s；
l 響應時間：<5s；
l 波特率：2400/4800/9600；
l 材料：優質鋁制/聚碳酸酯；
l 作業濕度環境：0-100%RH(15-95%RH)；
l 通訊端口：脈沖/rs485/4-20mA/0-5V/0-10V；
l 啟動風力 0.2-0.4m/s提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
11 雨雪傳感器 l 應用長方形設計，便利裝配，檢驗測試面積：1500mm2；
l 測量功能數值：雨雪含水率；
l 濕度界限：0～100%RH；
l 測量精確度：±3%RH；
l 輸出形式：模仿量、開關量；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學
12 土壤濕度傳感器 l 應用叉形設計，便利插入土壤，檢驗測試深度38mm；
l 測量功能數值：土壤容積含水率；
l 濕度界限：0～100%RH；
l 測量精確度：±3%RH；
l 輸出形式：模仿量、開關量；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
13 電導率傳感器 l 輸出電壓（V）：0-3.4V；
l 測量界限：0-20ms/cm；
l 測量精確度：±5%F.S.；
l 電級連接口：BNC連接口；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
14 PH值傳感器 l 測量界限：0-14PH；
l 測量精確度：±0.01PH（25℃）；
l 相應時間：≤1Min；
l 傳感器連接口：BNC連接口；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
15 火焰傳感器 l 探測角度：60°；
l 檢驗測試波長：760nm-1100nm；
l 輸出形式：開關量；
l 支持感知度可調；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
16 煙霧傳感器 l 應用可拆卸構造，支持MQ系列半導體氣敏元件；
l 支持1路數字量輸出；
l 支持1路模仿量AD輸出功能；
l 支持感知度可調；
l 檢驗測試濃度：300-10000ppm；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
17 紅外對射傳感器 l 應用H2010直射型光電傳感器，槽寬10mm；
l 使用寬電壓（V）LM393電壓（V）對比器,作業平穩；
l 設定有信號輸出指示燈，輸出高電平燈滅，輸出低電平燈亮；
l 輸出形式：開關量；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
18 雙路繼電器執行器 l 應用5V控制繼電器，完成雙路控制開關；
l 繼電器規格3A-200VAC；3A-30VDC；
l 提供NO、COM、NC三路輸出端，可外接控制設備；
l 提供雙路指示燈，顯露繼電器狀態；
l 提供"通用平臺"彈性探針接觸點，用來程序下載、串行口調節測試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針，用來搭積木形式教學。
19 公有云平臺 l 支持傳統工業上云：可經過多種通訊方法，如: 5G（NB-IOT）、4G、GPRS（2.5G）、 Lora、 WiFi等，將工業上傳統硬件（含有概括教學傳感器模型塊）接入云端，完成對工業生產環境數值的全面監控；
l Modbus協議：應用工業上常用的Modbus協議，可將工業級別傳感器完全移植到教學實踐中，并提供源代碼，讓學生更快的與社會接軌；
l 可以經過wifi、4g、nb-iot無線模型塊，將傳感器數值直接收集到云端顯露；
l 支持云組態設定；
l 支持手機接收傳感器報警信息；
l 支持微信小程序顯露組態內容，及控制設備等功能；
六、實驗實驗：
經過將各個實驗模型塊與智能農業實驗沙盤相集合，可實行多種實驗實驗：
智能農業沙盤實驗項目
實驗一、農業傳感器收集實驗 實驗六、云平臺配備與應用實驗
實驗二、農業執行器控制實驗 實驗七、農業報警實驗
實驗三、農業傳感器聯動控制實驗 實驗八、RFID讀卡與應用實驗
實驗四、無線傳感器互聯網實驗 實驗九、農業場景應用實驗
實驗五、農業場景嵌入式系統研發實驗 實驗十、WiFi網關通信實驗
實驗中提供開源的實驗代碼，可自行修改、編譯代碼，支持二次研發，可按照以上基礎實驗，自行拓展更多智能農業實驗，完成農業系統的研發與應用；

常見問題：

1、如果我要購買智能農業模擬沙盤，是否有安裝、培訓服務呢？

答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。

2、你們的智能農業模擬沙盤是否能開增值稅專用發票？

答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開智能農業模擬沙盤的發票，您需要提供開票資料。

3、你們的智能農業模擬沙盤都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？

答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。

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