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智能农业模拟沙盘

时间：2025-04-28 02:00:01 点击次数： 中人教仪厂
　　首先，让我们来理解一下什么是智能农业模仿沙盘。简便来说，它是一种高科技工量具，可以帮助农民在虚拟环境中模仿种植和管理农田的过程。这个沙盘模仿了各种气候条件、土壤类型和作物生长周期等因素，使农民能够在实际实操前实行预测和决策。
　　那么，智能农业模仿沙盘是如何作业的呢？实际上，这个沙盘由各种传感器和计算机数值数值系统构成。传感器可以收集土壤湿度、温度（℃）、光照等就地实时数值，然后这些数值被写入到计算机数值数值系统中，经过复杂的算法，生成一个精确的虚拟农场模型。农民可以经过实操这个模型，查看不一样决策对作物产量的影响，从而做出最佳的管理策略。
　　智能农业模仿沙盘的出现，无疑为农业生产带来了革命性的改变。首先，它提升了农业生产的效率。经过预知天气和土壤条件，农民可以避免因天气突变或土地问题导致的损失。其次，它也提升了农业生产的精确度。农民不再需要依赖经验或传统方法实行决策，而是可以经过精确的数值和模型实行优化。此外，这项技术还有助于提升农民的培训效果。因为在沙盘中实行的实操全部是真实的，农民可以在不影响实际产量的现象下，多次尝试不一样的管理策略。

--NY01 智能农业实验沙盘

一、沙盘简介：
智能农业实验沙盘是一个铝制金属骨架和有机玻璃墙壁构成的温室系统，与其他感知、控制及执行系统一起，包括完整的温室大棚系统。含有概括：透明温室大棚、排风系统、光照调动系统、温度（℃）调动系统、无线传感器互联网等。是针对于物联网在农业领域自动化与智能化应用的一款实景模仿系统，依托各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、风速、雨雪等），和无线通信互联网完成农业生产环境的智能感知、智能预警、智能调控，为农业生产提供精准化种植、可视化管理。为院校在物联网实验教学方面提供了一个真实的农业综合实验系统，使学生在实验中完成对物联网综合技术应用的理解可以在此基础上实行创新应用，培养学生创新应用能力，充分适用了高校培养物联网技术人才的需求。
智能农业实验沙盘是以农业大棚为原型，经过实景＋实验的方法，综合运用无线传输互联网、单片机、RFID射频识别、传感器与控制器、云计算等技术，依托部署在实景沙盘中的在农业传感器与控制器、无线互联网、RFID以及智能网关等设备，完成智能农业的控制与管理，帮助学生熟悉智能农业系统相关项目的研发与应用。


二、沙盘特别点： 智能农业实验沙盘应用优质铝制骨架，长宽高为：800*800*500mm，沙盘一侧为智能农业大棚模型，大棚内置风扇节点、灯光节点、农业传感器以及相关控制器节点，另一侧为智能农业实验区域，实验区域支持磁吸搭积木的连接方法，表面包括多路物联网模型块供电底层基板，全部供电底层基板由沙盘内部统一供电，无需外接电源，方便学生实操；
u 智能农业沙盘应用高强度铝制骨架，外观尺寸0.8m*0.8m*0.5m；
u 智能农业沙盘含有智能灯光系统、排风系统、智能灌溉系统、传感器系统、执行器系统、云平台系统等，均可经过沙盘内实验模型块实行收集和控制；
u 智能农业沙盘应用一体式供电构造，整个沙盘只需连接一根电源线即可，经过一根电源线可以为12路模型块供电，省去繁杂的接线作业，方便学生使用实操；
u 智能农业沙盘表面包括12个实验模型块插槽，全部实验插槽均可实行磁吸式连接，并而且包括防短路设计，支持至多个模型块的联动实验，可在单个知识点学习掌控把握的基础上，实行多模型块综合应用实验，可完成无线传感互联网实验等多种复杂的联网实验；
u 智能农业沙盘内部硬件与物联网模型块底层基板连接，可经过物联网模型块直接控制智能农业的灯光和风扇，代码开源，支持二次研发；
u 提供NewIOT物联网实验平台，用来实验调节测试及相关物联网模型块基础配备；

三、农业物联网模型块:

u 应用磁吸式可拆卸构造，包括防呆设计，避免短路；
u 可以无缝吸附到智能农业实验沙盘上，插槽包括供电功能，无需单单独外接电源；
u 实验模型块表面包括电子回路图（下图），方便学生更直观的理解元件的构成及模型块的运行原理：

u 模型块均应用磁吸式连接口设计+搭积木式构造，包括标准的12路弹性插针，可以完成供电、拟真调节测试、数值通信、IO口拓展等功能，同时支持搭积木式的多级磁吸联接，经过弹性插针即可通信，无须外接跳线，经过模型块相互搭积木，构成一套完整的物联网系统，如：STM32处置整理器+ZigBee无线模型块+传感器模型块（3层垂直积木，无须额外接线），可拓展性强，如下图所示：

四、硬件构成：

序号 项目 名称 数量 备注
1 沙盘 智能农业实验沙盘 1 一体化供电平台
2 调节测试平台 物联网实验平台 1 一体化供电平台
3 供电底层基板 3.3V/5V供电底层基板 12 支持磁吸搭积木
4 单片机模型块 嵌入式STM32模型块 12 支持磁吸搭积木
5 无线通讯模型块 ZigBee无线通信模型块 12 支持磁吸搭积木
WIFI无线通信模型块 1 支持磁吸搭积木
6 传感器模型块 空气温湿度传感器 1 支持磁吸搭积木
光照传感器 1 支持磁吸搭积木
二氧化碳传感器 1 支持磁吸搭积木
风速传感器 1 支持磁吸搭积木
雨雪传感器 1 支持磁吸搭积木
土壤湿度传感器 1 支持磁吸搭积木
电导率传感器 1 支持磁吸搭积木
PH值传感器 1 支持磁吸搭积木
火焰传感器 1 支持磁吸搭积木
烟雾传感器 1 支持磁吸搭积木
红外对射传感器 1 支持磁吸搭积木
7 执行控制器模型块 双路继电器执行器 2 支持磁吸搭积木
8 云平台 公有云平台 1 支持上云
9 其他备品备件 电源线、香蕉线等 1

五、硬件功能数值：
智能农业实验沙盘功能数值
序号 名称 功能数值 图片
1 智能农业实验沙盘 l 应用铝制骨架，尺寸0.8m*0.8m*0.5m；
l 应用5V-12V安全电压（V），提供1路电源总开关；
l 内置农业大棚模型，含有灯光、排风扇、温湿度、光照度、雨雪、风速、二氧化碳、土壤湿度、电导率、PH值、火焰、烟雾、红外对射等传感器。
l 提供2路传感器连接口；
l 提供2路接线插头座，用来接线连接；
l 提供12路磁吸模型块连接板，支持物联网模型块磁吸搭积木连接，至少支持3层模型块叠加；
2 物联网实验平台 l 外观尺寸：长415*宽310*高50（mm），材料：铝制楔形构造；
l 实验平台应用一体式供电构造，整个实验过程只需连接一根电源线和数值线即可。
l 应用全新的教学模式：磁吸积木式教学，全部模型块可以实行叠罗汉式(搭积木)的组装连接，支持多层模型块叠加，无需外数值线与电源线；
l 提供5V供电连接口（Type-C）、以太网连接口、双路USB连接口、J-link下载器连接口、CC-Debugger下载器连接口、RS232/RS485串行口，其中J-link下载器、CC-Debugger下载器均为平台内置，下载程序时只需将模型块吸附到平台对应下载端即可，无需接线；
l 内置USB串行口服务设备,经过1路USB虚拟出多路串行口，按照端口虚拟出不一样的串行口，最多可拓展8路串行口连接口，其中含有普通TTL串行口4路，485串行口4路；
l 实验平台具备8个通用实验模型块插槽，每个插槽包括12路接触点，供模型块实行数值通讯及供电，并而且插槽包括防短路功能，可直接将模型块吸附到插槽内,支持最多8个模型块联动实验；
l 实验平台上包括了485选用键、ZigBee拟真器复位键、J-Link拟真器启动键和虚拟仪表器具启动键，在使用不一样功能的时候，便利变换和使用，同时实验平台内部包括还原功能模型块，当通讯及拟真调节测试出现混乱时，只需关闭电源再重启，即可恢复出厂设定；
3 3.3v/5v供电底层基板 l 提供3.3v/5v供电触点，为上层模型块实行持续供电；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
4 嵌入式STM32处置整理器 l 应用STM32F103处置整理器，内核：ARM 32位的Cortex™-M3 CPU；最高72MHz作业频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz (Dhrystone 2.1)；
l 存储器：
l 从16K到32K字节的闪存程序存储器；
l 从6K到10K字节的SRAM；
l 支持USB、CAN、6个定时器、2个ADC 、6个通信连接口；
l 提供485选用端、BOOT0两路连接口；提供1个复位键；
l 程序下载方法为实验平台内部下载，即无须外部接线，节省接线实操时间，带有电源保护电子回路；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
5 ZigBee无线通信模型块 l 主芯片：CC2530F256，256K Flash，8K RAM，内置8051单片机及无线收发器，支持11-26信道更改，支持点播、组播、广播多种类型数值通信，支持自动组网及互联网自愈功能；
l 串行速率：9600-115200bps多种速率可选；
l 无线频率：2.4GHz；
l 无线协议：ZigBee2007/PRO；
l 通讯连接口：UART；
l 无障碍传输距离：200米；
l 包括串行口变换功能，经过跳线方法，可将通讯线路实行变换；
l 具备协调器、路由器及终端功能，可经过串行口指令让设备在三种类型中自由变换；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
6 Wifi无线通信模型块 l 主芯片包括MAC、基频芯片及射频收发单元，内置低功耗运行机制，可以有效的降低功耗运行；
l 支持WiFi@2.4GHz802.11b/g/n无线标准；
l 支持WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK安全模式；
l 支持AP、STA、AP+STA作业模式；
l 完全包括的串行口转无线TCP/UDP传输功能，多个串行口速率选用；
l 支持TCP/UDPClient注册包机制；
l 支持SimpleConfig/Airkiss/usrlink快速联网配备；
l 支持AT+指令集配备；
l 包括串行口变换功能，经过跳线方法，可将通讯线路实行变换；
l 经过功能数值配备，可经过WiFi无线节点，将传感器数值传入云端；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
7 空气温湿度传感器 l 应用DHT11传感器；
l 温度（℃）：检验测试界限0-50度，精确到可以达到0.5℃；
l 湿度：
l 检验测试界限20%RH-95%RH, 精确到可以达到2%RH；
l 支持电容型湿度传感实验；
l 支持湿度值脉冲信号输出；
l 输出形式：数字量；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
8 光照度传感器 l 应用ROHM原装BH1750FVI芯片；
l 输出形式:数字量、模仿量；
l 使用宽电压（V）LM393电压（V）对比器,作业平稳；
l 光照度界限：0-65535lx
l 传感器内置16bitAD变换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉感知度的分光特性，可对广泛的亮度实行1勒克斯的高精确度测量；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
9 二氧化碳传感器 l 测量界限：0-10000ppm；
l 测量精确度：±（50ppm+5%读数值）；
l 输出信号：UART；
l 响应时间：＜120s；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
10 风速传感器 l 测量界限：0-30m/s；
l 测量精确度：±1m/s；
l 响应时间：<5s；
l 波特率：2400/4800/9600；
l 材料：优质铝制/聚碳酸酯；
l 作业湿度环境：0-100%RH(15-95%RH)；
l 通讯端口：脉冲/rs485/4-20mA/0-5V/0-10V；
l 启动风力 0.2-0.4m/s提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
11 雨雪传感器 l 应用长方形设计，便利装配，检验测试面积：1500mm2；
l 测量功能数值：雨雪含水率；
l 湿度界限：0～100%RH；
l 测量精确度：±3%RH；
l 输出形式：模仿量、开关量；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学
12 土壤湿度传感器 l 应用叉形设计，便利插入土壤，检验测试深度38mm；
l 测量功能数值：土壤容积含水率；
l 湿度界限：0～100%RH；
l 测量精确度：±3%RH；
l 输出形式：模仿量、开关量；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
13 电导率传感器 l 输出电压（V）：0-3.4V；
l 测量界限：0-20ms/cm；
l 测量精确度：±5%F.S.；
l 电级连接口：BNC连接口；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
14 PH值传感器 l 测量界限：0-14PH；
l 测量精确度：±0.01PH（25℃）；
l 相应时间：≤1Min；
l 传感器连接口：BNC连接口；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
15 火焰传感器 l 探测角度：60°；
l 检验测试波长：760nm-1100nm；
l 输出形式：开关量；
l 支持感知度可调；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
16 烟雾传感器 l 应用可拆卸构造，支持MQ系列半导体气敏元件；
l 支持1路数字量输出；
l 支持1路模仿量AD输出功能；
l 支持感知度可调；
l 检验测试浓度：300-10000ppm；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
17 红外对射传感器 l 应用H2010直射型光电传感器，槽宽10mm；
l 使用宽电压（V）LM393电压（V）对比器,作业平稳；
l 设定有信号输出指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮；
l 输出形式：开关量；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
18 双路继电器执行器 l 应用5V控制继电器，完成双路控制开关；
l 继电器规格3A-200VAC；3A-30VDC；
l 提供NO、COM、NC三路输出端，可外接控制设备；
l 提供双路指示灯，显露继电器状态；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
19 公有云平台 l 支持传统工业上云：可经过多种通讯方法，如: 5G（NB-IOT）、4G、GPRS（2.5G）、 Lora、 WiFi等，将工业上传统硬件（含有概括教学传感器模型块）接入云端，完成对工业生产环境数值的全面监控；
l Modbus协议：应用工业上常用的Modbus协议，可将工业级别传感器完全移植到教学实践中，并提供源代码，让学生更快的与社会接轨；
l 可以经过wifi、4g、nb-iot无线模型块，将传感器数值直接收集到云端显露；
l 支持云组态设定；
l 支持手机接收传感器报警信息；
l 支持微信小程序显露组态内容，及控制设备等功能；
六、实验实验：
经过将各个实验模型块与智能农业实验沙盘相集合，可实行多种实验实验：
智能农业沙盘实验项目
实验一、农业传感器收集实验 实验六、云平台配备与应用实验
实验二、农业执行器控制实验 实验七、农业报警实验
实验三、农业传感器联动控制实验 实验八、RFID读卡与应用实验
实验四、无线传感器互联网实验 实验九、农业场景应用实验
实验五、农业场景嵌入式系统研发实验 实验十、WiFi网关通信实验
实验中提供开源的实验代码，可自行修改、编译代码，支持二次研发，可按照以上基础实验，自行拓展更多智能农业实验，完成农业系统的研发与应用；

常见问题：

1、如果我要购买智能农业模拟沙盘，是否有安装、培训服务呢？

答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。

2、你们的智能农业模拟沙盘是否能开增值税专用发票？

答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开智能农业模拟沙盘的发票，您需要提供开票资料。

3、你们的智能农业模拟沙盘都是自己生产的吗？都有什么产品资质？

答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。

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