智慧大棚是基于物联网、云计算、大数据分析等系统技术，通过各种传感设备对空气温湿度、土壤温湿度、土壤水分、二氧化碳含量、光照强度等数据进行监测，利用以太网、4G、WIFI的网络信号传输采集到的数据到智慧大棚物联网管理平台，从而实现手机或电脑端查看大棚内各种数据变化与现场监控，实现宏观调控。以下为基于LoRaWAN的温室大棚物联网解决方案，涵盖环境监测、智能控制及数据分析全流程，专为农业温室场景优化设计：

一、系统架构

1. 感知层（数据采集）

2. 传输层（LoRaWAN组网）

• 节点配置：

• 工作频段：CN470（中国区）/EU868（欧洲）
• 发射功率：20dBm（最大），自适应调节
• 电池寿命：2年（AA锂电，10分钟上报1次）

• 网关部署：

• 覆盖半径：3km（视距）/500m（密集作物）
• 回传方式：4G/Ethernet双模
• 边缘计算：支持本地规则触发（如温度超限立即通风）

3. 平台层（云端管理）

• 功能模块：

• 实时数据看板：3D温室模型可视化
• 告警引擎：微信/短信多级报警（阈值可调）
• 控制策略库：支持IFTTT逻辑（若光照<10klux且温度>25℃→开启遮阳网）

二、核心功能实现

1. 环境闭环控制

2. 水肥一体化联动

• 控制逻辑：

• 土壤含水量<60% → 滴灌启动（时长=缺水量×1.2）
• EC值<1.2ms/cm → 按作物生长周期自动配肥

• 节水效果：较传统灌溉减少用水35%（实测数据）

3. 病虫害预测

• 融合温湿度历史数据+图像识别（可选扩展）
• 霉变风险模型：当持续湿度>90%超2小时触发预警

三、部署案例

山东寿光番茄温室（面积5亩）：

• 硬件配置：

• 传感器节点：18个（6类参数）
• 网关：1台（室内吸顶安装）

• 效益：

• 增产22%，节水30吨/月
• 人工巡检减少70%，异常响应速度提升至5分钟内

四、选型建议

1. 传感器：优先选IP65防护+防紫外线外壳
2. 网关：推荐8通道接收（如DM7201 内蒙古德明电子物联网网关）
3. 平台：可选择阿里云IoT或ThingsBoard开源方案

五、成本估算

该系统符合《NY/T 3213-2018 农业物联网应用技术规范》，支持与现有农业装备（如卷膜机、补光灯）无缝对接。实际部署时需根据温室结构优化天线位置，确保信号穿透多层塑料膜后的可靠性。