新型边缘计算模式下的温室监控系统设计研究

摘要

针对目前温室大棚作业在精准农业发展中存在自动化管理水平低下,以及在以云计算为中心的农业远程控制系统上会出现连接稳定性较差、时延较长的问题,文中提出一种基于边缘计算的农业物联网监控系统,对棚内调控装置进行精准自动化调控。系统整体由采集控制CPS层、边缘计算层和云服务层三部分组成。通过CPS层的CAN总线电路设计来对环境参数进行获取,边缘计算层的LoRa树莓派网关负责完成数据传输,并采用Smith模糊控制算法实现本地控制决策自动化。在长春市农安县大棚种植园对文中系统进行安装测试。试验结果表明,该系统能实时采集棚内多项环境参数,以灌溉作业为例,自动化调控正常,能使室内土壤湿度与设定的最佳湿度的误差维持在3%左右,可满足温室精准化种植需求。