隨著農業生產技術的不斷發展，監測戶外和大棚的作物生長環境確實變得至關重要。通過監測作物生長環境，我們可以及時了解土壤養分、溫濕度、光照等關鍵參數的變化，從而優化農作物的生長條件，提高產量和質量。同時，監測環境參數還可以幫助我們預防病蟲害的發生，及時采取措施進行防治。

本篇文章介紹了一款物聯網農業監測系統，它采用開源硬件行空板（Unihiker）為核心，配備RS485土壤傳感器、溫濕度傳感器、CO2傳感器、環境光傳感器等，實時監測大棚和戶外作物生長環境。通過WiFi上傳數據至拿鐵熊貓（Lattepanda）服務器，使用Flask Web網頁端查看數據，還可實時監測作物狀態。系統還設立室外氣象站，監測風向、風速、溫度、氣壓和雨量等參數。上傳的數據可用于土壤養分、環境光照和環境參數的實時分析，為智慧農業發展提供數據支持。整體程序使用Python編寫，具備自動運行和斷網自動重連功能。拿鐵熊貓（Lattepanda）服務器可顯示節點狀態和數據，方便及時維護。這一系統將為農業生產提供更科學、精確的數據支持。

硬件清單

土壤氮磷鉀傳感器 x5

拿鐵熊貓（Lattepanda）delta x1

行空板（Unihiker）x6

二氧化碳傳感器 SEN0536 x3

環境光傳感器 SEN0540 x3

氣象站 SEN0186 x1

485轉UART模塊 DFR0845 x5

溫濕度傳感器 SEN0334 x1

Unihiker擴展板 MBT0008 x6

Power Adapter FIT0639 x6

SCI x 6

WIFI 監控攝像頭 x1

攝像頭 x5

路由器 x1

防水箱體 x6

電源轉接模塊 x 6

功能

1.實時監測大棚內“一米田”內主要環境指標（土壤參數：土壤溫濕度、土壤pH、土壤營養鹽，環境參數：二氧化碳濃度 、溫濕度、光照強度）。

2.苗情監測：圖像采集按時自動發送命令遠程拍照，自動展示最新作物苗情圖片。

3.氣象站監測：實時監測大棚外氣象情況（風向、風速、溫度、氣壓和雨量）。

4.將監測到的數據在云端顯示。

5.離線節點設備在線預警。

行空板（Unihiker）作為主要的監測核心，并結合了RS485土壤傳感器，I2C 溫濕度傳感器，I2C CO2傳感器，I2C 環境光傳感器等，采集不同節點的土壤養分，包括溫濕度、PH和氮磷鉀數據，同時采集空氣二氧化碳、溫濕度，環境光等的數據，同時還配備了USB攝像頭連接行空板（Unihiker），對作物的成長進行拍攝。各個節點的行空板（Unihiker）和拿鐵熊貓（Lattepanda）都在同一個局域網下，行空板（Unihiker）通過無線WIFI將數據上傳至拿鐵熊貓（Lattepanda）的本地服務器。在氣象站節點中，行空板（Unihiker）通過UART通訊收集氣象站數據。

硬件連接

1.以節點1土培生菜為例，節點1-節點5接線相同

USB攝像頭和行空板（Unihiker）的USB連接。RS485土壤傳感器，485轉UART模塊（DFR0845）和行空板（Unihiker）擴展板（MBT0008）連接方式如下表。485轉UART模塊和土壤傳感器之間使用接線柱連接較牢固，485轉UART模塊和行空板Uihiker擴展板使用杜邦線連接，建議使用熱熔膠二次固定，防止電線松動。

2.SCI，傳感器（SEN0536，SEN0540 ，SEN0334）和Uihiker連接方式如圖：

軟件設置

1.在LP服務器搭建環境

2.安裝服務器程序Siot

3.安裝Web應用框架Flask

4.路由器設置

5.在lattepanda網頁登錄路由器頁面設置，固定Lattepanda、六個Unihiker的IP。

6.編碼

該物聯網農業監測系統能夠穩定地檢測土壤養分，包括溫濕度、PH和氮磷鉀數據，同時還能監測戶外和大棚的作物生長環境。通過無線WIFI，將大棚環境和室外氣象站的傳感器數據和圖片實時上傳云端，提供土壤養分、環境光照、環境參數的實時分析，為家庭精準農業提供必要的數據支持。

關于該項目的詳細的介紹，您可以訪問“DF創客社區”—“物聯網農業土壤養分和氣象站監測系統”了解更多。

上海智位機器人

上海智位機器人成立于2010年，是全球領先的從事開源硬件、機器人產品和科創教育的高科技企業，打造了DFRobot、蘑菇云科創教育等品牌，是國內最早的創客理念引入者和倡導者，創客教育的開拓者和引領者。旗下擁有中國最大的線上DF創客社區和國家級創客空間——蘑菇云創客空間，提供豐富的線上和線下學習資源，構建了一個自由、開放和富于創造力的交流空間。其Gravity產品已被全球超過100萬開發者選用。合作伙伴包括微軟、英特爾、Autodesk、霍尼韋爾、NASA、MIT等知名廠商和機構。

審核編輯 黃宇