基于LPWAN物联网的光伏温室智能监控系统设计

海涛; 李娜娜; 周文杰; 陈娟; 宋敏

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2020071301

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 39 ›› Issue (05) : 100 -109. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020071301

基于LPWAN物联网的光伏温室智能监控系统设计

海涛, 李娜娜, 周文杰, 陈娟, 宋敏

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摘要

针对大型温室现存能耗高、监测困难以及自动化管理水平不高的局限,设计了集光伏发电、低功率广域物联网(LPWAN)和云平台技术于一体的温室智能监控系统。根据桂南气候特征和茄果类蔬菜生长特性,通过ECOTECT对比分析温室2种光伏排布的光照和温度,得出棋盘式光伏温室采光和散热更适宜其生长。下位机利用LoRa和NB-IoT特有优势自组星状结构采集、传输温室环境参数,上位机结合B/S结构、RBF-PID智能控制策略、云平台技术在PC和移动端实现远程监测和智能调控。应用表明该系统在复杂环境下通信距离1.5 km时丢包率不超过3.4%,通信成功率在96%以上,满足大型温室环境信息实时采集和稳定传输要求,并能长期将各环境参数维持在最佳生产阈值内,有助于提高茄果类蔬菜的产量和品质,也为光伏温室智能化监控系统提供一种新思路。