蘑菇云科创教育上线信息科技跨学科案例 — 智慧农业温室系统,该系统满足了新课标中八年级“物联网实践与探索”内容要求,结合新课标中跨学科主题方向“互联智能设计”,设计了项目“智慧农业温室系统”。
在“智慧农业温室系统”项目中,学生将使用土壤湿度传感器、防水温度传感器,获取农业环境数据;搭建“种子萌发环境系统”,将数据同步到物联网云平台中,通过数据分析,得出最适合种子萌发的土壤湿度;搭建“温室设备自动控制系统”,实现设备的控制与反馈,如自动浇水、自动开关遮阳棚。
项目中的主控器为两块行空板,一块行空板为“服务器端”和“智能终端”,连接传感器、执行器,作用是放在温室中,采集农业数据;一块行空板为“移动终端”,作用是放在中控室,远程读取农业数据和控制温室设备。
“智慧农业温室系统”中,物联网硬件架构如下图。在案例实施过程中,通过路由器构建局域网,在局域网中,使用第一块行空板构建服务器,同时作为智能终端,连接多种传感器与执行器。使用第二块行空板作为移动终端,也接入局域网中,实现服务器终端、智能终端与移动终端的数据交换。通过USB线将服务器终端行空板连接到电脑上,可访问服务器数据库。
在案例实施过程中,可以使用行空板自带的热点功能,组建小型局域网(不需要额外使用路由器)。
在第一块行空板上,开启热点,同时构建服务器,并作为智能终端,连接多种传感器与执行器。第二块行空板作为移动终端,连接热点,接入局域网中,实现服务器终端、智能终端与移动终端的数据交换。通过USB线,电脑作为移动终端,访问服务器数据库。
各硬件功能介绍如下表:
硬件接线原理图如下:
通过物联网技术制作在线数字智慧农业温室,带领学生体验什么是万物互联。了解了物联网中的传感器系统,利用土壤湿度传感器、防水温度传感器,采集农业环境数据,接入物联网平台,构建简易传感物联系统。了解了数据处理的过程包括数据采集、数据预处理、数据分析和数据可视化,通过物联网平台长时间记录数据,探究最适合种子萌发的土壤湿度及掌握物联系统中的反馈控制。
关于“智慧农业温室系统”项目的详细介绍,可关注蘑菇云官方公众号:蘑菇云创造,详细了解。
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