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基于物联网的农业大棚监控系统研究的任务书
一、研究背景及意义
随着我国农业现代化进程的加快，农业大棚已成为我国现代农业发展中的重要组成部分。农业大棚的建设不仅可以解决农产品供给的问题，还可以提高农业生产效益和农产品质量，改善农业生态环境，促进农业可持续发展。然而，由于大棚生产环境与自然环境严重不同，容易导致气候波动、病虫害等诸多问题，同时面积广、农作物品种多，管理难度大，如何提高大棚的管理水平和生产效益成为了亟待解决的问题。
传统的农业管理方式主要是依靠经验和传统管理方式，而对于大棚环境的实时动态监控、预警和数据分析等高效手段缺乏，使得管理水平和效果无法得到有效提升。随着物联网技术的不断发展，物联网技术的应用在很大程度上能够改变传统农业管理方式的瓶颈。
基于物联网的农业大棚监控系统是利用物联网技术对农业大棚进行实时监控、数据分析、预警等管理措施。它能够实现环境参数的实时监控、自动控制、数据分析与处理、决策和预警等功能，大幅提高农业大棚的生产效率和管理水平，有利于提高农业大棚的经济效益和可持续发展能力，加快农业现代化建设进程。
对于国家、区域和农民而言，基于物联网的农业大棚监控系统的研究与应用具有重要意义，本项目旨在通过研究基于物联网的农业大棚监控系统的技术、实现及其对农业大棚的管理与效益的影响等实际问题，取得以下目标：
（1）建立基于物联网的农业大棚监控系统模型，优化农业管理方式和提升管理水平；
（2）研究系统的工作原理、设计要点、关键技术等方面的问题，并进行系统性的分析和测试；
（3）对系统进行实现和验证，测评系统的效果与性能，包括节能效果、环境效益、经济效益等方面；
（4）在实验中探索方案实施的可行性和可靠性，为实际应用探索提供力量。
二、研究内容和研究方案
（一）研究内容
1、针对农业大棚的实时环境监测
通过搭建传感网，对农业大棚的空气温湿度、光照强度、土壤温湿度等环境参数进行实时监测，实现全天候、全面的数据采集。
2、针对农业大棚内作物生长状态监测
利用图像处理技术，对农业大棚内作物进行生长状态监测，监测范围包括作物生长高度、开花情况、果实生长、病虫害等。
3、针对农业大棚生产管理方面的解决方案
利用农业大棚多参数、多传感器信息采集和判断措施，通过控制反馈系统实现对生产环境的自动控制。并且辅助智能管理方案，如作物库存预测、作物采摘协调等，进而提高生产效率和经济效益。
4、针对数据分析处理与预警方案
利用系统采集到的大量数据进行分析处理，通过数据挖掘等技术，对农业大棚内环境进行分析和研究，进而提供异常及时分析与预警处理。
（二）研究方案
1、研究基于物联网技术的农业大棚监控系统的理论和基础技术，调研大棚农业现状及相关政策措施。
2、结合实验室和自然环境，依次设计和开发传感器、数据采集、数据传输以及数据处理与分析等硬件和软件模块。
3、调研基础农业大棚的运行和空间结构及大棚内部种植环境，模拟大棚内作物生长环境，开展实验数据采集。
4、根据研究成果，改进调整系统方案，优化研究方案，实验和测试系统可靠性、性能、节能等指标。
5、根据实验结果、测评数据，提出针对性的农业大棚监管政策和管理方案，为进一步推进农业现代化建设提供有力支持。
三、预期成果和应用价值
（一）预期成果
1、成功研发基于物联网的农业大棚监控系统模型，可实现环境参数的实时监控、自动控制、数据分析与处理、决策和预警等功能。
2、研究方法完备、理论严谨、实验流程完备、可复制性高、指标统计严谨。
3、通过实验室和大棚实践数据，证明该系统对提高农业大棚管理水平和生产效益具有明显作用。
（二）应用价值
1、为农业大棚实现智能化管理提供方案，为节约人工、优化大棚管理提供技术基础。
2、为政府采取针对性的农产品调控、农业补贴等政策提供决策依据。
3、为农户实现大棚生产的科学化与规模化提供技术支撑。
4、为农业现代化建设和全社会素质提高，推进可持续农业发展提供有力支持。