渝辰农业：结合 ThingsCloud 打造智慧农业解决方案，解决作物周年化生产

渝辰农业在过去的几年里一直积极探索和实践智慧农业，在位于重庆的某处以种植蔬菜瓜果为主的自建大棚中，他们采用的是无土栽培技术，通过营养液给蔬菜瓜果提供必要的养分。

无土栽培具有节省土地、精确控制、节水节肥、避免土壤病害、方便管理等优势。

经过多年对农业和物联网技术的研究，渝辰农业广泛使用自主设计的基于 ESP32 的主控板，采用 RS485 连接各种传感器和继电器模块，通过 WiFi 网络统一接入 ThingsCloud 物联网平台，从而实现所有物联网设备互联互通，打造出一套高性价比的智慧农业解决方案，实现了温室大棚下的设施自动化和智能化，达到精准的环境控制，低于人工成本实现蔬菜瓜果的周年化生产。

问题和挑战

众所周知，蔬菜瓜果作物的周年化生产可以带来最大的经济效益，而要实现周年化生产，面临的问题和挑战主要包括：

• 环境调控：温度、湿度、光照和营养供给等环境因素对作物生长有重要影响。精确调控这些环境因素以满足作物生长的需求，是周年化生产的一个重要挑战。
• 技术支持：实现精确的环境控制和自动化管理需要借助先进的技术和设备，如物联网技术、传感器和自动控制系统等。如何熟练应用这些技术和设备，以及如何解决可能出现的技术问题，是另一个挑战。
• 成本控制：虽然技术的应用可以提高生产效率，但也会带来一定的投资成本。如何在保证生产效率和作物质量的同时，控制投资成本和运营成本，是实现周年化生产的一个重要问题。

当然还有市场风险，例如大规模的周年化生产意味着作物的供应量会增加，这可能会影响市场价格和销售收入。不过，如何评估市场风险，并采取相应的市场策略，不在本文的考虑范围内。

渝辰农业负责人在接触 ThingsCloud 物联网平台和案例之后，认为和零代码应用开发能力，结合自身过往的种植经验和物联网技术积累，能够很好的解决以上这些问题，于是重新设计了整套方案，将主控板和 ThingsCloud 平台深度对接，在农场中大力推广使用。

全方位的环境数据监控

要实现环境精准调节，首先需要做好环境数据监控，渝辰农业在大棚中安装了丰富的传感器，包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器，以及监测无土栽培营养液的 pH 值传感器，和营养液浓度传感器等。

通过远程环境监控，渝辰农业还能够立即发现任何环境异常或问题，例如：如果温度过高或湿度过低，远程触发降温除湿的风机来调整温湿度；如果光照不足，则远程启动补光灯光系统来提供适当的光照。这样，通过及时采取措施，保证蔬菜瓜果在理想的环境中生长。

远程环境监控不仅提高了生产效率，还能够降低人工成本，能够更加高效地管理和调整农场的运行。

完善的环境调控设施

有了完善的环境数据采集体系后，渝辰农业同时还配备了各种环境调控设备，包括：

• 降温除湿的风机：通过风机的运行，可以有效地降低温室内的温度和湿度，创造适宜的生长环境，防止植物过热和过湿。
• 补充光照的灯光系统：通过提供适当的光照，可以解决温室内阳光不足的问题，确保植物能够正常进行光合作用并促进生长。
• 增加温度的锅炉系统：通过提供热水或蒸汽来增加温室内的温度，特别在寒冷的季节或夜晚，确保植物在适宜的温度范围内生长。
• 供给营养液的配液系统：负责为植物提供所需的营养液，保证植物能够获得适当的养分来生长和发育。

这些环境调控设备的综合运行，可以实现精准的温度、湿度和光照控制，为蔬菜瓜果的生长提供理想的条件，从而实现高效、稳定和持续的周年产量。

农业自动化

与此同时，渝辰农业通过对大棚种植的深刻理解，利用 ThingsCloud 规则引擎，编写了自动化控制规则，并不断的调整优化，达到最佳效果。

这些自动化规则例如：

• 当温度传感器检测到温室内温度过高时，自动触发降温除湿的风机，以降低温度和湿度。
• 当光照传感器检测到阳光不足时，自动启动补光灯光系统，提供适当的光照以促进植物生长。
• 当湿度传感器检测到温室内湿度过高时，自动触发降温除湿的风机和增加温度的锅炉系统，以创造适宜的生长环境。
• 当营养液浓度传感器检测到营养液浓度不足时，自动启动配液系统，为植物提供所需的营养液。

这些自动化联动控制的功能可以实现精确的环境控制，为蔬菜瓜果的周年化生产提供理想的条件，同时降低了人工成本。

灵活可控的定时任务

另外，渝辰农业还最大化发挥了定时任务在大棚中的作用，包括合理组合 ThingsCloud 云平台以及现场主控板边缘端的定时任务，来实现以下功能：

• 定时灌溉：定时开关灌溉水阀，保证作物在适当的时间获得足够的水分，促进生长和发育。
• 定时配液：定时控制配液系统的运行，定期为植物提供所需的营养液，确保植物获得适当的养分，促进健康生长。
• 定时通风：定时控制风机的开启和关闭，以定期通风，调节温度和湿度，保持温室内的空气流通，提供良好的生长环境。
• 定时照明：定时控制补光灯光系统的开启和关闭，确保植物在光照不足的情况下获得适当的光照，促进光合作用和生长。

这些定时任务同样是农业自动化的有效补充，通过合理设置定时任务，可以提高生产效率，降低人工成本，并确保蔬菜瓜果的质量和产量。

取得的成果

• 提高了生产效率
• 降低了人工成本
• 为作物生长提供了理想的环境条件
• 实现了高效、稳定和持续的周年化生产