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序號

設備名稱

技術參數

1

框架模型

主體采用一個鋁合金金屬骨架和有機玻璃墻壁組成的農業大棚，與智能網關、感知節點、控制設備以及執行系統一起，構成完整的農業大棚系統，包括：透明溫濕度大棚、自動遮陽罩、水泵及噴頭、仿真植物和真實植物、水循環系統、通風系統、光照調節系統、溫度調節系統、無線傳感器網絡設備等。

整體參考尺寸：長×寬×高=2×1.6×0.76(米)；

由于各個學校具體情況不同，公司除了提供標準的鋼架模型外，還可以根據學校需求進行定制設計，包括外形尺寸，主體材質，以及功能設計等。

2

數據管理終端

包含主機、顯示器、鍵盤、鼠標以及對應的軟件系統。

采用Windows 7以上操作系統，虛擬機采用Ubuntu16.04操作系統版本，運行Web服務端程序、MQTT Broker、mysql5.5以上數據庫、以及SpringMVC+MyBatis框架的農業可視化管理平臺。

CPU主頻：不低于2.8GHz；

內存容量：不低于4GB(DDR3)；

硬盤類型：不低于100G。

3

物聯網網關

（1）安裝在本地，具有友好的人機交互界面，操作方便，美觀大方。網關集成ZigBee無線通信模塊，與傳感器節點、控制器節點進行ZigBee組網通信。同時也集成了WiFi/藍牙二合一模塊，用于連接無線路由器進行TCP/IP數據通信，或者使用藍牙與移動終端進行藍牙通信。主板留有4G模塊的接口，可實現智能網關直接接入移動互聯網的功能。

（2）核心板

內核：四核Cortex-A9處理器S5P4418，主頻可調，最大1.6GHz；

內存：1GB DDR3，帶寬32位，頻率最高800MHz；

eMMC存儲：8GB/16GB/32GB，標配8GB，滿足大容量需求；

GPU：MAIL-400，3D圖形加速；

編解碼：支持H.264、MP4、JPEG硬件編解碼；

音頻：集成REALTEAK的ALC5640，提供去底噪的MIC錄音和立體聲喇叭驅動，一路PCM可提供給MODEM和藍牙耳機；

RGB顯示：24位RGB888，最大支持1920*1080；

HDMI：符合HDMI1.4a，最大支持1920*1080；

LVDS：單通道，最大支持1920*1080；直接與LVDS屏連接，不需加任何轉換芯片；

GMAC：支持以太網絡PHY芯片，支持10/100/1000M；

觸摸屏：I2C接口電容屏，支持5點以上觸摸；

RTC：集成NXP的RTC芯片而不是用CPU自身的RTC功能，工作電流僅為0.25uA@3.3V，用戶常規40mA鈕扣電池可保存時間達15年之久。

I/O電平3.3V，符合當前IO電平，不需要進行電平轉換；

所有I/O具有中斷功能；

具有6路UART，其中UART1為五線制，符合更多應用；

核心板提供加密IC，給用戶唯一標識的串碼，便于用戶產生MAC地址和標識產品。AES 128bit加密功能可以用來加密用戶自己的軟件。

電源管理PMIC芯片，支持2A大電流充電支持，支持外接5V和USB5V；

采用8L HDI的盲埋工藝制造，多層GND有效地屏閉高速信號線，減少EMI的產生。

帶有屏閉罩，在散熱和EMI和EMC方面性能出眾。

（3）底板資源：

采用4層PCB工藝，含豐富的外圍接口。

多點觸摸電容顯示屏：1個，TFT IPS LCD，分辨率1024*600；

顯示接口：標配2.0間距20P標準LVDS接口1個，板載HDMI接口個，板載LCD接口1個；

模擬攝像頭接口：1個，支持PAL和NTSC制式；

CMOS攝像頭接口：1個，支持500M像素OV5642；

數據接口：集成兩通道USB2.0 HOST USB-A座 2個，可接U盤鼠標；1路MicroUSB OTG2.0協議接口 1個；

以太網網絡：100M以太網接口1個，標準RJ45；

WIFI：SDIO接口WIFI模塊，支持802.11b/g/n；

BlueTooth：藍牙4.0支持，串口相連；

串口232：RS232 DB9 2路；

串口TTL：TTL電平UART2路，2.0間距4p連接器；

TF卡接口：1個；

SIM卡接口：1個；

MODEM：標準Minipci-E接口，支持3G和4G，與SIM卡一同使用實現電話和數據通信的功能；

按鍵：音量增減鍵，復位按鍵，電池休眠喚醒按鍵；

撥動開關：電源開關，BT與TTL UART切換開關，232/485切換開關；

音頻接口：1.5W喇叭1個，1個音頻輸出接口，1個MIC接口；

視頻接口：1路模擬高清攝像頭輸入接口，可與四通道視頻轉換模塊連接，自由切換；

CAN：1路CAN2.0B；

RS485：1路RS485接口；

LED：具有充電指示燈，MODEM工作狀態燈，電源燈，系統指示燈；

電源：5V電源輸入，過壓保護，支持鋰電池接入，可充電和電量檢測；

具有24P接口，用于用戶的外部功能擴展。

默認板載WiFi/BT二合一通訊模塊、ZigBee通訊模塊；

可選配4G移動通信模塊、GPS定位模塊。

★支持Linux系統與Android系統一鍵切換。

默認配置ZigBee無線通信模塊，WiFi/BT二合一模塊等；

可選配4G移動網絡通信模塊、GPS定位模塊等。

4

ZigBee無線通信模塊

采用TI CC2530芯片，內置增強型8位51單片機和RF收發器；

具有片內128/256K的可編程Flash，8K的RAM；

芯片內置溫度傳感器、串口、A/D轉換模塊、SPI接口和I/O等多種接口；

板上具有晶振電路和π型阻抗匹配電路；

板上兩側單排針將CC2530的22個管腳引出供檢測、控制、供電使用；

天線接口：2.4GHz PCB板載天線，預留SMA天線接口；

工作電源：默認DC 3.3V；

工作電流：<100mA；

通訊協議標準：符合IEEE802.15.4；

協議棧：默認采用TI Z-Stack2007協議棧，兼容Z-Stack2006協議棧，支持TinyOS；

頻段范圍：2.045GHz~2.484GHz；

無線數據傳輸速率約：20~250kbps；

通信距離：室內30~70m，室外90~200m；

發射功率：約-22dBm，可根據環境增加發射功率；

接收靈敏度：>-85dBm；

工作環境：工作溫度：10℃~50℃，相對濕度：﹤90%RH；

外形尺寸：4cm*2.5cm；

配置ZigBee燒寫器CC DEBUGGER。

支持多任務處理；

支持星形、樹型、網狀三種網絡拓撲結構；

支持Packet Sniffer抓包分析儀；

支持串口調試上位機軟件Z-Tool；

支持第三方SmartRF Flash燒寫工具；

采用IAR for EW8051集成開發環境；

同一個工程編譯ZigBee網絡所有節點程序，包括協調器、路由器和終端設備。

5

ZigBee協調器

結構：由ZigBee通訊模塊和底板組成；

通信模塊：通過單排針與底板連接，默認采用2.4G板載天線通信；預留膠棒天線接口；可更換相同尺寸的藍牙通訊模塊；

底板：通過兩側雙排針與嵌入式網關連接，具有RS232、TTL UART、藍牙三種傳輸選擇跳線；匯聚信息既可通過TTL電平的UART接口接入嵌入式網關，也可通過RS232電平轉換芯片與DB9接口接入網關或上位機PC

底板具有1個CC2530燒寫接口，2個傳輸指示燈，3個狀態指示燈、3個功能按鍵，1個復位按鍵，1個電源撥動開關；

功能：用于建立無線ZigBee傳感器網絡，匯聚、分析傳感器信息，并與上位機進行數據交互。

射頻芯片：CC2530；

Flash容量：≧128KB；

RAM容量：8K的RAM；

數據通訊接口：RS232或TTL UART接口；

天線接口：2.4G板載天線；

協議標準：IEEE802.15.4；

協議棧：默認采用ZigBee 2007，兼容ZigBee2006，TinyOS等；

傳輸速率：無線數據傳輸速率約為20~250kbps；

通信距離：室內30~50m，室外90~200m；

工作電壓：供電電壓典型值默認DC 5V。

工作電流：<120mA；

供電方式：支持插針式供電、獨立供電兩種方式；

6

ZigBee智能節點

由ZigBee無線通信模塊、傳感器接口模塊、嵌入式接口底板組成，封裝在外殼內；

主要用來驅動各種傳感器和控制器進行信息采集、設備控制，同時與ZigBee協調器進行組網和無線數據通信。

技術參數：

無線傳輸頻率：2.4GHz；

無線傳輸距離：20~100米；

發射功率：約-22dBm，可根據環境增加發射功率；

接收靈敏度：>-85dBm；

協議棧：默認采用TI Z-Stack2007協議棧，兼容Z-Stack2006協議棧，支持TinyOS；

工作電源：DC 5V；

供電電源：默認DC 5V供電；

7

空氣溫濕度變送器

直流供電：DC10-30V

溫度范圍：-40~80℃，

溫度精度：±0.5℃

濕度范圍：0~100%RH（非結露）；

濕度精度：±3%

輸出信號：RS485；

通訊協議：ModbusRTU

設備地址：1-255可設；

安裝方式：扁卡軌；

8

土壤溫濕度傳感器

直流供電：DC5-24V

溫度范圍：-40~80℃，

溫度精度：±0.5℃

濕度范圍：0~100%RH（非結露）；

濕度精度：±3%

輸出信號：RS485、0-20mA；

通訊協議：ModbusRTU、電流型

設備地址：1-255可設；

9

光照度變送器

直流供電：DC10-30V

測量范圍：0-65535Lux 或0-20萬Lux

測量精度：±7%（25℃）

響應時間：0.1s

輸出信號：RS485；

通訊協議：ModbusRTU

設備地址：1-255可設；

10

二氧化碳傳感器

直流供電：DC10-30V

測量范圍：0-5000ppm

測量精度：±(40ppm+3%F.S）（25℃）

響應時間：≤10s(1m/s風速)

系統預熱時間：2min可用，10min（最大精度）；

輸出信號：RS485、0-5V；

通訊協議：ModbusRTU、電壓型；

設備地址：1-255可設；

工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH

11

風速傳感器

直流供電：DC10-30V

測量范圍：0-70m/s

測量精度：±(0.2+0.03V）m/s

分辨率：0.1m/s

響應時間：≤0.5s

輸出信號：RS485、4-20mA；

通訊協議：ModbusRTU、電流型

設備地址：1-255可設；

工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH

12

風向傳感器

直流供電：DC10-30V

測量范圍：8個指示方向或0-360°；

分辨率：±1°（360°型）；

啟動風速：≤0.2m/s

輸出信號：RS485、4-20mA;

通訊協議：ModbusRTU、電流型

設備地址：1-255可設；

參數設置：用提供的配置軟件通過485接口進行配置

工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH

13

雨雪傳感器

直流供電：DC10-30V

輸出信號：有雨或無雨

啟動環境溫度：≤15℃

輸出信號：RS485

通訊協議：ModbusRTU

設備地址：1-255可設；

參數設置：用提供的配置軟件通過485接口進行配置

工作溫度：-20~+60℃

14

FTLink智能轉發器

功能：支持315M、433M、紅外等無線頻段的轉發，通過智能遙控器，統一接入ZIGBEE網絡，由物聯網網關統一管理。

由ZigBee通訊模塊、315/433MHz微功耗超外差無線收發模塊、紅外收發模塊、以及控制主板組成；

控制主板：采用51單片機，具有射頻、紅外、ZigBee信號收發功能，射頻編解碼壓縮算法保證低數據量傳輸；

紅外收發：內置7個紅外發射頭，多方位水平發射，保證每條命令準確送達，可學習并遙控多種紅外設備，直線距離約8米；

射頻收發：包含315/433射頻硬件，可學習并遙控多種射頻設備，直線距離約8米；

紅外頻率：38KHz；

射頻頻率：315/433MHz；

ZigBee頻率：2.4GHz，Z-Stack2007協議棧；

輸入電壓：DC 5V；

輸入電流：≥1A。

15

遮陽簾和卷簾電機設備

執行設備：遮陽罩

通信方式：433M無線

控制軟件：農業大棚管理軟件，運行在智能網關上。

技術參數：采用220V交流電機系統控制，具有電機驅動器、限位開關等組件，由工業強電控制器控制交流通路的通斷，實現遮陽罩的自動化控制。

交流電機參數：

額定扭矩：3Nm

額定轉速：14RPm

額定電壓/頻率：230V/50Hz

額定功率：90W

電機直徑：35mm

16

無線LED點陣顯示屏

接收網關發送的數據、文字，滾動顯示在點陣屏上。

通信方式：ZigBee

傳輸頻率：2.4GHZ

供電電源：DC5V；

17

無線強電控制插座

組成：由ZigBee通信模塊、AC/DC降壓模塊、繼電器（或可控硅）、底板、以及外殼組成，可直接插入強電設備。

ZigBee通信模塊：主要用來驅動各種傳感器和控制器進行信息采集、設備控制，同時與ZigBee協調器進行組網和無線數據通信。

AC/DC降壓模塊：可將交流220V轉化為穩定的DC5V電源，為ZigBee通信模塊等提供電源，同時將交流電通過繼電器或可控硅供給交流電器。

ZigBee控制芯片CC2530驅動繼電器（或可控硅）控制交流回路的斷開和閉合，從而實現對交流電器的開關控制。

技術參數：

電源：AC220V±10%，50/60Hz；

負載電流：≤10A；

無線傳輸頻率：2.4GHz；

無線傳輸距離：20~100米；

發射功率：約-22dBm，可根據環境提高發射功率；

接收靈敏度：>-85dBm；

工作溫度：10℃~50℃；

相對濕度：﹤90%RH；

控制負載數：大于等于1路。

可配置電器：所有采用220V交流市電供電的電器均可，如：滴灌、報警器、植物補光燈、通風扇等。

18

植物補光燈

數量1個

距離植物20cm左右最佳

工作溫度：-20~60℃

額定電壓：AC220V

19

通風扇

數量1個。

功能：換氣

額定電壓：AC220V

規格：60cm*60cm*22cm

20

滴灌設備

數量1套。由水泵、噴頭和軟管組成。

水泵功率：30瓦，最大流量3L/min，最大吸程2米；

電源：AV220V轉12V，3A

21

加熱燈帶

LED燈帶，1米左右。

電源：AV220V轉12V

22

聲光報警器

轉數：120~140RPM

喇叭分貝：90dB以上

警示燈功率：2w

保護等級：IP55

電源：AC220V

23

WiFi視頻監控攝像機

功能：用于視頻監控，通過控制云臺上下左右移動，以觀察大棚內各個角落狀況及抓拍。

監控設備：網絡攝像機

通信方式：WiFi

技術參數如下：

1）內置網絡視頻服務器

支持IP地址動態分配，具有唯一的MAC地址；

支持WEB方式訪問，應用于廣域網環境；

支持有線、無線兩種網絡連接方式，有線采用以太網，無線支持802.11b/g/n協議，信號穩定、穿透能力強；

視頻數據傳輸支持HTTP、TCP、UDP、FTP等多種網絡協議；

通過以太網（Ethernet）網絡實現網絡攝像機的管理和配置；

支持主輔雙碼流輸出；

報警信息或數據使用SMTP、FTP傳輸；

2）內置解碼器

采用高性能數字DSP技術，穩定可靠；

采用先進的H.264視頻壓縮技術，JPEG抓圖，最大圖像尺寸為640*480，幀率為25fps或30fps；

3）云臺

支持云臺控制，支持水平350°、上下100°范圍內轉動，外型小巧美觀，安裝方便，適合各種場合。

4）外部接口

1個T/F卡接口；

1個RJ45 10M/100M自適應以太網口；

1路開關量報警輸入，1路開關量報警輸出；

內置麥克風，實現語音采集，遠程監聽現場聲音；

自帶紅外燈，支持5米夜視范圍，全天候監控；

24

無線路由器

支持有線、無線連接，DHCP自動分配IP地址。

25

無線傳感網組網傳輸綜合程序

采用嵌入式處理器與ZigBee通訊模塊方式實現無線傳感器組網，具體包括ZigBee網絡的建立、節點的自動組網、節點休眠與喚醒、節點之間數據傳輸、傳感器采樣與傳輸、以及執行器的設備驅動等功能。

支持溫濕度傳感器、三軸加速度、紅外學習傳感器、光敏傳感器、光照度傳感器、火焰傳感器、空氣質量傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳、土壤溫濕度、震動傳等多種傳感器的采集與無線傳輸。

開發環境：IAR Embedded Workbench V8.10

協議棧：ZSTACK-CC2530-2.3.0-1.4.0

燒寫工具：Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驅動

軟件版本：ZigBee無線透明傳輸軟件V2.4.2以上版本

26

農業大棚智能網關管理軟件

網關采用嵌入式Linux操作系統，上電后默認運行智能農業大棚網關管理軟件。在網關正常訪問互聯網時，自動接入云服務平臺。

用戶可以在本地網關上直接瀏覽農業大棚內所有傳感器采集的數據，可以手動控制大棚所有農用設備，可以編輯控制規則實現大棚環境參數自動控制與調節，支持本地視頻瀏覽大棚環境；具有系統設置功能，可查詢修改無線傳感網絡參數、網關網絡參數、入網狀態、服務器連接狀態、傳感器在線狀態、傳感器屬性信息等；還具有實時傳感器采集、設備手動控制、傳感器聯動設置、視頻本地瀏覽等功能。

視頻監控功能：提供本地網關視頻瀏覽功能，直觀查看農作物的生長情況。

系統采用QT GUI圖形化編程為用戶提供人機操作界面；

集成Sqlite嵌入式數據庫，保存所有傳感器屬性信息與系統配置信息；采用定時器與串口編程方法，定時與串口交互，讀寫傳感器網絡信息；

采用多線程互斥方法處理串口接收的傳感器網絡高并發數據；

采用gSOAP接口函數讀寫云端數據庫；

采用MQTT即時通信協議、標準的JSON數據包實現傳感器數據在網關、WEB、Android移動端之間M2M傳輸。

宿主機開發環境：Ubuntu12.04.4 LTS、Ubuntu14.04 LTS

宿主機交叉編譯鏈：arm-2009q3.tar.gz

智能網關Linux啟動代碼：Uboot-1.3.4.tar.gz

智能網關Linux操作系統：Linux2.6.35.tar.gz

智能網關文件類型：YAFFS

QT庫：Qt-4.7.3函數庫源碼以及Qt-2.8.1集成開發軟件

語言：Qt C++

通訊協議：MQTT協議、HTTP協議Webservice API接口

27

農業大棚Android終端監控軟件

系統支持用戶隨時隨地通過Android移動端登錄到系統中查看農業大棚的各項環境參數和設備狀態。

具體包括用戶登錄、網關設備添加、傳感器采樣數據的實時顯示、執行器的遠程開關、農業場景自控策略設置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠程視頻瀏覽、以及服務器地址編輯和自動切換等功能。

Android語音報警功能：支持遠程訪問，系統會在參量超過或低于設置的閾值時，自動提醒用戶。如溫度過高，手機遠程終端的APP收到后會語音提醒。

視頻監控功能：提供Android移動端遠程視頻監控的功能，直觀查看農作物的生長情況。

開發環境：Eclipse IDE for Java Developers/Android Studio、

Android-sdk_r16-windows、Java語言等

通訊協議：MQTT協議、HTTP協議Webservice API接口

28

農業大棚Web集中監控軟件

系統采用B/S架構，部署在云服務器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監控系統中查詢農業大棚的各項環境參數和設備狀態。

前端采用最新的HTML5編程技術，使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設置，內嵌JQuery插件，包含十幾個可重用組件，用于創建圖像、下拉菜單、導航、警告框、彈出框等；使用highcharts圖表庫，實現網頁上各種動態圖表；使用mqttJS作為消息即時傳輸等；滿足了物聯網項目多樣化的前端顯示效果。后臺主要采用了Spring容器、Spring MVC框架、MyBatis ORM框架集成，采用Maven構建項目管理，保證了項目運行的健壯性和穩定性。

具有用戶登錄、大棚網關設備的增刪改查、傳感器設備的增刪改查、傳感器采樣數據的實時顯示、執行器的手動開關、農業場景自控策略設置、報警記錄查詢、歷史數據按照時間段以表格/曲線方式展示、數據導出excel文件、IP/關鍵詞地圖定位等功能，還具有服務器地址編輯和自動切換功能。

開發環境：IDeaUL2016

開發語言：JAVA

前端頁面：HTML5

通訊協議：MQTT協議、HTTP協議Webservice API接口

類別

序號

設備名稱

數量

框架

1

框架

1

硬件設備

2

數據管理終端

1

3

A9物聯網網關（板載WiFi/藍牙二合一模塊、7寸電容式液晶顯示屏）

1

4

ZigBee通訊模塊（插在網關背面）

1

5

ZigBee協調器

1

6

ZigBee智能節點

7

7

空氣溫濕度傳感器

1

8

土壤溫濕度傳感器

1

9

光線亮度檢測傳感器

1

10

二氧化碳濃度傳感器

1

11

風速傳感器

1

12

風向傳感器

1

13

雨雪傳感器

1

14

FTLink智能轉發器

1

15

遮陽簾和卷簾電機設備

1套

16

無線LED點陣顯示屏

1

17

無線強電控制插座

2

18

植物補光燈

1

19

通風扇

1

20

噴淋滴灌設備（含水泵、滴灌帶與噴頭）

1

21

加熱燈帶

1

22

聲光報警器

1

23

WiFi視頻監控攝像機

1

24

無線路由器

1

軟件系統

25

無線傳感網組網傳輸綜合程序

1

26

農業大棚智能網關管理軟件

1

27

農業大棚Android終端監控軟件

1

28

農業大棚WEB集中監控軟件

1

附件

22

智能網關電源（DC5V3A）

2

23

交叉串口線

1

24

交叉網線

1

25

Mini USB數據線

1

26

方口USB同步線

1

27

FT-CC253-Debugger調試器

1

28

SD卡讀寫器

1

29

4G SD card

1

30

農業大棚鋁合金框架+線纜+插排+電源

1批

文檔

31

智能農業大棚使用說明書

1