一、 功能特点 1.环境监测全面性 （1） 能够对农田的气象环境进行多维度监测。例如，可以实时获取温度数据，测量范围通常在 -40℃-80℃之间，精度达到±0.2℃。这对于了解农作物生长的气温条件至关重要，像在种植小麦时，不同的生长阶段对温度有不同的要求，在分蘖期适宜温度在13- 18℃左右，通过精准的温度监测能及时调整灌溉等农事活动来保障小麦正常分蘖。
（2）湿度传感器能检测空气相对湿度，范围大概是0 -RH，精度为±3%RH。在温室蔬菜种植中，当湿度低于一定水平，如40%RH，就需要开启喷雾设备增加湿度，避免蔬菜因缺水而生长不良。
（3）光照强度传感器可测量光照强度，范围从0 -200000Lux不等，精度在±5%以内。对于喜光植物如西红柿，需要保证每天有足够的光照时长和强度，当光照强度不足时，就可以通过补光设备来满足其光合作用的需求。
（4）还包括对风速、风向、降雨量等气象要素的监测。例如，在果园中，强风可能会吹落果实，通过监测风速风向可以提前采取防护措施，如搭建防风网。
2、土壤状况监测精准性
（1）可以监测土壤温度、湿度、电导率和pH值等。土壤温度传感器能够检测0 -50℃的土壤温度，精度为±0.5℃。在播种季节，合适的土壤温度有利于种子发芽，如玉米种子发芽适宜土壤温度在10 -12℃左右。
（2）土壤湿度传感器能测量0 -的体积含水量，精度达到±2%。对于花卉种植，不同花卉对土壤湿度要求不同，像君子兰要求土壤湿度保持在30% -40%左右，通过监测可以精准灌溉。
（3）土壤电导率反映土壤肥力状况，其测量范围一般在0 -20mS/cm，精度约±5%。高电导率可能意味着土壤盐分过高，需要进行洗盐等改良措施。土壤pH值传感器可以检测3 -9的pH值范围，精度为±0.1pH，酸性或碱性过强的土壤都不利于大多数农作物生长，通过监测可以进行土壤酸碱度的调节。
3、作物生长监测智能化
（1）利用图像识别技术监测作物生长状况。例如，通过安装在田间的摄像头，能够拍摄农作物的高清图像，利用深度学习算法分析作物的株高、叶面积、颜色变化等。在水稻生长过程中，可以根据叶面积指数来判断水稻的生长是否正常，一般来说，水稻在孕穗期叶面积指数在6- 7左右。
（2）可以实现病虫害的早期预警。通过监测作物叶片的颜色、斑点等异常情况，结合病虫害数据库进行对比分析。比如，当发现叶片上出现黄色斑点，系统可以快速判断可能是某种病害的初期症状，及时提醒农户采取防治措施，如喷洒相应的农药。
4、数据传输稳定性与及时性
（1）采用多种通信方式，如4G/5G网络、ZigBee、LoRa等。ZigBee通信技术适用于近距离、低功耗的数据传输，在小型温室环境监测中应用较多，传输距离一般在10- 100米左右，数据传输速率可达250kbps。
（2）4G/5G网络则用于长距离、大数据量的传输。例如，在大型农场中，监测站可以将采集到的数据实时发送到云端服务器，数据传输速度快，能够保证数据的及时性，让农户可以在手机APP或者电脑端的管理平台随时查看数据。
二、 硬件组成 1、传感器单元
（1）这是监测站的“触角”，包括气象传感器、土壤传感器、作物生长传感器等多种类型。气象传感器通常安装在监测站顶部的气象杆上，高度在2- 3米左右，以获取准确的气象数据。土壤传感器则需要插入土壤中，插入深度根据不同作物和监测需求而定，一般在10 -30厘米左右。
（2） 传感器的外壳一般采用防水、防尘、耐腐蚀的材料，如ABS工程塑料或者不锈钢外壳，以适应农田的恶劣环境。
2、数据采集与控制单元
（1）主要负责收集传感器采集的数据，并对传感器进行控制。它通常有一个微处理器，如ARM - Cortex -M系列处理器，能够快速处理和整合数据。
（2）这个单元还具备存储功能，内置大容量的闪存，如可以存储1GB以上的数据，当网络信号不好时，能够暂时保存数据，待网络恢复后再进行传输。
3、通信单元
（1） 是连接监测站和外部网络的桥梁。根据不同的通信技术，配置相应的通信模块。例如，4G通信模块支持LTE - FDD/LTE -TDD等频段，以实现与基站的连接。
（2）通信单元还具备信号增强功能，通过外置天线可以增强信号接收和发送能力，确保在偏远的农田地区也能稳定通信。
4、电源供应单元
（1） 一般有两种供电方式，一是太阳能供电系统，包括太阳能电池板和蓄电池。太阳能电池板功率根据监测站的功耗而定，一般在10 -50W左右，能够在阳光充足时为蓄电池充电，保证监测站在夜间或者阴天也能正常工作。
（2）另一种是市电供电，通过变压器和电源适配器将市电转换为监测站所需的电压，通常为12V或者24V直流电，在有稳定市电接入的地方可以选择这种供电方式。
三、软件平台 1、数据管理与分析
（1）数据管理功能强大，能够对海量的监测数据进行分类存储。例如，按照不同的农田区域、不同的作物种类、不同的监测时间等进行分类。在数据库中，每个数据点都带有时间戳、地理位置等详细信息，方便查询和追溯。
（2）数据分析功能可以提供多种统计分析方法。如可以计算一段时间内的平均温度、Zui高温度、Zui低温度等统计值，还可以进行相关性分析，例如分析土壤湿度和作物产量之间的关系。通过对数据的深度挖掘，为农业生产提供科学依据。
2、可视化展示
（1）提供直观的图表和地图展示方式。在仪表板界面上，可以用折线图展示温度、湿度等环境因素随时间的变化趋势，用柱状图对比不同区域的土壤肥力状况。
（2）地图展示功能可以将农场的各个监测站点的位置标注出来，并且可以通过颜色变化等方式直观地显示每个站点的监测数据是否正常。例如，当某个区域的土壤湿度低于正常水平时，在地图上该区域的图标可以显示为红色，提醒农户重点关注。
3.远程控制与预警
（1）农户可以通过手机APP或者网页端远程控制监测站的部分设备。例如，当发现田间湿度较低时，可以通过APP远程开启灌溉系统。
（2）预警系统十分灵敏，能够根据设定的阈值进行报警。如当温度超过农作物所能承受的上限或者下限，系统会通过短信、APP推送等多种方式向农户发送警报信息，让农户能够及时采取应对措施。
