1. 方案介绍

    甘草作为一种重要的中药材，其生长环境对土壤湿度和光照有严格要求。智能化的土壤湿度与光照监测方案，能够为甘草生长提供最佳条件，通过实时监测和数据分析，保障甘草生长的稳定性与药用成分的积累。

2. 监测目标

• 土壤湿度：保持适宜的土壤湿度，避免水分过多或干旱影响根系。
• 光照强度：确保光照充足但不过度，支持光合作用及甘草生长。
• 空气温湿度（可选）：辅助监测周边环境，以综合调控甘草种植区的小气候。

3. 需求分析

• 精确监测：适应甘草生长的湿度和光照的动态变化。
• 数据采集和分析：支持大数据分析，帮助优化甘草生长环境。
• 远程管理：能够通过远程实时获取和控制种植区的数据。
• 预警功能：设置环境参数阈值，超出范围时报警。

4. 监测方法

• 传感器监测：部署土壤湿度传感器、光照传感器，实时采集数据。
• 无线数据传输：利用LoRa、NB-IoT等低功耗无线传输方式，将数据上传至云端。
• 云端数据处理：通过智能农业平台分析数据变化，支持决策和报警功能。

5. 应用原理

系统采用传感器对土壤湿度和光照强度进行实时监测，通过阈值判断是否在最佳范围内。若参数异常，系统发出预警并指导种植者进行环境调整。数据的积累和分析帮助优化种植模式，确保甘草生长健康。

6. 功能特点

• 实时数据监测：采集种植区的实时湿度和光照数据，保证数据的准确性。
• 历史数据记录与分析：存储和可视化历史数据，便于长期种植研究。
• 预警与通知：土壤湿度或光照不在设定范围内时自动通知。
• 数据报表生成：通过报表分析，改进和优化甘草种植。

7. 硬件清单

• 土壤湿度传感器
• 光照传感器
• 数据传输模块（如LoRa或NB-IoT模块）
• 太阳能供电系统（野外应用）
• 云平台或农业监测终端

8. 硬件参数

• 土壤湿度传感器：湿度范围0-100%，精度±3%
• 光照传感器：光照测量范围0-200,000 Lux，精度±5%
• 数据传输模块：通信频段（LoRa 433MHz或NB-IoT频段），传输距离5~10km
• 太阳能系统：输出功率5W，储能电池容量可支持24小时不间断供电

9. 方案实现

• 传感器部署：在种植区布设土壤湿度和光照传感器，确保覆盖均匀。
• 数据采集与传输：传感器通过传输模块将数据发送至监控系统。
• 数据处理与存储：系统对接收到的数据进行存储，并生成实时图表。

10. 数据分析

• 趋势分析：通过湿度和光照的变化趋势图，判断生长条件变化。
• 预测与预警：利用数据分析预测未来一段时间的湿度和光照变化。
• 环境优化建议：提供甘草生长环境的优化建议，如遮光或灌溉频率调整。

11. 预警决策

通过系统设定的阈值范围，环境数据异常时，系统自动报警并发送通知，提醒管理人员进行环境调控，以确保甘草的稳定生长。

12. 方案优点

• 高效实时监测：精准、实时监测，快速反应。
• 智能报警：系统智能判断并报警，减少人为监测成本。
• 远程管理和数据分析：支持远程操作与分析，方便高效管理。

13. 应用领域

• 中药材种植基地：适用于甘草、当归等需特定环境的中药材。
• 农业科研机构：研究甘草等药材的最佳生长条件和栽培技术。
• 农业大棚与智能农田：普遍适用于需要精准管理的农业场景。