CN113141930A - 基于物联网的农业环境模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种基于物联网的农业环境模拟系统，包括种植箱，种植箱用于种植农作物；种植箱内设有环境调节模块、控制模块和联网模块；联网模块连接有农业学习系统，联网模块用于接收农业学习系统的环境模拟信号并发送给控制模块；控制模块用于接收到环境模拟信号后，根据环境模拟信号输入的内容控制环境调节模块调节种植箱内的环境。使用本系统，能够更加真实地模拟适合农作物生长的环境。

Description

基于物联网的农业环境模拟系统

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种基于物联网的农业环境模拟系统。

背景技术

为了能够在任何时间吃到反季节蔬菜，目前的农业种植正广泛采用大棚种植技术。但是，大棚种植是为了大规模的种植某种或某几种农作物而设计，其环境模拟的精细化较差，并且需要调节的参数较少，只要棚内环境适合于计划种植的农作物即可。虽然大棚种植技术能够实现反季节蔬菜的大规模生产，但是并不适合用于农作物种植环境模拟。

因此，需要一种基于物联网的农业环境模拟系统，能够更加真实地模拟适合农作物生长的环境。

发明内容

本发明意的目的在于，提供一种基于物联网的农业环境模拟系统，能够更加真实地模拟适合农作物生长的环境。

本发明提供的基础方案为：

基于物联网的农业环境模拟系统，包括种植箱，种植箱用于种植农作物；种植箱内设有环境调节模块、控制模块和联网模块；联网模块连接有农业学习系统，联网模块用于接收农业学习系统的环境模拟信号并发送给控制模块；控制模块用于接收到环境模拟信号后，根据环境模拟信号的内容控制环境调节模块调节种植箱内的环境。

基础方案工作原理及有益效果：

使用本系统，农作物可种植在种植箱内。

当需要根据种植的农作物进行相应的农作物种植环境模拟时，可通过学习系统发送环境模拟信号给联网模块，联网模块接收到环境模拟信号后会发送给控制模块，控制模块会根据环境模拟信号的内容控制环境调节模块调节种植箱内的环境。通过这样的方式，可以方便的在种植箱内模拟出种植的农作物需要的生长环境。

由于均设有环境调节模块、控制模块和联网模块均设置在种植箱内，而种植箱的体积可以根据实际的使用需求确定，如作为学习使用，只需要少量种植几株某种农作物，种植箱的体积可以设置得很小，家里面即可放置。同时，由于种植箱的体积可以很小，与大棚种植相比，可以快速完成各项环境参数的调节。并且，由于种植的农作物少，当需要学习新的农作物时，更换起来也非常方便。

综上，使用本系统，能够更加真实地模拟适合农作物生长的环境。

进一步，种植箱为密闭且不透光的箱体，种植箱的顶板与侧壁的连接处固设有遮光防水门帘；种植箱的内底部设有培养箱，培养箱用于种植农作物；种植箱内设有图像采集模块，用于采集种植箱内部图像；种植箱的外部固设有显示模块，用于显示摄像头的采集图像。

种植箱采用密闭且不透光的箱体，并且在顶板与侧壁的连接处设置遮光防水门帘，可以保证种植箱内的环境的可控制性，进而保证在实际控制种植箱内的种植环境时的调节效率及调节效果。图像采集模块及显示模块的设置，则可以让学生直接的观察种植箱的内部情况。

进一步，环境模拟信号包括气体调节子信号；环境调节模块包括采集子模块、通风子模块和气体补充子模块；采集子模块用于采集种植箱内的气体数据并发送给控制模块，气体数据包括污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度；控制模块用于接收气体数据后，根据气体调节子信号分析污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度是否达标，以及二氧化碳浓度与负氧离子浓度的平衡度，当分析结果为存在异常时，控制模块控制通风子模块或气体补充子模块进行恢复。

气体数据是农作物能否健康生长的关键因素之一，若污染气体浓度过高会对农作物的生长产生负面影响，同样的，二氧化碳作为农作物光合作用的原料，其浓度同样对农作物的生长非常重要，而负氧离子则是农作物光合作用的产物之一，通过分析污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度是否达标，以及二氧化碳浓度与负氧离子浓度的平衡度，可以了解种植箱内的气体环境是否适合农作物生长。本系统中，当分析结果为存在异常(如污染气体浓度过高或二氧化碳浓度过低)时，控制模块会控制通风子模块或气体补充子模块进行恢复，保证农作物的生长。

进一步，环境调节模块还包括土壤调节子模块；环境模拟信号还包括土壤调节子信号；采集子模块还用于采集培养箱内的土壤数据并发送给控制模块，土壤数据包括土壤的PH值、温度和湿度；控制模块还用于接收到土壤数据后，根据土壤调节子信号分析土壤的PH值、温度及温度是否存在异常，控制模块还用于当土壤数据的分析结果为存在异常时，控制土壤调节子模块进行土壤调节。

土壤作为埋藏农作物根茎的物质，其属性，即土壤数据，对于农作物的生长至关重要，并且，不同农作物对土壤属性的需求也不同。使用本系统，采集子模块采集土壤数据后，控制模块会根据土壤调节子信号分析土壤的PH值、温度及温度是否存在异常，如果存在异常，控制模块会控制土壤调节子模块进行土壤调节，如增加土壤湿度。

进一步，环境调节模块还包括温湿调节子模块；环境模拟信号还包括温湿子信号；采集子模块还用于采集培养箱的温湿数据并发送给控制模块，温湿数据包括种植箱内的空气温度及空气湿度；控制模块还用于接受到温湿数据后，根据温湿子信号分析空气温度及空气湿度是否存在异常，控制模块还用于当温湿数据的分析结果为存在异常时，控制温湿调节子模块进行温湿调节。

不同农作物的温湿习性是不同的，如甘蔗喜好高温湿润，花生喜好温热干燥等等，要模拟出适合农作物生长的环境，空气的温湿度模拟必不可少，使用本系统，采集子模块采集培养箱的温湿数据后，控制模块会根据温湿子信号分析是否存在异常，并在存在异常时控制温湿调节子模块进行温湿调节，如在空气湿度过低时通过雾化器或加湿器增加空气湿度，以保证农作物的健康生长。

进一步，环境调节模块还包括光照调节子模块，环境模拟信号还包括光调节子信号；采集子模块还用于采集种植箱内的光照数据并发送给控制模块；控制模块还用于接收光照数据后根据光调节信号分析光照数据是否异常，还用于当光照数据异常时控制光照调节子模块调节光照。

光照情况对农作物的生长非常重要，这样的设置，可以准确的为农作物提供适应其生长的光照。

进一步，控制模块对气体数据进行分析时，若二氧化碳浓度低于生长阈值，则控制模块分析负氧离子浓度；若负氧离子浓度高于或等于排放阈值，则控制模块控制通风子模块进行种植箱内外的气体交换，若负氧离子浓度低于排放阈值，则控制模块控制气体补充子模块进行二氧化碳补充。

农作物生长时，会通过光合作用将二氧化碳转化为氧气同时产生负氧离子，负氧离子对于空气有着净化作用。如果种植箱内的二氧化碳浓度低于生长阈值，则农作物的生长会受到影响，需要补充二氧化碳。

此时，控制模块分析负氧离子浓度，如果负氧离子浓度高于或等于排放阈值，则说明种植箱内的控制质量虽然不利于农作物生长，但对于人体非常好，因此控制模块控制通风子模块进行种植箱内外的气体交换，将种植箱外的空气放入种植箱内为农作物提供足够二氧化碳，同时，可以利用种植箱内的空气对种植箱外(如学生家里)的空气进行净化杀菌。

如果负氧离子浓度低于排放阈值，则说明种植箱内的空气质量对人体还未达到足够理想的标准。因此，控制模块控制气体补充子模块进行二氧化碳补充，为种植箱内的农作物提供足够的二氧化碳，在保证农作物健康生长的同时利用农作物的光合作用持续提升种植箱内的负氧离子浓度，待下次种植箱内的二氧化碳浓度低于生长阈值且负氧离子高于或等于排放阈值时，再进行气体交换。

这样，不仅可以保证农作物在生长的过程中拥有足够的二氧化碳，还可以为放置种植箱的空间(如学生家)进行空气净化。

进一步，种植箱内还设有自动种植模块；联网模块还用于接收学习系统的种植信号并发送给控制模块；控制模块还用于接收到种植信号后，控制自动种植模块进行相应的种植操作，种植操作包括松土及施肥。

通过自动种植模块，可以通过远程操作的方式对农作物进行种植操作，如松土、施肥。

进一步，自动种植模块包括松土子模块及施肥子模块；施肥子模块包施肥导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器，施肥电导轨固定在种植箱内，施肥机械臂与施肥电导轨滑的滑块连接，施肥喷洒器与机械臂的手部连接，施肥电导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器分别与控制模块电连接；松土子模块包括松土电导轨和松土机械臂，松土导轨固定在种植箱内，松土机械臂与松土导轨的滑块连接，松土机械臂上固设有松土装置，松土机械臂与松土导轨分别与控制模块电连接。

这样的设置，控制模块可通过控制施肥电导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器实现自动施肥，同样的，控制模块可通过控制松土电导轨和松土机械臂实现自动松土。

附图说明

图1为本发明实施例一的逻辑框图；

图2为本发明实施例一中植箱内二氧化碳浓度调节的流程图；

图3为本发明实施例一中土壤PH值调节的流程图；

图4为本发明实施例一中空气湿度调节的流程图；

图5为本发明实施例三中服务器内农作物种植要求的架构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一

如图1所示，基于物联网的农业环境模拟系统，包括种植箱。

种植箱为可放置在学生家里的小型形体。种植箱为密闭且不透光的箱体，本实施例中，箱体为长方体。种植箱的顶板与侧壁的连接处固设有遮光防水门帘；种植箱的内底部固定有培养箱，培养箱为竖直设置且上部开口的圆柱状，培养箱用于种植农作物。种植箱内设有图像采集模块，用于采集种植箱内部图像，本实施例中，图像采集模块为摄像头，固定在采集箱内顶部。种植箱的外部固设有显示模块，用于显示摄像头的采集图像。本实施例中，显示模块为OLED显示屏，固定在种植箱侧壁上。

种植箱内设有环境调节模块、控制模块和联网模块。本实施例中，联网模块的型号为乐鑫科技的ESP-8266，它不仅工作温度范围大，且能够保持稳定的性能，能适应各种操作环境。控制模块采用HT32F52352单片机。该系列单片机可借助Flash加速器工作在高达48MHz的频率下，以获得最大的效率。并且还提供128KB的嵌入式Flash存储器用作程序/数据存储，16KB的嵌入式SRAM存储器用作系统操作和应用程序运用。

联网模块连接有农业学习系统，联网模块用于接收农业学习系统的环境模拟信号并发送给控制模块。在其他实施例中，农业学习系统可以包括服务器及学生端，学生在学生端输入环境模拟信号后，通过服务器发送给联网模块。控制模块用于接收到环境模拟信号后，根据环境模拟信号的内容控制环境调节模块调节种植箱内的环境。

其中，环境调节模块包括采集子模块、通风子模块、气体补充子模块、土壤调节子模块、温湿调节子模块和光照调节子模块。本实施例中，通风子模块为小型空气交换器、气体补充子模块为小型二氧化碳制造器，土壤调节子模块包括PH调料添加器(通过添加硫酸铝、硫酸亚铁或草木灰等调料，调节土壤PH值)及喷水器，温湿度调节器包括雾化器及风扇、电控通风门及加热器，光照调节子模块为RGB灯条。

采集子模块包括气体传感器、二氧化碳传感器、负氧离子传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温湿度传感器及光敏传感器。具体的，气体传感器的型号为SensirionSGP30，它可提供空气质量的详细信息，如挥发性有机化合物(VOC)的含量；二氧化碳传感器的型号为精讯畅通的JXBS-3001-CO2，它采用电化学传感器，高强度工程塑料外壳，支持多种工控接口；负氧离子浓度传感器为精讯畅通的JXBS-3001-PH型号；土壤PH传感器的型号为精讯畅通的JXBS-3001-PH，它的探头采用由PH玻璃电极和银氯化银参比电极复合而成，信号稳定，精度高；土壤湿度传感器的型号为Risym 5V继电器土壤湿度传感器，它用镀镍处理，可以提高导电性能，防止接触土壤容易生锈的问题，延长使用寿命；温湿度传感器采用SHT30数字温湿度传感器，它能够提供极高的可靠性和出色的长期稳定性，具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。光敏传感器的型号为Texas Instruments厂商的OPT101。

环境模拟信号包括气体调节子信号、土壤调节子信号、温湿子信号和光调节子信号。

采集子模块用于采集种植箱内的气体数据并发送给控制模块，气体数据包括污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度；控制模块用于接收气体数据后，根据气体调节子信号分析污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度是否达标，以及二氧化碳浓度与负氧离子浓度的平衡度，当分析结果为存在异常时，控制模块控制通风子模块或气体补充子模块进行恢复。为便于理解，种植箱内二氧化碳浓度的调节流程如图2所示，其余气体的调节流程与二氧化碳类似。

控制模块对气体数据进行分析时，若二氧化碳浓度低于生长阈值，则控制模块分析负氧离子浓度；若负氧离子浓度高于或等于排放阈值，则控制模块控制通风子模块进行种植箱内外的气体交换，若负氧离子浓度低于排放阈值，则控制模块控制气体补充子模块进行二氧化碳补充。其中，二氧化碳补充的量为2000—2900ppm，这个区间范围的二氧化碳补充量，不仅可以保证种植箱内拥有充足的二氧化碳，同时也可以避免因二氧化碳浓度过高，影响农作物的呼吸及代谢导致农作物生长不利的情况。本实施例中，补充的量为2500ppm。

农作物生长时，会通过光合作用将二氧化碳转化为氧气同时产生负氧离子，负氧离子对于空气有着净化作用。如果种植箱内的二氧化碳浓度低于生长阈值，则农作物的生长会受到影响，需要补充二氧化碳。此时，控制模块分析负氧离子浓度，如果负氧离子浓度高于或等于排放阈值，则说明种植箱内的控制质量虽然不利于农作物生长，但对于人体非常好，因此控制模块控制通风子模块进行种植箱内外的气体交换，将种植箱外的空气放入种植箱内为农作物提供足够二氧化碳，同时，可以利用种植箱内的空气对种植箱外(学生家里)的空气进行净化杀菌。如果负氧离子浓度低于排放阈值，则说明种植箱内的空气质量对人体还未达到足够理想的标准。因此，控制模块控制气体补充子模块进行二氧化碳补充，为种植箱内的农作物提供足够的二氧化碳，在保证农作物健康生长的同时利用农作物的光合作用持续提升种植箱内的负氧离子浓度，待下次种植箱内的二氧化碳浓度低于生长阈值且负氧离子高于或等于排放阈值时，再进行气体交换。这样，不仅可以保证农作物在生长的过程中拥有足够的二氧化碳，还可以为放置种植箱的空间(学生家里)进行空气净化。

采集子模块还用于采集培养箱内的土壤数据并发送给控制模块，土壤数据包括土壤的PH值、温度和湿度；控制模块还用于接收到土壤数据后，根据土壤调节子信号分析土壤的PH值、温度及温度是否存在异常，控制模块还用于当土壤数据的分析结果为存在异常时，控制土壤调节子模块进行土壤调节。为便于理解，土壤PH值的调节流程如图3所示，其余土壤数据的调节流程与土壤PH值类似。

采集子模块还用于采集培养箱的温湿数据并发送给控制模块，温湿数据包括种植箱内的空气温度及空气湿度；控制模块还用于接受到温湿数据后，根据温湿子信号分析空气温度及空气湿度是否存在异常，控制模块还用于当温湿数据的分析结果为存在异常时，控制温湿调节子模块进行温湿调节。为便于理解，种植箱内空气湿度的调节流程如图4所示，空气温度的调节流程与空气湿度类似。

采集子模块还用于采集种植箱内的光照数据并发送给控制模块；控制模块还用于接收光照数据后根据光调节信号分析光照数据是否异常，还用于当光照数据异常时控制光照调节子模块调节光照。

使用本系统，由于均设有环境调节模块、控制模块和联网模块均设置在种植箱内，而种植箱的体积可以根据实际的使用需求确定，如作为学习使用，只需要少量种植几株某种农作物，种植箱的体积可以设置得很小，家里面即可放置。同时，由于种植箱的体积可以很小，与大棚种植相比，可以快速完成各项环境参数的调节。并且，由于种植的农作物少，当需要学习新的农作物时，更换起来也非常方便。综上，使用本系统，能够更加真实地模拟适合农作物生长的环境。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例中，种植箱内还设有自动种植模块；联网模块还用于接收学习系统的种植信号并发送给控制模块；控制模块还用于接收到种植信号后，控制自动种植模块进行相应的种植操作，种植操作包括松土及施肥。

具体的，自动种植模块包括松土子模块及施肥子模块；施肥子模块包施肥导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器，施肥电导轨固定在种植箱的顶板底面上，施肥机械臂与施肥电导轨滑的滑块连接，施肥喷洒器与机械臂的手部连接，施肥电导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器分别与控制模块电连接；松土子模块包括松土电导轨和松土机械臂，松土导轨固定在种植箱的顶板底面上，松土机械臂与松土导轨的滑块连接，松土机械臂上固设有松土装置，松土机械臂与松土导轨分别与控制模块电连接。

设置自动种植模块后，控制模块可通过控制施肥电导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器实现自动施肥，同样的，控制模块可通过控制松土电导轨和松土机械臂实现自动松土。进而可以实现远程操作的方式对农作物进行种植操作(如松土、施肥)。

实施例三

与实施例一不同的是，农业学习系统包括服务器和学生端；本实施例中，学生端为装载对应APP或小程序的智能手机，服务器为云服务器。

服务器内存储有各农作物的种植要求及考题。如图5所示，农作物的种植要求包括温度、湿度、土壤PH值、水质及光照强度。当然，具体的农作物种植知识，可以不止图5中列举的分类知识，并且，这些农作物种植知识可随着种植技术的发展进行同步更新。

学生端用于通过服务器向联网模块发送环境模拟信号及种植农作物；服务器用于接收到环境模拟信号后，根据对应农作物的种植知识判断该环境模拟信号是否异常，若异常，则服务器根据对应农作物的种植知识将该环境模拟信号修正后发送给联网模块及学生端；服务器还用于给学生端发送修正后的环境模拟信号第一预设时间后，向学生端发送对应农作物的考题；学生端还用于接收到考题后根据输入的答案分析考核结果，还用于将考核结果发送给服务器；服务器还用于接收的考核结果为未通过时，在第二预设时间后再次给学生端发送对应农作物的考题。

学生端还用于输入测试时间段及居住定位并发送给服务器；服务器还用于存储学生端的测试时间及居住定位；学生端还用于进行实时定位并发送给服务器；服务器还用于给学生端发送考题前，判断当前时间是否属于测试时间段；若是则判断学生端的当前定位是否处于居住定位；若处于居住定位则发送考题给学生端，若不处于居住定位则给学生端发送测试提醒信号。

学生端给服务器发送环境模拟信号后，服务器会根据对应农作物的种植知识判断环境模拟信号的内容是否正确，并在内容存在偏差(如空气温度过高、土壤湿度过低等等)时进行修正后再发送给联网单元。这样，可以确保联网单元接收到的环境模拟信号对于农作物的适用性，保证农作物的正常生长。

由于学生考题为学生目前正种植的农作物，虽然在发送错误的环境模拟信号时服务器会进行修正，但并不能因此让学生正确完整的掌握该农作物的知识，学生的学习效果并不理想。因此，服务器会将修正后的环境模拟信号发送给学生端让学生了解情况，还会在第一预设时间后向学生端发送对应农作物的考题，若学生的考核结果为未通过，还会在第二预设时间后再次给学生端发送对应农作物的考题。通过这样的方式保证学生对农作物知识的掌握程度。

由于学生的作息及学习习惯不同，其适合的测试时间段及测试时间地点也存在不同(如，有的学生适合晚上测试，有的学生适合中午测试)；使用本系统，学生可以通过学生端输入测试时间段及居住定位并发送给服务器进行存储。这样，服务器在给学生端发送考题前，会判断当前时间是否属于测试时间段，若是则会判断学生端的当前定位是否处于居住定位，处于居住定位时才会发送考题给学生端，保证学生在接收到考题后能够及时进行测试。这可以防止学生接收到考题时不适合做测试，后续又忘记做测试，导致学习效果无法考核的情况。如果当前时间属于测试时间段但是学生端的当前定位不处于居住定位，服务器会给学生端发送测试提醒信号，让其了解情况，尽快回到居住定位处进行测试。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：包括种植箱，种植箱用于种植农作物；种植箱内设有环境调节模块、控制模块和联网模块；联网模块连接有农业学习系统，联网模块用于接收农业学习系统的环境模拟信号并发送给控制模块；控制模块用于接收到环境模拟信号后，根据环境模拟信号的内容控制环境调节模块调节种植箱内的环境。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：种植箱为密闭且不透光的箱体，种植箱的顶板与侧壁的连接处固设有遮光防水门帘；种植箱的内底部设有培养箱，培养箱用于种植农作物；种植箱内设有图像采集模块，用于采集种植箱内部图像；种植箱的外部固设有显示模块，用于显示摄像头的采集图像。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：环境模拟信号包括气体调节子信号；环境调节模块包括采集子模块、通风子模块和气体补充子模块；采集子模块用于采集种植箱内的气体数据并发送给控制模块，气体数据包括污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度；控制模块用于接收气体数据后，根据气体调节子信号分析污染气体浓度、二氧化碳浓度及负氧离子浓度是否达标，以及二氧化碳浓度与负氧离子浓度的平衡度，当分析结果为存在异常时，控制模块控制通风子模块或气体补充子模块进行恢复。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：环境调节模块还包括土壤调节子模块；环境模拟信号还包括土壤调节子信号；采集子模块还用于采集培养箱内的土壤数据并发送给控制模块，土壤数据包括土壤的PH值、温度和湿度；控制模块还用于接收到土壤数据后，根据土壤调节子信号分析土壤的PH值、温度及温度是否存在异常，控制模块还用于当土壤数据的分析结果为存在异常时，控制土壤调节子模块进行土壤调节。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：环境调节模块还包括温湿调节子模块；环境模拟信号还包括温湿子信号；采集子模块还用于采集培养箱的温湿数据并发送给控制模块，温湿数据包括种植箱内的空气温度及空气湿度；控制模块还用于接受到温湿数据后，根据温湿子信号分析空气温度及空气湿度是否存在异常，控制模块还用于当温湿数据的分析结果为存在异常时，控制温湿调节子模块进行温湿调节。

6.根据权利要求3所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：环境调节模块还包括光照调节子模块，环境模拟信号还包括光调节子信号；采集子模块还用于采集种植箱内的光照数据并发送给控制模块；控制模块还用于接收光照数据后根据光调节信号分析光照数据是否异常，还用于当光照数据异常时控制光照调节子模块调节光照。

7.根据权利要求3所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：控制模块对气体数据进行分析时，若二氧化碳浓度低于生长阈值，则控制模块分析负氧离子浓度；若负氧离子浓度高于或等于排放阈值，则控制模块控制通风子模块进行种植箱内外的气体交换，若负氧离子浓度低于排放阈值，则控制模块控制气体补充子模块进行二氧化碳补充。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：种植箱内还设有自动种植模块；联网模块还用于接收学习系统的种植信号并发送给控制模块；控制模块还用于接收到种植信号后，控制自动种植模块进行相应的种植操作，种植操作包括松土及施肥。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的农业环境模拟系统，其特征在于：自动种植模块包括松土子模块及施肥子模块；施肥子模块包施肥导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器，施肥电导轨固定在种植箱内，施肥机械臂与施肥电导轨滑的滑块连接，施肥喷洒器与机械臂的手部连接，施肥电导轨、施肥机械臂和肥料喷洒器分别与控制模块电连接；松土子模块包括松土电导轨和松土机械臂，松土导轨固定在种植箱内，松土机械臂与松土导轨的滑块连接，松土机械臂上固设有松土装置，松土机械臂与松土导轨分别与控制模块电连接。

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