智慧农业系统的功能需求主要包括环境监测、智能控制、数据分析、病虫害预警以及质量追溯等。以下是详细的功能需求分析：

环境监测

实时数据采集：系统需要能够通过传感器网络实时采集农田的环境数据，如温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等。

视频监控：集成摄像头进行实时图像和视频监控，以便直观地观察农作物生长状况和农田环境。

数据存储与分析：将采集的数据存储在云平台，并利用大数据分析技术对数据进行处理，以提供决策支持。

智能控制

自动灌溉：根据土壤湿度和作物需水量，智能控制系统自动调节灌溉计划，实现灌溉。

智能施肥：依据作物生长情况和土壤状态，系统智能判断肥料种类和用量，自动进行施肥操作。

环境调控：通过远程控制设备，如风机、卷帘、水泵等，自动调整农田环境，确保作物处于适宜的生长条件。

数据分析

作物生长模型：建立作物生长模型，模拟和预测作物的生长过程，为农业生产提供科学依据。

生产效率分析：分析农业生产数据，评估生产效率，识别生产瓶颈，提出改进措施。

资源优化配置：基于数据分析结果，优化资源配置，减少资源浪费，提高资源利用效率。

病虫害预警

监测预警：通过摄像头和传感器监测农田病虫害情况，及时发出预警信息。

专家系统：集成农业专家知识，提供病虫害诊断和防治建议。

远程咨询：农户可以通过系统向农业专家在线咨询，获取的病虫害防治指导。

质量追溯

生产过程记录：记录农产品从种植到收获的全过程，包括使用的种子、肥料、农药等信息。

质量检测：对农产品进行质量检测，并将检测结果记录在系统中。

溯源查询：消费者可以通过扫描产品二维码，查询产品的生产、加工、运输等详细信息，确保食品安全。

用户交互界面

Web端和移动端应用：开发用户友好的Web端和移动端应用，方便农户和管理者随时随地访问系统。

可视化展示：以图表和折线图的形式展示环境数据和预警事件，使用户能够快速、直观地获取信息。

远程控制：用户可以通过Web端或移动端应用远程控制农田设备，实现自动化管理。

总的来说，智慧农业系统通过集成现代信息技术，实现了农业生产的智能化、化和高效化。这些功能的实现不仅提高了农业生产效率和产品质量，还促进了农业资源的可持续利用和环境保护。