智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案

1、智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一解決方案一、方案背景隨著國家層面對土地集約化經(jīng)營程度的不斷加深，物聯(lián)網(wǎng)概念在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)內(nèi)的不斷深入，規(guī)?；⒖茖W化、數(shù)據(jù)化的種植方式已經(jīng)愈發(fā)成為行業(yè)趨勢。對于傳統(tǒng)大規(guī)模種植而言，大量人力投入、工作效率低下、過多的資源浪費以及不可避免的人為誤差與安全吃患已經(jīng)成為傳統(tǒng)種植模式的顯著弊端，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展進程中的絆腳石。為了實現(xiàn)能耗的降低，科學的種植，系統(tǒng)化、規(guī)?；木毣芾恚⒁粋€生產(chǎn)與管理的快速信息通道，建立統(tǒng)一化的綜合管控平臺尤為關犍。通過實時掌握植物的牛.長環(huán)境信思，建立種植過程中的大數(shù)據(jù)庫。通過實時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、土壤水分、土壤溫度、土堆肥力等基礎

2、數(shù)據(jù)，從而根據(jù)不同農(nóng)作物、不同生長周期內(nèi)所需各種良好條件制定出科學有效的措施。從而保證在最小資源使用的情況卜.，對作物所需水分、肥量進行科學的自動化反饋。從而最大限度內(nèi)提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，節(jié)約不必要的人力，杜絕安全的患。利用科學的方法，精確的數(shù)據(jù)基礎進行精細化管理，不僅為政府監(jiān)管部門提供可靠準確的數(shù)據(jù)，方便制定應急措施與方案，同時也可以切實的為農(nóng)民提供科學、合理的種植辦法,增加最終受益。二、方案目標針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)廣泛式分布、需求測點眾多、布線復雜、供電困難的特性，制定相應解決方案，從最根本中找到問題結(jié)癥，從結(jié)癥中找尋解決辦法。將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術、無線通訊技術、大數(shù)據(jù)管理與分

3、析與農(nóng)業(yè)生活生產(chǎn)相結(jié)合，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)分布廣，地域分散，測點眾多問題。通過感知層的多種傳感器將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的環(huán)境溫濕度，土壤溫度、土壤水分、土壤肥力等數(shù)據(jù)以多種組網(wǎng)方式上傳至云端服務器，并通過預制方案，將數(shù)據(jù)進行整合、分析、處理，并將最優(yōu)解決辦法反饋至控制機構(gòu)，并進行噴灌、滴灌、補光、加溫、換包、遮陽、補充C02等具體操作。用最科學的數(shù)據(jù)去執(zhí)行最優(yōu)的決絕辦法。從而做到更方便、更智能、更高效、更節(jié)能。用數(shù)據(jù)說話，達到科學、安全、高效、優(yōu)產(chǎn)的最終目標。三、系統(tǒng)架構(gòu)1.設備層系統(tǒng)設備層主要分為數(shù)據(jù)收集設備與邏輯控制設備，數(shù)據(jù)收集設備負先將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化集中。包括農(nóng)作物生長環(huán)境

4、數(shù)據(jù)、農(nóng)作物自身數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理人員數(shù)據(jù)等。設備主要分為六大類：（1）無線數(shù)據(jù)傳感器，主要包括收集空氣溫濕度、光照度、C02濃度，水體數(shù)據(jù)，土壤溫度、土壤水分、土壤PH值，土壤肥力等信息采集傳感器。（2）有線擴展模塊，主要包括在廣泛分布的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中相對集中的密集型數(shù)據(jù)采集環(huán)境，通過有線數(shù)據(jù)采集擴展模塊，實現(xiàn)多種方式的數(shù)據(jù)傳感器的組網(wǎng)，用盡量低的成本采集到足夠多的樣本數(shù)據(jù)。（3）無線邏輯控制器，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的可控電氣設備進行邏輯控制，如卷簾機、卷膜機、方風機、噴淋、滴灌、補光、補C02、施肥機等。（4）物聯(lián)網(wǎng)攝像頭，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中實時視頻監(jiān)控，與安全防盜監(jiān)控，便于管理人員在第一時間

5、了解生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的實時情況。（5）智能網(wǎng)關,支持NB-lot、GPRS、3G/4G、wifi,lora,藍牙、433MHz、RS485等無線與有線連接方式，內(nèi)部集成多種預設邏輯模式，便于現(xiàn)場組網(wǎng)與數(shù)據(jù)匯總上傳。（6）小型智能氣象設備，可以高效收集一定范圍內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)運行提供準確的環(huán)境數(shù)據(jù)支撐。2 .網(wǎng)絡層設備與網(wǎng)關之間、網(wǎng)關與物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的數(shù)據(jù)交換行程網(wǎng)絡傳輸層。包括傳感器有線組網(wǎng)、短距離無線組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)與公共網(wǎng)絡。平臺通過預設配置將多重網(wǎng)絡以固有規(guī)則進行統(tǒng)一規(guī)劃、集中管控，實現(xiàn)多.重網(wǎng)絡卜的分散與統(tǒng)一。3 .平臺層平臺采用B/S經(jīng)典架構(gòu)，同時配合專用App,實現(xiàn)跨平臺、跨地域的統(tǒng)

6、一管理。底層設備通過TCP/IP、UDP、HTTP等協(xié)議接入管理平臺，與平臺建立加密通訊連接。第三方平臺通過API接II實現(xiàn)多平臺數(shù)據(jù)互通。數(shù)據(jù)分析：平臺提供大數(shù)據(jù)存儲與分析基礎架構(gòu)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供簡單高效的基礎分析能力。設備管理：通過平臺設備管理對生產(chǎn)過程中涉及到的硬件設備進行實施管理。數(shù)據(jù)監(jiān)測：使用B/S結(jié)構(gòu)的軟件界面、APP應用等，具有權限的用戶，能夠通過上網(wǎng)的設備隨時隨地的了解現(xiàn)場情況。遠程控制：用戶可遠程操控現(xiàn)場設備，還可通過采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，根據(jù)配置條件、邏輯關系實現(xiàn)設備間的自動控制，最終形成一個大型自控集合系統(tǒng)。模擬場景：根據(jù)不同的應用場景，用戶可以組態(tài)成用戶習慣的檢測、操作界

7、面，利用ajax技術，更好的通過數(shù)據(jù)、動畫反映現(xiàn)場狀況，并進行遠程控制，還可實現(xiàn)視頻監(jiān)測同步顯示。方案策略：預制多種管理方案，“根據(jù)不同生產(chǎn)環(huán)旨需求快速定位預設方案.消息分發(fā)：實現(xiàn)多種形式的消息分發(fā)，可以一對一、一對多、多對多的消息分發(fā)。通知推送：可根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)要求，將報警信息與重要采集數(shù)據(jù)通過短信、郵件、微信提醒、App推送、電話推送、API通知等方式推送至用戶或第三方。協(xié)議兼容：可以通過平臺協(xié)議配置功能，實現(xiàn)底層設備數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)結(jié)果邏輯運算等功能。權限管理：平臺可以自定義不同用戶的不同權限功能，實現(xiàn)同一平臺，不同管理的功能。負載均衡：解決大批帚設備并發(fā)數(shù)據(jù)請求壓力大的問題，

8、通過分布式平臺系統(tǒng)架構(gòu)，處理高并發(fā)數(shù)據(jù)請求。4 .應用層平臺具備系統(tǒng)快速定制功能，用戶無需掌握編程技術與物聯(lián)網(wǎng)技術，只需要根據(jù)自身需求便可以實現(xiàn)同一平臺，搭建不同子系統(tǒng)的需求，例如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中負責農(nóng)機監(jiān)控的設備管理系統(tǒng)；用于生產(chǎn)場所管理的項目管理系統(tǒng)、部門管理系統(tǒng)與監(jiān)控點管理系統(tǒng)：用于自動灌溉、施肥等功能的智慈農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等。良4*摹*31t.E雋”.注：感知控制層拓撲圖智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案拓撲圖4u&U隨時時地的隘州.管理子機APB、冏貫Internet云服務中心h：wInternetGPRSEY-GGC遠傳、透傳定位GPRS網(wǎng)絡EY-210遠傳、透傳EY-861遠傳、透傳.模

9、擬量采集土墟溫施土水分82傳感器光照傳感器EY-871.總線采集多級級聯(lián)/EY-875/可直接總線小傳感器，同時向根據(jù)扁需求，掛載短跑離傳輸模塊，通過;岫：短距離無線技術獲取本地=:傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡傳二穩(wěn).土壤溫濕可上汽的Tg通過瀏覽翁依柱皆坦遠傳設備與本地傳感鬲矗線方式連接，一條總線可以掛多個傳感器土壤水分C02傳感器光照傳感器物聯(lián)網(wǎng)控制模塊本地傳感器與控制器可以采用多級短距離無線組網(wǎng)模塊ZE-871迸行本地組網(wǎng),實現(xiàn)本地!統(tǒng)一遠傳.注：平臺架構(gòu)拓撲圖四、系統(tǒng)安全L傳輸層安全加密機制易云智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺涉及到的網(wǎng)關與云平臺數(shù)據(jù)交換采用多種數(shù)據(jù)加密形式,確保在數(shù)據(jù)傳輸過程中的網(wǎng)絡安全

10、。2,云平臺安全架構(gòu)體系易云智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺采用阿里云云服務器為平臺運行服務器，繼承阿里云服務器全部安全機制，從而確保用戶數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性。五、系統(tǒng)可擴展性能1 .豐富的平臺接口平臺提供多種形式的API接II,方便第三方平臺的數(shù)據(jù)請求。2 多廠家硬件兼容平臺經(jīng)過多年自主研發(fā)，已經(jīng)兼容市面上多種常用硬件協(xié)議，可以快速對接多種硬件設備，方便用戶快速搭建智能管理系統(tǒng)。應用案例：一、廣州某市農(nóng)業(yè)信息中心：廣州某市農(nóng)業(yè)局以國家重點關注的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管問題作為農(nóng)業(yè)信息化建設的重點項目，積極落實各級政府行關農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系建設的文件精神，為進一步鞏固農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)最安全監(jiān)管與溯源平臺建設成效，讓信息系統(tǒng)在應用卜.滿足政府部門、農(nóng)業(yè)企業(yè)口益增長的多樣化業(yè)務需求，讓農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源監(jiān)管目錄更加全面，農(nóng)業(yè)局計劃在一、二期項目的實施基礎匕對原溯源系統(tǒng)的功能進行完善升級，并加大應ffl推r力度，深化農(nóng)信息服務。同時，該項目擴展了農(nóng)業(yè)信息