一、方案背景

我國農業正處于傳統農業向現代農業的轉型時期,全面實踐這一新技術體系的轉變,網絡信息化技術將發揮獨特而重要的作用,也為現代農業發展提供了前所未有的機遇。物聯網技術在工業控制和電子商務等領域已經有較快的發展,而在農業領域因其行業特點和其它條件所限正處于起步階段,但已有一些探索和應用的成功案例。這些應用包括農業環境監測、溫室控制、節水灌溉、氣象監測、產品安全與溯源、設備智能診斷管理等方方面面。

應用物聯網技術可針對大規模農業園區、設施農業和野外農田,離散部署無線傳感器節點,組建無線傳感器網絡,對作物生長環境、農業氣象要素,如空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度等進行動態實時采集,并通過GPRS/CDMA/3G 移動通信網絡實時傳輸至遠程中心服務器,中心服務器接收存儲數據,結合對應的診斷知識模型對數據解析處理,以達到分布式監測,集中式管理。

 

二、方案介紹

地球村農業物聯網平臺,深度集成環境監控系統、產品溯源系統、冷庫環境監控系統,將農產品實時環境信息直觀呈現到平臺,并提供統一平臺查詢接口,隨時隨地知曉產品全過程溯源信息;同時平臺集結專業的農業專家為農業領域常見農作物疾病等信息進行快速、遠程診斷,真正實現全面感知、智能農業的最終目標。

通過光照、溫度、濕度等無線傳感器,對農作物溫室內的溫度,濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、CO濃度等環境參數進行實時采集,自動開啟或者關閉指定設備(如遠程控制澆灌、開關卷簾等)。用戶通過電腦或手機,隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫濕度等數據和控制遠程智能調節指定設備。

 

網絡拓撲:

系統在網絡方面采取了多種制式,數據傳感器的上傳采用ZigBeeRs485兩種模式。根據傳輸方式的不同,溫室現場部署分為無線版和有線版兩種。無線版采用ZigBee發送模塊將傳感器的數值傳送到ZigBee節點上;有線版采用電纜方式將數據傳送到Rs485節點上。無線版具有部署靈活,擴展方便等優點;有線版具有高速部署,數據穩定等優點。


1、 溫室大棚實景

實際中的溫室大棚需要安裝多個傳感器以及控制器,其示意圖如下:

 

2、 快速構建系統

溫室大棚監控系統

可實時遠程獲取溫室大棚內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像,通過模型分析,可以自動控制溫室濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備;同時,該系統還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向管理者推送實時監測信息、報警信息,實現溫室大棚信息化、智能化遠程管理。

安全質量溯源系統

利用先進的RFID無線射頻技術實現農產品的安全質量溯源系統,可以全過程追溯農產品所有環節詳細信息,消費者使用手機終端可直接查看農產品環節信息,并且保證出現群體性食品安全事故后,農產品等原材料可全程追溯,從根本上解決并防止食品安全事故的發生。

冷庫環境監控系統

利用先進的傳感及無線傳輸技術,可以通過專業設備采集農產品貯藏冷庫環境信息,并可以遠程智能控制冷庫設備,確保冷庫環境適合農產品的儲藏,提升產品質量,提高人民生活品質。

農技知識庫平臺

與農業溫室環境數據及視頻信息緊密結合到一起,讓農業專家通過環境數據及視頻信息就可以遠程診斷病因,防止大面積農作物病蟲害的發生,使該平臺成為客戶及其他監管部門的重要信息門戶及指揮調度中心。

智能視頻監控系統

用戶可以直接查看溫室實時現場畫面,通過視頻設置定期查看作物關鍵階段生長視頻及圖片,并可以進行保存,方便日后進行環境及生長數據的對比分析。

 

(農業物聯綜合服務平臺-系統結構圖)

 

三、系統平臺功能

農業生產環境監測和預警:在農業園區內實現自動信息檢測與控制,通過配備無線傳感節點,太陽能供電系統、信息采集和信息路由設備、配備無線傳感傳輸系統,每個基點配置無線傳感節點,可監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。根據種植作物的需求為農業生產提供預警信息。

農業生產環境自動控制:農業生產人員通過監測數據對環境進行分析,有針對性地投放農業生產資料,并根據需要調動各種智能控制設備,進行調溫、調光、換氣、灌溉、施肥等動作,實現對農業生長環境的自動控制。

食品安全:利用物聯網技術,建設農產品溯源系統,通過對農產品的高效可靠識別和對生產、加工環境的監測,實現農產品追蹤、清查功能,進行有效的全程質量監控,確保農產品安全。

 

四、方案價值

1 、軟件系統基于地球村成熟的物聯網通用平臺,系統運行穩定可靠,性能優異。采用云計算SAAS模式,客戶無需架設專門的服務器和網絡系統,節省投資, 軟件系統部署和維護簡便。

2、集成的視頻監控功能,視頻與環境監控無縫集成, 實現真正意義的可視化監控管理.

3、集成度高, 前端監控設備選用文朗潤誠自主研發的一體化溫室智能監控終端, 集成度高, 無需專門安裝, 插電即用, 后期維護簡便。

4、硬件可靠性高, IP66以上的前端設備防護等級, 防塵、防水, 可以安裝在戶外,適應陰雨潮濕等惡劣環境。

5、軟件系統功能完善, 專門為農業客戶定制的系統界面, 界面友好, 操作便捷。 集成的視頻監控功能,實現便捷的遠程可視化管理。

6、兼容性好, 通過配置, 可以連接客戶已有的不同廠商品牌的采集和控制設備。靈活的配置功能, 可以最大程度滿足不同客戶的個性化需求。

7、支持計算機、手機、Pad等多種終端訪問, 提供智能手機客戶端軟件, 可以隨時隨地監控溫室環境。集成微信、手機短信等多種展現和交互方式, 信息傳遞及時、便捷。

8、配套的農業知識庫、農產品溯源系統等附加功能。

9、系統擴展性好, 支持二次開發, 可以與客戶現有其它信息系統深度集成。