智慧农业物联网解决方案.docx

智慧农业物联网—处理方案

一、方案背景

伴随国家层面对土地集约化经营程度不停加深，物联网概念在农业生产管理步骤内不停深入，规模化、科学化、数据化种植方式已经愈发成为行业趋势。对于传统大规模种植而言，大量人力投入、工作效率低下、过多资源浪费以及不可防止人为误差与安全隐患已经成为传统种植模式显著弊端，已经成为农业发展进程中绊脚石。

为了实现能耗降低，科学种植，系统化、规模化精细化管理，建立一个生产与管理快速信息通道，建立统一化综合管控平台尤为关键。经过实时掌握植物生长环境信息，建立种植过程中大数据库。经过实时采集农业生产过程中温度、湿度、土壤水分、土壤温度、土壤肥力等基础数据，从而依照不一样农作物、不一样生长周期内所需各种良好条件制订出科学有效方法。从而确保在最小资源使用情况下，对作物所需水分、肥量进行科学自动化反馈。从而最大程度内提升作物产量，改进农产品品质，节约无须要人力，杜绝安全隐患。

利用科学方法，精准数据基础进行精细化管理，不但为政府监管部门提供可靠准确数据，方便制订应急方法与方案，同时也能够切实为农民提供科学、合理种植方法，增加最终受益。

二、方案目标

针对农业生产各个步骤广泛式分布、需求测点众多、布线复杂、供电困难特征，制订对应处理方案，从最根本中找到问题结症，从结症中找寻处理方法。将物联网数据采集技术、无线通讯技术、大数据管理与分析与农业生活生产相结合，处理农业生产步骤分布广，地域分散，测点众多问题。

经过感知层多个传感器将农业生产步骤中环境温湿度，土壤温度、土壤水分、土壤肥力等数据以多个组网方式上传至云端服务器，并经过预制方案，将数据进行整合、分析、处理，并将最优处理方法反馈至控制机构，并进行喷灌、滴灌、补光、加温、换气、遮阳、补充CO2等详细操作。用最科学数据去执行最优决绝方法。从而做到更方便、更智能、更高效、更节能。用数听说话，达成科学、安全、高效、优产最终目标。

三、系统架构

1.设备层

系统设备层主要分为数据搜集设备与逻辑控制设备，数据搜集设备负责将农业生产过程中主要数据进行系统化集中。包含农作物生长环境数据、农作物本身数据、生产管理人员数据等。设备主要分为六大类：

（1）无线数据传感器，主要包含搜集空气温湿度、光照度、CO2浓度，水体数据，土壤温度、土壤水分、土壤PH值，土壤肥力等信息采集传感器。

（2）有线扩展模块，主要包含在广泛分布农业生产过程中相对集中密集型数据采集环境，经过有线数据采集扩展模块，实现多个方式数据传感器组网，用尽可能低成本采集到足够多样本数据。

（3）无线逻辑控制器，实现对农业生产过程中可控电气设备进行逻辑控制，如卷帘机、卷膜机、方风机、喷淋、滴灌、补光、补CO2、施肥机等。

（4）物联网摄像头，用于农业生产步骤中实时视频监控，与安全防盗监控，便于管理人员在第一时间了解生产步骤中实时情况。

（5）智能网关，支持NB-Iot、GPRS、3G/4G、wifi、lora、蓝牙、433MHz、RS485等无线与有线连接方式，内部集成多个预设逻辑模式，便于现场组网与数据汇总上传。

（6）小型智能气象设备，能够高效搜集一定范围内气象数据，为系统运行提供准确环境数据支撑。

2.网络层

设备与网关之间、网关与物联网平台之间数据交换行程网络传输层。包含传感器有线组网、短距离无线组网、物联网专网与公共网络。平台经过预设配置将多重网络以固有规则进行统一规划、集中管控，实现多重网络下分散与统一。

3.平台层

平台采取B/S经典架构，同时配合专用App，实现跨平台、跨地域统一管理。底层设备经过TCP/IP、UDP、HTTP等协议接入管理平台，与平台建立加密通讯连接。第三方平台经过API接口实现多平台数据互通。

数据分析：平台提供大数据存放与分析基础架构，为农业生产步骤提供简单高效基础分析能力。

设备管理：经过平台设备管理对生产过程中包括到硬件设备进行实施管理。

数据监测：使用B/S结构软件界面、APP应用等，具备权限用户，能够经过上网设备随时随地了解现场情况。

远程控制：用户可远程操控现场设备，还可经过采集现场数据，依照配置条件、逻辑关系实现设备间自动控制，最终形成一个大型自控集合系统。

模拟场景：依照不一样应用场景，用户能够组态成用户习惯检测、操作界面，利用ajax技术，愈加好经过数据、动画反应现场情况，并进行远程控制，还可实现视频监测同时显示。

方案策略：预制多个管理方案，可依照不一样生产步骤需求快速定位预设方案。

消息分发：实现多个形式消息分发，能够一对一、一对多、多对多消息分发。

通知推送：可依照生产步骤要求，将报警信息与主要采集数据经过短信、邮件、微信提醒、App推送、电话推送、API通知等方式推送至用户或第三方。

协议兼容：能够经过平台协议配置功效，实现底层设备数据解析，数据格式转换、数据结果逻