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i农业物联网建设项目方案书1第一章系统概述§1.1物联网平台的总体思路应用互联网、云计算、大数据、物联网、移动互联技术、传感器技术、通信技术等同现代农业跨界相合打造的综合性服务平台。发挥农业信息化示范引领作用，推动农业标准化精准化管理，为放心食品建设提供技术支撑，为农民提供实时便捷准确的农业服务，促进农业信息互联互通信息共享。通过建立物联网大的数据共享中心（农业智能云服务平台）；数据可视化分析决策中心；各基地物联网子基础数据采集和监控点；区、乡镇、村三级农业的综合应用中心，实现本区的农业提档升级、在农业生产、加工、管理、监管和销售实现全链条无缝的处理，真正实现生态农业和互联网+农业的落地。根据应用情况分为下列子平台，各子平台会有交叉和共享又各自独立，实现物联网平台的有效管理和应用。1、大数据展示平台农业大数据可视化平台是面向农业产业投资者、决策者、经营者及农业科研人员的专业信息终端。借助公司在“互联网+农业”领域长期积累，数据资源涵盖国内所应用物联网设备区域种植产区现状、智能农业设备状态等，对农业生产数据有深入的刻画和描述，提供数据检索、查询等丰富功能。此平台可以通过多种维度的图案展示各数据直接的关联和对比，为相应决策者提供直接结论。建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理机制，实现基于数据的科学决策。2、园区物联网平台2建立一个科技水平高、综合生产能力强、农产品质量好，具有较强均衡的供货能力的“互联网+”绿色有机农产品基地，通过建立12块拼接屏支持的大屏幕展示中心，可以保存精准农业、监管、科技服务的数据，并提供对市级平台的互联互通。3、精准农业生产物联网平台通过物联网传感器可以对大地、棚室等进行指导、管理和维护。对大田对种植基地土壤成分、光照强度、作物、历年农事活动、历年生产管理、历年销售情况、种植流程等信息进行数字化管理，对病虫害、营养不良、环境突变等异常情况进行及时处理。对温室大棚的空气温度湿度、土壤温度湿度、二氧化碳浓度、光照强度等环境参数实时监测建立分析控制模型，自动控制温室风机、滴灌、顶窗侧窗、加温、遮阳板等设备（其中电器设备由园区提供）。此部分分别可以通过手机、网络进行管理和查看，并对相应情况进行预警和管控。34、科技服务物联网平台完善区、乡镇、村三级农业农村信息化管理及服务网络，健全农业农村信息化服务体系，各级、各个领域的权威专家服务团队利用手机客户端和农业物联网微平台，通过手机短视频、拍照、手机微信、语音留言等方式将农业病虫害、农业生产、农机作业、畜牧养殖过程、农村土地流转中遇到的问题发到农业物联网中心，各部门农业专家给与实时的解答。5、监管物联网平台建立农业产品全程可追溯体系，主要覆盖果蔬、杂粮、禽类、肉类等种植（养殖）、生产、加工、检测、流通、销售、监管等全过程生产记录。实现食品正向追踪反向溯源，充分保证消费者食用安全。46、营销对接物联网平台通过经营主体物联网平台、精准农业生产物联网平台、科技服务物联网平台、农业金融保险物联网平台、监管物联网平台的支撑，利用远距离视频体验式营销新模式和农产品质量可追溯体系同电子商务平台无缝对接种植生产环节数据全程强制记录，把农产品生产环节特别是种植、养殖环节全面展示给消费者，充分接受消费者的评价和监督，运用互联网手段解决农产品营销中关于产品种植信用的实质性问题，提供技术保障。7、电商云平台采用B2B2C（卖家、交易平台、买家）架构，分为WEB平台、手机APP及移动WAP端，可实现针对手机即时社交软件的植入，可配合溯源平台进行针对农业产品的销售与溯源，让交易随时随地。主要功能：（1）平台管理：实现对商品、交易、用户进行管理。（2）网店管理：实现需求发布、需求合并、商品管理、在线交易及退换货处理。（3）供应商模块：实现信息维护、商品管理、投诉处理、供应商信息维护及商品分类管理。（4）支付接口：实现与银联、支付宝等第三方支付平台的接口（5）品牌经营，打造中高端农产品品牌，产品初创时期提供品牌定位、品牌故事、品牌命名、广告语、品牌标识、品牌包装等服务；产品创建中期提供宣传服务；产品建立后期提供推广等服务；电商运营：提供自有电商平台和第三方电商平台电子商务运营服务；5§1.2技术架构综合利用已物联网为代表的信息技术应用于精准农业监控与农产品质量溯源管理，提高投入资源的附加值、减少资源损耗，提升农业生产竞争力。该解决方案使用的主要技术手段为：采用无线传感器、云数据服务、NFC、RFID、GIS、视频监控等技术，并建立农业监控与设施信息库、状态库、专家服务及智能分析平台系统。通过建立精准农业种植信息平台，可以真正的实现农产品溯源查询的可操作性与真实性，为农产品的品牌价值打下坚定的基石。物联网平台在总体架构上采用物联网安全保障体系与物联网标准与规范体系两大体系贯穿系统多个层面的架构模式，即接入层、中间层、共享层、支撑层、应用层、展现层，共六个层面。在网络方面采取了多种制式。系统总体框架图6物联网平台下各环节关系（部分2、3期实现）其中，农业物联网应用平台是面向农业领域推出的新一代拥有自主知识产权的远程环境监控系统。它是通过光照、空气温湿度、土壤温湿度、土壤盐分、二氧化碳、氧气等传感器，对农作物温室内的环境参数进行实时采集，并根据预设自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。现场采集的数据，为农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。该平台基于B/S体系结构设计，使用国际领先的技术框架和设计方法，使用Java程序语言进行开发。由于Java程序语言本身具有跨平台性好、可扩展性强、可移植性高、升级简单、更为灵活、速度更快等优势，因此该平台必将建成为当前国际领先的农业物联网与质量安全溯源应用相结合的管理系统。7第二章技术方案§2.1云平台以农业种植为核心，提供综合性的硬、软件产品和服务，提供集农业环境信息监测、调控设备控制、信息分析、专家支持为一体农业产品及服务。解决农业种植行业的生产对象选择、科学作业及提高生产率的一系列问题。系统由数据和视频采集系统、无线传输系统、数据处理系统和专家系统组成。8§2.2种植采集和监管技术方案1、大地采集和监管方案通过物联网技术对大田作物进行远程环境和视频监测，提供告警信息与数据统计，帮助园区领导和工作人员掌握大田作物的的环境和视频状况。支持通过电脑或智能手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和设备情况。系统支持多种接口，同时支持音频、视频功能，系统预留接口，保证了系统的可扩展性。2、实施农业采集和监管方案在具备条件的蔬菜种植温室大棚内建设了物联网系统，对温室大棚的空气温湿度、土壤水分温度等数据及视频图像实时24小时环境监控。通过模型分析自动控制温室风机、自动控制滴灌、顶窗侧窗、加温补光等设备。种植户及农牧局技术人员以通过计算机等温室物联网客户端实时监测信息、报警信息，实现温室大棚信息化、智能化远程管理。通过分析采集的相关数据，对温室蔬菜生长情况进行分类建立温室环境指标体系温室蔬菜生长分类标准，实现温室蔬菜监测自动化、苗情动态可视化和田间管理科学化，提高农技人员决策管理和服务水平。充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用，保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理。同时1个示范点进行水肥一体化工程改造。9§2.2养殖采集和监管技术方案1、棚室养殖该系统利用物联网技术，围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、空气温湿度、光照强度、视频等），同时集成改造现有的养殖场环境控制设备、饲料投喂控制设备等，实现畜禽养殖场的智能生产与科学管理。养殖户可以通过手机、平板、计算机等信息终端，实时掌握养殖厂环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节能降耗的目标。§2.3追溯技术方案农业产品溯源信息平台主要包含门户网站平台、云数据服务平台以及溯源管理系统。门户网站平台主要用于园区信息展示，溯源登录接口，可以集成电子商务交易功能。云数据服务平台主要用于园区种植、加工、销售以及客户等各类信息的安全存储，通过云数据服务平台可以实现多界面跨平台的查询、响应等操作，使用智能手机、平板电脑、计算机等均可访问。溯源管理系统主要用于在各个业务流程中实现溯源信息生成管理。10图2.4基于电子码与二维码技术的农产品溯源体系11第三章系统功能设计在系统功能方面，精准农业质量安全溯源系统平台主要围绕精准农业、农业数据管理、农产品溯源查询等主要功能来整合系统平台，突出平台的信息化、数字化、智能化。在整个精准农业质量安全溯源系统平台的规划、发展中体现平台的整合性和管理智能性。达到平台对整个农业的资源整合、实时监控，及时预警，迅速处理的信息化、数字化、智能化的发展战略蓝图。§3.1精准农业系统精准农业子系统是通过物联网技术对现代农业园内的重点农业园区进行远程环境监测，提供告警信息与数据统计，帮助园区领导和工作人员掌握园区内的环境状况。支持通过电脑或智能手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和设备情况。系统支持多种接口，同时支持音频、视频功能，可以有效的为观光农业大棚提供第一手的现场专业数据。系统预留接口，保证了系统的可扩展性。精准农业系统由数据采集系统、无线传输系统、数据处理系统和专家系统组成。图3.1精准农业监控系统组成图12§3.1.1实时数据采集系统实时数据采集子系统主要负责温室内部光照、温度、湿度、土壤含水量和二氧化碳含量等传感器数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己的数据，包括实时信息展示、历史监测数据、报警阀值设置、历史报警查询、监测设备管理，以及为用户提供自定义打印报表、对数据库备份等服务，从而方便的得到数据信息，辅助决策。§3.1.2设备故障管理将当前设备的状态（正常、故障、停用等）用不同颜色和编号展示出来，帮助用户更加直观的观察设备状况，方便用户对设备进行管理。§3.1.3种植管理系统种植管理主要包含三个功能模块，分别为种植记录上传、种植记录查询和种植模式管理。§3.1.4专家诊断系统专家诊断系统由病状诊断、农残诊断、营养分析、专家人员等模块构成。通过建立农作物综合专家诊断数据库，为用户提供专业的病害诊断、农残报告、营养鉴定等智能分析服务。§3.1.5系统设置系统设置主要包含四个功能模块，分别为用户管理、园区管理、种植系统设置和作物及周期管理等。子系统需要设置的功能，在实际部署时将其全部放在系统设置模块。13§3.2农业小型气象站系统农业小气候指农田中作物层里形成的特殊气候。农田小气候对农作物的生长、发育和产量以及病虫害都有很大影响。农田小气候既具有其固有的自然特征，又还是一种人工小气候，人类可以通过农业技术措施在一定程度上改变农田小气候。研究农田小气候的根本目的在于改善农田小气候条件，以提高农作物产量。§3.3病虫害监测与诊断系统3.3.1农业专家系统以计算机技术、网络技术、通信技术、视频技术等现代信息技术和手段，构建一个全面、专业、快捷、方便的作物病虫诊断与服务于一体的专家服务系统。14主要功能：知识库平台，病害诊断，生产决策，农事指导；专家远程培训会诊系统3.3.2自动化虫情分析处理云平台自动虫情测报灯实现虫体远红外自动处理、接虫袋自动转换、整灯自动运行等功能，在无人监管情况下，自动完成诱虫、杀虫、收集、分装，排水等作业，对昆虫的发生、发展进行检测分析和预测预报。15主要功能：利用GPRS/3G移动无线网络，定时采集现场图像，自动上传到虫情分析处理平台，平台自动记录采集数据，形成虫害数据库。可用图表、列表形式展现给农业专家进行远程诊断。工作人员可随时远程了解田间虫情状况，制定防治措施。3.3.3自动化孢子分析处理云平台采用了条形码识别追溯技术、精度限位技术、自动智能化聚焦技术。3G无线传