种业物联网育种方案

甘肃省股份有限公司研究院“互联网+”玉米育种系统建设建设方案目录第1章系统概述......................................................................错误!未定义书签。1.1前言..............................................................................错误!未定义书签。1.2什么是物联网育种？..................................................................................4第2章系统总体设计..............................................................................................52.1总体设计目标..............................................................................................52.2系统架构体系..............................................................................................62.2.1系统架构............................................................................................82.2.2系统网络拓扑..................................................................................102.3系统组成....................................................................................................122.3.1育种小区环境数据采集系统..........................................................122.3.2植物生理生态监测系统..................................................................132.3.3视频监测系统..................................................................................132.3.4无线通信系统..................................................................................132.3.5数据中心服务器..............................................................................142.3.6物联网育种管理系统......................................................................142.4系统功能....................................................................................................142.5系统特点....................................................................................................15第3章育种家软件功能设计................................................................................183.1总体设计目标............................................................................................18第4章服务器安全解决方案................................................................................20第5章建设周期（前期150天）........................................................................26第6章项目报价（以单个育种试验站为例）....................................................27第7章甘肃**公司介绍..........................................................错误!未定义书签。7.1主要技术力量..............................................................错误!未定义书签。7.2公司业务情况和成功案例简介..................................错误!未定义书签。7.3核心技术......................................................................错误!未定义书签。7.4公司资质......................................................................错误!未定义书签。7.5立项情况......................................................................错误!未定义书签。7.6公司发展规划..............................................................错误!未定义书签。一、“互联网+”玉米育种系统建设项目总论（一）项目概况1、项目名称：“互联网+”玉米育种系统建设项目建设地点为2、项目建设单位：甘肃省**股份有限公司研究院3、建设地点：酒泉、东北、河南、海南4、建设内容及规模5、资金筹集及总投资6、建设时间当前，我国农育种材料种子育种逐渐向集约化和信息化方向发展，对育种的管理方式提出了新要求。传统的管理方式一般局限在育种现场范围内，大多是人工现场管理。这种管理方式存在如下局限：（1）对远离社区和偏僻的现场进行管理，不仅投入大，而且极不方便；（2）难以实现移动办公和远程监控，满足不了现代管理人员随时随地跟踪信息变化的需要；（3）难以形成网络化管理，数据采集覆盖面小,代表性差；（4）人工记录育种材料性状值容易出现人为误差，影响试验结果。因此，传统的农育种材料种子人工育种方式已经难以适应新形式的需求，将逐渐趋于淘汰。借助先进的育种设施，依托信息技术，实现自动化的远程智能管理，将成为我国现代育种的发展方向。智能育种环境监测与控制系统就是用于实现远程管理的现代化智能系统实现物联网育种管理模式。本系统最终达到如下功能要求。通过在农育种材料种子育种小区布置光照、温度、湿度等网络传感器、网络摄像头，实育种家在育种小区可实时查看试验小区光照、温湿度等数据，通过网络摄像头观察育种材料生长环境情况。育种材料数据采集完全改变传统人工手写记录的方式，采用联网的二维码扫描手持机读取和记录材料性状值，和育种小区气象站共同完成育种材料生理生态监测系统连续记录，并实时反应育种材料生长、发育及环境参数，作为育种家信息管理软件获取育种参数的重要来源。基于这种管理方式，育种家通过本系统随时随地掌握育种小区材料的生长情况以及环境状态，二维码手持机采集材料发育各个阶段性状值。这将极大提高生产效率，节省人力成本，实现育种的精准控制，提高育种工作效率和质量。因此在**提出结合物联网技术在育种领域的实际应用，建立基于物联网本身的植物生理生态环境监测，用于对育种小区智能化管理。目前，二维码技术、远程监控系统、无线传感器监测、无线手持机采集器等技术日趋成熟，并逐步应用到了现代育种建设中，以帮助育种家及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，使育种管理自动化、智能化，并可远程控制，提高了育种工作的管理效率、加快了现代育种领域信息化建设步伐。1.1什么是物联网育种？“物联网育种”是基于计算机应用、物联网、视频监控、移动通信、编码技术、无线手持机采集器、IPv6等先进技术构建的育种专家智能、物联控制和育种家管理软件等三大应用为一体，实现了育种信息数字化、育种过程自动化、育种管理智能化的综合智能信息化解决方案。“物联网育种”具有感知、互联、智能的特征：感知（Instrumented）利用随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程互联（Interconnected）先进的系统可按新的方式协同工作智能（Intelligent）利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值在不久的将来，我们可以随处看见这样的情景：育种家坐在电脑前，轻点鼠标，即可查看育种小区现场情况，了解温湿度等信息，实现温湿度控制、育种数据采集、数据分析等一系列工作。通过“物联网育种系统”，我们志在实现自动化管理、精准管理、数据采集和信息支持等应用，降低育种成本，提高育种效率，从而构建高效、自动、智能化的现代育种体系，对于我国的育种发展具有重要意义。第2章系统总体设计2.1总体设计目标物联网育种系统能实现对育种小区内的育种材料生理生态环境参数（空气温湿度、光照强度、风力风向、土壤含水量、土壤温度等）的实时采集，并以动态图形在系统管理界面上显示。系统能够记录育种小区内各个部分的环境数据，且有历史曲线对比功能，并能通过育种家录入育种小区育种材料的长势情况以及产量质量等信息。系统可通过管理员系统分配使用权限，对不同的用户开放不同的功能，包括数据查询、参数设置、设备控制和出入库等功能。另外，育种家使用无线手持机扫描育种材料标签二维码，定期记录育种材料的成熟周期、病害情况、花丝颜色、花药颜色等，数据实时保存在数据库，从而减少人为手工记录出现的失误，为精准育种工作提供可靠的信息化管理手段。2.2系统架构体系“物联网育种”是依托在移动网络、IPv6下一代互联网技术、云计算技术、物联网技术、无线视频技术等方面的积累和优势，基于成熟的物联网应用智能服务平台，实现物联网应用的快速配置、快速部署和快速上线，并可实现传感数据的共享共用。“物联网育种”采用传感层、网络层和应用层的三层架构体系，如下图所示：传感层：由传感器、控制器、采控器、边缘网关四部分组成，数据采集、通信和协同信息处理等功能。①传感器感知获取育种环境中发生的物理事件和数据信息，如：物理量、标识、空气温湿度数据、音视频数据等），通过汇聚点到边缘网关，网关通过网络层上报到应用层平台。②边缘网关通过网络层接收应用平台指令，由汇聚点通过执行器或其他智能终端对感知结果做出反应，实现智能控制（如喷淋、卷帘等）。网络层：将来自感知互动层的各类信息通过中国电信的成熟的基础承载网络传输到应用服务层，为感知层和应用层提供可靠的数据传输的基础。①包括移动通信网、互联网、固网等，以及与卫星网、广电网、行业专网形成的融合网络。②网络层主要关注于来自于感知层的经过初步处理的数据，为传感层和应用层提供安全稳定的信息通道。③涉及到不同网络传输协议的互通、自组织通信等多种网络技术，末端的接入形式上可以是ADSL、LAN/WLAN、CDMAEVDO或者CDMA1X等。应用层：是将物联