智慧农业系统平台实施方案

托普云农——致力于中国农业信息化的发展！智慧农业系统平台实施方案第1部分：物联网服务平台一、需求描述1、功能需求1.1、环境/长势监控——数据分析——远程可视（含手机端）。1.2、通过电脑、手机随时查看实时或历史视频，了解现场种植情况。1.3、标准化种植流程，针对种植人员的任务管理，任务下达，生产信息记录（施肥、用药、调整温度、土壤湿度、光照等），任务过程监控。1.4、监测数据的存储、查询，支持基于历史数据的条件性查询和多条件关联统计，核心数据MD5加密。1.5、在统一平台下进行移动远程监测和控制【基于IOS、Android的APP客户端】。1.6、专家系统二、系统架构系统架构包括感知层、传输层、数据层、应用层、终端层感知层：终端各类传感设备的数据智能采集、终端控制设备接收指令并智能控制设备传输层：基于3G、2G、WIFI网络的安全数据通道数据层：基于SQLServer企业级分布式数据存储应用层：包括监控中心、报表中心、任务管理中心、交流中心、溯源中心、流程中心等核心业务实现客户端：智能手机及平板电脑客户端【IOS、Android】应用、电脑网页浏览及应用1系统架构为保证系统先进性、适应未来信息化发展及业务需求，系统设计遵循以下技术标准：以.NETFramework4.0为基础构建服务平台，服务平台支持微软公有云及私有云部署，以JSON数据格式传输，支持Socket、HTTP通讯协议，以JQuery构建Web前端，以Android和iOS构建移动应用终端。支持10000个以上传感设备并发连接，每1秒一个心跳业务处理。支持中间层高性能分布式部署，支持多个Web前端站点，支持跨域访问。支持Http及https协议数据访问。支持服务接口令牌Token安全审计和校验。支持核心数据MD5加密。2平台拓扑结构三、系统功能3.1.物联网服务平台3.1.1系统概述物联网服务平台利用国际领先的“物联网、移动互联网、云计算”技术，借助个人电脑、智能手机，实现对农业生产现场气象、土壤、水源环境的实时监测，对大棚、温室的灌溉、通风、降温、增温等农业设施实现远程自动化控制。结合视频直播、智能预警等强大功能，帮助广大农业工作者随时随地掌握农作物生长状况及环境变化趋势。该系统的使用可减少人工、精准调控，规避风险。3.1.2系统功能环境传感监测通过部署在农业生产现场的物联网设备，如采集器、传感器、高清摄像头、摄像机等，可以及时监测采集生产现场的数据，并及时上传至服务器或云端。用户通过手机或者电脑登陆智慧农业云平台即可查看园区的气象数据、土壤数据、设备状态等。具体包括：气象数据：空气温度、空气湿度、光照时长、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度土壤数据：土壤温度、土壤含水率、土壤pH值、土壤EC值3设备状态：水泵压力、水肥流量、设备运行记录视频图像监控在种植现场安装360°视频监控设备以及高清摄像机，可实现对种植现场进行实时监控。用户只需要通过手机或者电脑就可以对作物情况进行远程查看。同时可进行视频录像，视频回放。农业设施远程控制设定监控条件后，可实现定时计划控制，传感联动自动控制。无须人工参与，系统即可根据设定条件远程控制生产现场的设备，自动实现灌溉、排风、降温等作业。3.2.标准化生产管理系统3.2.1系统概述基于时间驱动和条件驱动的任务管理，结合物料采购、生产种植、采摘包装、物流销售等环节，提供标准化生产流程管理，实现工作任务的自动创建，分配，跟踪与管理。实现了农产品种植的高度规模化、集约化，提高产量和质量。种植精细化管理，智能调控大棚环境，使整体资源消耗显著降低。为管理者提供一个全局地平台对生产活动进行动态的调配，使人力资源应用最大化，通过执行力分析系统实现绩效考核，实现现代化农业的人力资源的优化管理。3.2.2系统功能个人任务中心提供功能强大的工作任务发布、跟踪与分析功能。农技工作人员可以在系统中建立工作任务，确定任务执行人，并向执行人提出详细的汇报要求，包括汇报时间，现场图片、地理位置等。任务一旦创建，系统将同时通过电脑与手机将任务推送给指定人员，并跟踪人员对任务的响应与汇报情况。在任务进行过程中，一线生产人员需要及时汇报任务执行情况，而管理人员则可以随时随地通过手机了解任务进展，查看现场图片，获取人员位置，并与执行人沟通交流。标准流程管理对各种计划性任务提供自动流程管理功能。通过系统提供的流程管理功能，农技工作人员可以将一系列计划性任务组成固定的工作流程，并对流程内的任务设置“时间日期，先后顺序，传感变化”等启动条件，并指定对应的生产园区。标准化工作流程一经启用，相关园区的第一线工作人员即可在手机上收到管理系统发送的任务指令，并按任务要求进行操作与汇报。在整个标准化流程执行过程中，系统将自动进行任务创建，分配与跟踪工作，完全不需要人工干预，确保第一线工作人员按时按需生产作业，并随时了解其执行效率。4执行力分析能为农技工作人员提供详细的执行力分析报表。根据每一位员工的工作任务完成情况，系统将自动采集数据，并详细分析每位员工在任务完成率，响应时间，准时汇报率等多个方面的重要指标，快速精确地计算出每一位员工在执行力方面的绩效表现与排名，帮助客户洞察企业执行力薄弱环节，提高全员办事效率。3.3.专家系统农作物、水产及畜禽的生长特征和要求是农业生产者最关注的问题，这个问题将直接关系到产量和效益。搭建完善的农业专家系统，为生产者提供详细的农作物、水产及畜禽的生长特性、生产要求、生产规范，辅助生产。搭建完善的生产专家资料库，当生产过程中发现技术问题时可以通过资料库进行在线学习，及时解决问题，服务生产。3.4.报表中心报表中心将用户权限范围内的监测数据以报表的形式展现出来，相关人员查看基地的传感器监测到的统计数据。根据需要，该功能提供了环境传感器在不同时段的数据，并可将不同时段、不同区域的数据进行对比显示。传感器报表：平台将收集到的环境数据以报表的形式展现在页面中，提供最高、最低、平均环境数据曲线，可自由选择报表数据采集的时间。鼠标移动到曲线上的点时可显示这个点上的环境数据信息，同时还可以调整报表显示的粒度。第2部分：电子商务平台一、需求描述就农业发展长期以来,农业生产领域内存在农产品品种并不是很多、产量和质量不高、效益不佳、农民增收普遍难等问题。追究其中的原因,很重要的一点是与现时农产品流通体系不健全有着密切的因果关系。农产品流通体系就是用现代高新技术武装,采取现代组织运营方式,服务农产品全球流通的重要平台,以解决农产品生产、销售过程中涉及市场和信息、中介组织和龙头企业、科技推广和应用、农产品加工、包装和经营,以及市场检测和检疫等系列问题为己任,是农产品物流、信息流和流通服务的统一体。这一平台即成为我们所说的农业电子商务平台。电子商务包括三个系统1、电子商务系统5运用现有的电子商务平台，发展电子商务相关产业，紧紧围绕区域、产业综合竞争力的提升，大力推动农业体制创新，搭建西充县区域电子商务平台，完善电子商务运营体系，同时建设生产计划管理系统，为区域产品及品牌提供产量预估、品种规划等数据支撑，为区域电子商务销售及整体农产品销售体系提供数据服务，推动西充县农产品品牌建设步伐。电子商务平台建设和农产品质量安全追溯系统有机结合，实现西充县农产品从监管到消费全面打通的平台体系，对整体质量监管和品牌建设提供核心服务。2、运营体系建设电子商务系统的构建是区域电商运营的技术基础，而提供完善的电商运营服务体系，是电商良好运转的关键。通过引进专业运营服务团队，对整体运营方法、制度、资源、渠道进行梳理，为有能力企业和领导者提供培训、咨询，打通整个西充县农产品线上线下贸易的农产品及销售渠道上下游通道，最终形成良好的运营体系。3、专业品牌推广团队引入，打造西充农业大品牌引入专业品牌推广团队，进行电商运营品牌推广服务，实现以下目标：1）、创建县域特色农产品互联网质量安全保障案例——打响互联网领域农产品互联网质量安全的第一战。2）、结合目前淘宝重抓质量安全的强烈意愿，利用全媒体资源进行推广，将县域特色农产品互联网质量安全与淘宝码上淘满天星计划完美融合，集合淘宝的核心力量与资源，强势推出县域经典案例。3）、集合淘宝全网资源，大力宣传县域爆款产品，并以此为突破口，全面带动县域其他特色农产品“有身份证的特色农产品，味消费者代言“，为农产品质量安全保驾护航，为农产品质量安全发声。4）、力邀淘宝高层、全国知名媒体、知名企业家共同参与新闻发布会，向全国消费者集中发声，一举打响县域的知名度。5）、助推县域电子商务从小到大，首发营销推广县域大品牌，打响名县名品，从而进一步带动县域的旅游发展。6第3部分：农产品质量安全追溯平台一、系统概述全程溯源系统通过在农产生产区域部署多种传感器，可以全自动地实时采集与农作物生长相关的重要环境信息，包括：光照强度，空气温度，土壤含水率等数据；系统根据标准化流程记录和规范种植过程中的化肥和农药使用情况，记录农产品各个生长关键时期的图片形成溯源档案。按照批次为每一批农作物生成独立的安全质量档案，通过条形码及二维码的方式给产品包装进行标识，实现对完整业务链的全程监控，最终使消费者能够通过手机客户端扫描产品包装上的二维码来实现农产品全程溯源。二、系统模块1、质量安全追溯管理系统农产品质量安全追溯系统，是面向政府监管、消费者溯源、企业生产管理的电子化监管与追溯平台，综合采用网络技术、产品编码技术以及多媒体查询等技术，解决政府农业生产监管及农产品质量溯源两个方面的需求，使得农业生产中的生产流程及投入品使用可以上报管理部门进行监管，并且在农产品进入流通领域后可以通过网络进行产品产地、批次、流向等数据的回溯，最大范围内的对农产品质量进行有效监管。系统总体实现产前管理、产中监管、产后追溯、生产预警、统计分析、二维码打印和消费者端的质量追溯、质量反馈等功能。贯穿农产品整个生产、流通和检测等环节，通过生产档案电子化管理为生产者安全生产服务，通过农残检测和流通环节的信息化为消费者提供追溯服务，搭建数据整合、查询、分析服务。实现“安全可预警、源头可追溯、流向可跟踪、信息可查询、责任可认定、产品可召回”的信息化、网络化，立体化、智能化的质量安全监管网。1.1、产品档案产品档案包括：产品指标、溯源档案、产品认证产品指标产品指标包括：基本信息、产品指标、产品评分基本信息：生产企业、采收时间、责任个人和地理定位等。实名制认证，确保责任明确。产品指标：外观、口感、重量和营养品质。不同种类的农产品根据其特性也将出现不同的产品指标。7产品评分：消费者能够通过平台来对产品进行评分，力求真实客观地反映农产品的品质，给其他消费者作为购买参考，也为生产企业提供一个产品情况反馈的平台。1.2、溯源档案溯源档案包括：全生长期图片、肥料使用记录、农药使用记录、关键环境数据、实时高清视频全生长期图片肥料使用记录农药使用记录关键环境数据实时监控视频2、三品一标按照政府相关要求，农产品的“三品一标”申报、认证、管理工作需要农业相关部门进行严格有序的管理，建立三品一标系统对农业企业的农产品质量及农产品品牌建设有重要意义。系统通过建立高效、合理的申报、认证、管理流程，对无公害农产品、绿色食品、有机食品、农产品地理标志产品进行认证管理，同时通过整个的管理手段，实现对有影响企业进行生产监管，提高整体农产品质量安全监管水平。产品认证为生产企业提供一个展示第三方认证的平台，包括农药残留检测、无公害农产品认证、绿色食品认证、有机食品认证、HACCP认证等，让消费者能够充分了解农产品生产企业的资质和等级，打造农产品特色品牌。产品简介购买渠道3、投入品管理与追溯系统投入品管理与追溯系统是围绕农资监管的业务内容和工作流程，构建面向市级农资主管部门、乡镇农资执法人员的管理服务于移动办公平台，实现投入品“生产-----经营-----消费”的全流程监管和追溯，提高政府对农资监管的有效性。8第四部分：休闲农业平台1、休闲农业综合服务平台休闲农业综合服务平台将西充县休闲农业个体进行统一管理、集中推广