烟台农科院物联网解决方案.pdf
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1、烟台农科院烟台农科院农业物联网农业物联网建设方案建设方案烟台移动烟台移动20212021 年年 8 8 月月前言前言农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以关怀农民或相关工作人员及时发现咨询题,同时正确地确定发生咨询题的位置,如此农业将逐渐地从以人力为中心、依靠于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程操纵的生产设备。农业物联网,即在大棚操纵系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH 值传感器、光传感器、CO2 传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO2 浓度等物
2、理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动操纵的参变量参与到自动操纵中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程操纵的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测操纵。采纳无线网络来测量获得作物生长的最正确条件,能够为温室精准调控提供科学依据,到达增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。一、工程概述一、工程概述一工程名称一工程名称烟台市农科院农业物联网建设工程二建设背景二建设背景随着世界各国政府对物联网行业的的政策倾歪和企业的大力支持和投进,物联网产业被急速的催生,依据国内外的数据显示,物联网从 1999 年至今进行了极大的开展渗透进每一个行业领域。能够预见到的是越来越多
3、的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉,向物联方向转变优化差不多成为了时代的开展方向,物联网的开展,科技融合的加快。农业物联网:物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。他是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后,那么是在物体上植进各种微型芯片,用这些传感器猎取物理世界的各种信息,再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递,从而实现对世界的感知。传统农业,浇水、施胖、打药,农民全凭经验、靠感受。现在,设施农业生产基地,瞧到的却是另一番景象:温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,如何实行按需需求?瓜果蔬菜该不该浇水?
4、施胖、打药,如何样维持精确的浓度?一系列作物在不同生长周期曾被“模糊处理的咨询题,都有农业信息化智能监控系统实时定量“精确把关。三政策依据三政策依据?国务院关于积极推进“互联网+行动的指导意见?(国发202140 号)?中华人民共和国国民经济和社会开展第十二个五年 纲要?2006-2021 年国家信息化开展战略?国家重大信息化工程建设 2021-2021?征求意见稿?全国农业和农村经济开展第十二个五年?全国农业农村信息化开展“十二五?全国现代农业开展 2021-2021?关于进一步加强政务部门信息共享建设治理的指导意见?农业部信息进村进户试点工作方案?全国现代农业开展 20212021 年?国
5、务院关于促进信息消费扩大内需的假设干意见?国发202132 号?2021 年信息效劳进村进户工程实施方案意见征求稿?中共中心国务院关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的假设干意见?中发20211 号四技术标准和依据四技术标准和依据该工程的建设将遵循以下技术标准:GB8566-88,?计算机软件开发标准?GB8567-88,?计算机软件产品开发文件编制指南?GB/T12504-90,?计算机软件质量保证方案标准?GB/T12505-90,?计算机软件配置治理方案标准?GB9385-88,?计算机软件需求讲明编制指南?GB9386-88,?计算机软件测试文件编制指南?GB50174-93,?电子
6、计算机房设计标准?ISO/IEC11801-95,?信息技术互联国际标准?GB/T15538-1995?软件工程标准分类法?;GB/T12505-90?计算机软件配置治理计算标准?;GB/T12394-93?计算机质量保证方案标准?;GB/T13502-92 信息处理程序构造及其表示的约定ISO8631:1989 GB/T14079-1993 计算机软件维护指南 GB/T14394-1993 计算机软件可靠性和可维护性治理 GB/T15532-1995 计算机软件单元测试 GB/T16260-1996 信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南 GB/T17544-1998 信息技术软件包质量要
7、求和测试 信息技术系统及软件完整性级不 ISO/IEC15026:1998 GB/T18493-2001 信息技术软件生存周期过程指南ISO/IEC15271:1998?计算机开放系统互连国家标准选编?计算机软件工程标准国家标准汇编 2000?计算机治理信息系统保密治理暂行?国际标准 ISO17799?信息系统平安技术国家标准汇编?GB/Z24294-2021?信息平安技术基于互联网电子政务信息平安实施指南?GB17859-1999?中华人民共和国国家标准-计算机信息系统平安保卫等级划分准那么?五建设原那么五建设原那么资源共享原那么:资源共享原那么:统一、集中建设核心平台核心应用原那么,使农业
8、物联网系统发扬出更大作用。先进性原那么:先进性原那么:农业物联网建设一定要紧跟国内外先进技术与先进的模式。并考虑可持续的创新与提升。投资效益比最优的原那么:投资效益比最优的原那么:投资少、收益大,投资效益比最正确。平安性原那么:平安性原那么:确保系统的操作治理平安,保证涉密信息和网络运行平安。六建设目标六建设目标本工程要紧通过农业物联网系统的实施,能够实时收集并记录存储温度、湿度、实时图像等数据信息,监视农作物生长情况及设备运行状态,监测环境状况的变更,依据作物需求,随时、随地进行处理,为现代农业综合信息监测、环境操纵以及智能治理提供科学依据,提高农产品产量。该工程的实施通过先进的物联网技术实
9、现三个 10%的目标。即减少投进包括生产资料、人工及治理)10%;增加产量 10%;在提高农产品质量、平安性方面增收 10%。二、建设现状分析二、建设现状分析“互联网+农业是农业开展方式的一次深刻变更,对毕节市农业信息化建设具有重要意义。在作物环境治理上取得了一定的进步,但总体上仍处于初级时期,需要进一步从信息化、智能化等方面加快开展,着力建设与现代农业匹配的信息化生产运营体系,推进农业开展方式转型升级。根底现状根底现状当前根底建设差不多初步成型,但在作物生长环境的调控方面特别难精确把控、更不能不及时发现处理,成为快速开展的短板,造成人力、物力特别大的白费,对作物的生长造成极大威胁,同时农产品
10、的品质、产量也会遭受特别大损失。三、工程建设必要性三、工程建设必要性通过本工程的建设,能够特别方便的实现对用户对农作物生长现场环境或者农业生产产品的全方位监测、治理与操纵,对建设现代化高水平智能农业生产方式有着重要意义。物联网聪慧农业推动农业走向信息化:物联网聪慧农业推动农业走向信息化:通过传感器、无线采集设备及传输设备的使用,农业种植现场的各种信息能够轻易的通过自动监测传输功能呈现在治理人员的眼前,实现了治理者和种植现场的快速连接。同时通过软硬件系统和客户端还能够实现自然灾难监测及预警,方便作物生长现场治理,实现高度的信息共享和农业自动化。物联网聪慧农业提高农业生产治理水物联网聪慧农业提高农
11、业生产治理水平:平:物联网技术在现代农业中的应用对提高传统农业的生产治理水平效果显著。在农业生产过程中,通过无线智能传感器实现农业生产现场环境参数的实时采集和利用智能物联网监控系统对所采集数据进行实时传送,为农作物生产和温室操纵提供了有利的科学依据。聪慧农业不仅为作物生长制造了最正确条件,提高了作物产量和质量,而且能够提高水、化胖等作物消耗品的利用率。提升科学决策、应急指挥水平。四、建设内容四、建设内容为实现本工程建设目标,需要完成以下要紧建设内容:部署物联网信息系统平台,通过本工程的建设,对本期珍奇瓜果园 1 套、热带水果园 1 套、C 区花卉温室 1 套、B 区温室 2 套、家庭园艺园 1
12、 套、A 区花卉温室 1 套、4 个办公楼各 1 套,共 11 个监测点的空气温湿度等作物生长过程中重要的环境参数进行实时监测、治理,对现场作物生长状态、人员治理、设备运行状况等方面进行远程实时视频监控。对作物实时远程监测与诊断,提供智能化、自动化治理决策,是农业技术人员治理农业生产的“千里眼和“听诊器。采集终端采集终端农业物联网环境参数采集终端是将这些传感器节点集合在一起的一种采集设备,通过各种传感器可实时监测种植环境信息,并通过 GPRS 网络将数据传输到物联网综合治理平台。显示采集终端用于集中显示各类植物生长环境的采集值,此终端采纳不需要任何操作,安装简单快速,适合维护人员治理。用户可在
13、此终端瞧瞧所有连接到他的传感器显示值,也能够远程通过、PAD 进行数据查瞧与治理。采集传输一体化终端,如以如下面图:各传感器及摄像头组成一个信息采集点,采集器每分钟会对种植区内的信息进行采集,并通过无线传输的模式,把采集来的空气温湿度等通过中间把模拟信号转化为数据上传到物联网数据库。通过电脑、客户端来实现数据的实时显示,到达精准治理农田,节约用水、施胖、农药的作用。可靠运行于各种环境,低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守,将数据传输到计算机数据库中,用于统计分析和处理,当计算机发现参数超过正常限定时,可向用户发出报警。空气温湿度传感器空气温湿度传感器空气湿度传感器要紧用来测量空气湿度,感应部件
14、采纳高分子薄膜湿敏电容,位于杆头部,这种具有感湿特性的电介质其介电常数随相对湿度而变化。视频监控视频监控作为数据信息的有效补充,基于网络技术和视频信号传输技术,对作物生长状况进行全天候视频监控。在 Internet上,依据用户权限进行远程的图像访咨询、实现多点、在线、便捷的监测方式。通过安装的高清网络球机,360 度调节视角,对农作物生长状况进行全天候视频监控,治理人员能够随时随地通过计算机或清楚的瞧瞧到农作物生长的情况,进行农事指导,减少人工现场和巡查次数,提高生产效率。从科学种植提高治理水平和实现现代化种植的角度来瞧,视频监控是现代化农业开展必定趋势。农业物联网综合效劳平台农业物联网综合效
15、劳平台物联网统一治理平台,集监测系统、远程操纵系统、视频监控系统等功能为一体,实现种植全程数字化、网络化和智能化治理。中间层:中间层:位于物理感知设备和上层应用系统之间,负责采集物理数据并进行过滤解析以及处理,形成有效的信息传给上层应用,支撑整个农业物联网系统的互联,为应用提供快速构建的架构支撑和工具手段。在农场部署各种用途的传感设备用来采集农作物生长环境的各种因素。这些传感设备采集到的数据通过有线网络(如 RS485)或者无线网络(如 Zigbee、GPRS)等传给采集中间件,采集中间件将采集到的信息进行解析、过滤、分组、关联、聚合等负载操作,形成用户所需的有效信息上传给数据库进行进库,以便
16、其它模块应用进行调用。用户能及时感知农作物生长环境的变化,采取相应的措施。此外,用户能够在上层系统中给各个参数设定平安阈值,当中间件采集过来的数据超过或者低于一定阈值时,系统会自动报警。技术特点:1独特的“智能故障处理技术2独特的“开放式设备治理技术3独特的“数据分析技术4强大的“多任务并发处理技术5“标准化数据输出技术应用软件系统:应用软件系统:通过应用软件系统可将各种感知设备的根底数据进行统一存储、处理和挖掘,通过中心操纵软件的智能决策,形成有效指令,为作物生长提供优良的生长环境。实时监控实时监控点击菜单栏选取相应基地,将会跳出相应基地中实时采集上来的数据信息,如采集时刻、空气温度、空气湿
17、度、实时视频等,如以如下面图所示。点击视频右边相应参数,在视频下边的数据图表中将会直瞧展示历史曲曲折折曲曲折折折折线。如图:曲曲折折曲曲折折折折线分析曲曲折折曲曲折折折折线分析点击导航栏上边的“数据采集,并选取相应基地并依据实际需要选取时刻段,点击查询。并选择“实时采集曲曲折折曲曲折折折折线显示系统将会依据选择的各个条件将数据取出绘制出曲曲折折曲曲折折折折线。如以如下面图所示:数据查询数据查询点击导航栏上边的“数据采集,并选取相应基地并依据实际需要选取时刻段,点击查询。并选择“实时采集数据列表,系统将会将历史数据列表形式显示。如以如下面图所示。作物记录作物记录点击菜单栏的作物记录,能够对作物的
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