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1、智慧农业解决方案 为了更好地打造成全国领先的现代农业示范区，为园区企业提供一流的配套服务，带动农业产业转型，园区物联网建设需从顶层设计，采取统筹规划、分步建设、稳步推进的建设原则。软件平台采用 B/S 体系结构。总体设计坚持以下原则： 目录 一、关于“智慧农业”的思考 农业信息化背景、需求分析、建设目标 二、“智慧农业”总体规划 “智慧农业”建设内容、技术架构、关键技术 三、“智慧农业”按需实施 综合运营支撑平台、应用子系统建设方案 随着应用规模的发展，系统能灵活方便地进行硬件或软件系统的扩展和升级，具有良好的开放性和可扩展性，以适应系统规模和应用功能的不断完善和扩展，包括用户数量上的可扩展性
2、(或性能可扩展性)和业务上的可扩展性(或功能可扩展性)。设计全面考虑与其它信息系统的接口，保证各系统间的数据交换无瓶颈、无障碍。 一、关于“智慧农业”的思考 1、农业信息化背景 2、智慧农业需求分析 3、智慧农业建设目标 4、智慧农业指导思想、建设原则 网络方面支持国际上通用标准的网络协议、动态路由协议等开放协议，有利于与其它网络之间平滑连接互通，以及将来网络的扩展。软件方面依照国家的有关标准和规范，采用开放构件技术进行建设，统一规划、统一工作标准、统一业务流程、统一软硬件平台、统一数据编码，系统能够提供开放的客户接口，可方便地进行自身拓展和实现与其他相关系统的无缝连接。 食品安全问题 科技发
3、展带来了生产和消费的更集中、更大规模、更社会化和更高的生 产效率；同时也意味着城市生活对资源的更大需求、对安全的更高要求。 资源短缺问题 环境污染问题 农业生产成本问题 目前农业发展面临的问题 世界农业经济最蓬勃的国度之一，其主导产业为农业 。 n大力发展设施农业，目前荷兰玻璃温室占世界的14以上 ； n将现代工程技术、生物技术和信息技术综合应用于设施农业 ； n建立植物工厂，以工厂化方式生产蔬菜、食用菌、花木等。 美国农民占美国人口总数的 2%，养活了 3 亿多美国人，并且使美国 成为全球最大的农产品出口国。 n政府重视农业信息化基础建设，每年拨款 15 亿美元建设农业信息 网络，已建成世界
4、最大的农业计算机网络系统 AGNET； n在利用物联网科技促进智能、精准农业上处于全球领导地位； n大农场对物联网设备技术的采用率高达 80%； n农产品电子商务发展较早，与农产品期货市场的联系紧密。 p 荷兰： p 以色列： 一个农业资源极度匮乏的国家，却一直在创造全球领先的农业奇迹。 n滴灌技术：节约用水，提高灌溉效率； n计算机控制技术：通过传感技术完成监视工作，并联动控制灌溉等 控制功能，精密，可靠，节省人力； n农业订单管理技术：农业网络窗口展示，农民足不出户完成产品订 单。 农业发展的国际现状 p 美国： 设施蔬菜精细化种植管理系统主要由数据采集、实时数据展示、报警提示以及数据汇总
5、等模块组成。系统通过传感器采集大棚内空气和土壤的温湿度、光照强度、日照数等数据，通过有线或无线网络传递给数据处理系统，并对数据进行存储、展示。当数据出现阈值告警时，并可以自动控制相关设备进行智能调节或发送报警短信。 2004-2015年中央一号文件“三农”问题 2006-2020年国家信息化发展战略 全国农业和农村信息化建设总体框架（2007-2015） 农业部关于开展全国农村信息化示范工作的通知 全国农业农村信息化发展“十二五”规划 江苏省物联网产业发展规划纲要 农业政务信息化农业服务信息化农业生产科技化农业贸易信息化 推动电子政务向乡村 延伸，利用互联网提 供信息公开和政民互 动服务；完善
6、农村社 会事业信息服务体系 ，重点保障农村教育 、医疗系统覆盖范围 。 通过信息化手段颠覆 传统农业服务形式， 打造多渠道、多维度 的农业服务途径，实 现服务高效化、服务 多样化、服务智能化 。 利用现代科技改造传 统农业生产和管理办 法，提高农业产量和 质量，使农业向规模 化、精准化、工业化 方向前进。 利用电子商务技术实 现农业产、供、销、 运的全流程电子化网 络化管理，实现农业 的市场化运作。 我国农业信息化政策 农业技术资料库一部分是现有公开的农业技术，具体内容包括农作物品种介绍、栽培技术、种植技术、病虫害防治技术、采摘技术、农业种植、养殖管理技术、设备设施管理技术等;另一部分是后文中
7、的生长数据库(详见 7.2.3 生长数据库)。主要包括农作物生命周期模型、生长过程信息、种子使用信息、化肥农药使用信息、作业信息、人员信息等内容，农业生产者可以在专家库的指导下进行农业生产。 指导思想： 以国家农业十二五规划为宏观指导，以物联网建设开发为契机，以“政府推动 、公益服务、市场运营”为动力，以“信息促生产、信息壮产业、信息保安全 、信息惠民生”为基本目标，充分依托江苏省联通的ICT能力、整合能力、管理 能力的整体优势，努力推动江苏省高效农业、优质农业、都市农业、市场农业 的发展，成为全国农业信息科技工作的典范。 需 求 为 先 突 出 特 色 系 统 规 划 循 序 渐 近 工 程
8、 带 动 示 范 先 行 突 出 先 进 操 作 可 行 政 府 引 导 市 场 运 作 建设原则： 智慧农业指导思想和建设原则 生产阶段 环境精准监测 专家辅助决策 专家随时咨询 农事全程记录 加工仓储阶段 操作记录与跟踪 仓储电子管理系统 智慧农业带来的 改变 物流配送阶段 物流过程环境监控 运输车辆在途监测 农超对接减少流通 物流配送阶段 Add your text 高效高效 优质优质 安全安全 多态多态 服务阶段 质量可追溯 产品可召回 销售阶段 面向多渠道的网 络营销 直观农事现场的 体验式营销 休闲体验 田地认领 网络监控 农事体验 旅游观光 智慧农业总体需求分析 总体目标： 建设
9、 具有 江苏 特色 的智 慧型 农业 样板 工程 受益于 多态多元 借助物联网技术发展生态农业、都市农业、休闲农业，实现农 业的多态化经营、农民的多元化收入 安全可溯 借助物联网技术实现农业生产的全程记录、全程跟踪和溯源，面 向消费者实现安全有保障、责任可追究 市场运作 借助电子商务技术，实现农产品供销配送一体化 ，引导农业市 场化运作 高效服务 打造多通道专家服务系统，建立农业专家咨询服务平台，指导 解决生产难题，实现增产增收 全面感知 通过实现环境感知的全面化、数据采集的精准化、信息传输的 无线化、设备控制的智能化建设高水准智慧农业园区。 智慧农业总体建设目标 二、智慧农业总体规划方案 1
10、、总体建设内容 2、总体架构 3、关键技术 基于“云计算和云服务”的综合运营支撑平台 监控、展示、体验中心 种养殖环境监控 蔬菜种植； 畜禽养殖； 水产养殖； 花卉园艺； 食用菌种植 溯源管理系统 蔬菜类； 肉 类； 水产类； 家禽类； 干货类； 加工食品类 物流管理系统 仓储物流环境管理 ； 仓储管理； 运输车辆管理 农产品网上商城 农业综合呼叫中心 ； 专家咨询平台 休闲农业 现实版开心农场； 休闲旅游网站 农业专家信息服务系统（蔬菜、畜禽、水产、花卉、食用菌 ） 专家决策模型专家咨询平台农业综合呼叫中心 智慧农业示范基地建设 总体建设内容 感 知 层 应 用 层 温、湿度传感 器 水质、
11、气体传感 器 光谱传感器 RFID 其他数据采集终 端 视频终端 土壤水分传感 器 传 输 层 WIFIFDD-LTETD-LTEZigbee其他通信网络 物联网数据统一处理组件(RFID中间件、M2M中间件、GIS中间件) 可编程控制器 资源环境监测系统 SOA、开放的API接口(WebService或其他形式接口) 大棚管理水产管理畜禽管理 服 务 层 综合运营支撑云平台 农业科普休闲农业 溯源管理 网上商城 综合农业信息专家服务系统 总体技术架构 物流管理仓储管理 以云计算和云平台为基础，对多种信息流进行统一分类处理，降低建设成本，提 高处理效率。 实现农作物生长状态监测、农产品原材料生
12、产过程查询以及其他视频服务 实现传感器网络、无线通信、有线通信技术的有机协作融合。 数据库及WEB服务技术 实现农业生产信息管理以及农产品在线订购与配送等后台管理。 农业智能决策技术 通过建立农业智能决策模型，为农业智能化生产、仓储、运输等提供决策依据。 智慧农业关键技术 三、智慧农业总体实施方案 1、综合运营支撑平台 2、种养殖环境监控子系统 3、溯源管理子系统 4、农产品网上商城 5、休闲农业子系统 6、农业专家子系统 7、展示体验中心子系统 综合运营支 撑平台 种养殖 环境监 测 溯源管 理系统 农产品 网上商 城 休闲农 业 农业专 家系统 展示体 验中心 智慧农业建设目录 云管理 云
13、主机 云存储云安全 面对庞大的 农业用户群 体实现集中 维护和管理 、安全保密 、绿色节能 、移动办公 、快速弹性 部署和良好 的扩展性。 智慧农业使用 计算资源的虚 拟化、资源自 动分配和释放 、友好的自服 务门户、健全 的后台管理、 等级的应用保 障。 按需使用和按量 付费、数据冗余 安全和自动备份 、数据加密安全 和防止被窃取、 丰富的访问方式 、容量弹性扩展 。 利用“搜索引擎式 ”与“互联网化” 的云安全理念相结 合，发挥云计算强 大处理能力，基于 “云关端”的 解决方案，增强了 用户内网边界的安 全性，另一方面增 强了内网的动态安 全性及管控灵活性 。 支持从门户网站到大型E-Co
14、mmerce、电子商务平台网站的建立 ，数据共享平台的建立，丰富的农业领域网站模板，资源弹性 扩展，用户空间隔离，高可靠可用性保障。 重点内涵 M2MM2M 完成传感器数据的上传，并支持本 地保存；支持主动及被动两种方式 ；支持双向通道，并支持私有数据 协议格式；简化了应用与传感网的 交互复杂性，有助于整合产业链。 RIARIA 利用RIA技术实现丰富多彩的界面， 提升用户的操作感知；简化了复杂数 据的操作，提供内容密集、响应速度 快和图形丰富的用户界面。 移动移动 终端终端 支持主流终端类型（基于iOS、 Android系统的智能手机、Pad， 并提供相应的客户端） 智慧农业 云平台 智慧农
15、业综合支撑平台关键技术 服务层 应用层 传输层 传感层 环境监测设备控制统计分析自动报警 系统管理员 用户 系统应用管理 任务管理 环境信息接入 数据分析挖掘 手机终端 PC机 传感器 系统终端管理 数据网关接入 环境信息比对 互联网 GPRS/cD MA模块 网关 基站 图表展示 服务器 IPAD 种养殖环境监控子系统技术架构 统一门户 统一接口管理 温湿度传感节点 环境设备监测传感节点 光照传感节点 土壤水分传感节点 安防、人员管理传感节点 CO2传感节点 RFID读写设备节点 各功能传感节点可根据蔬菜种类、种植面积的不同，进行相关数量和布署位置的调整。 温室大棚 出入口 图像设备节点 自
16、动化控制设备 网关节点 控制节点 无线连接 基地信息 管理中心 蔬菜花卉环境监控子系统建设方案 环境设备传感节点 RFID耳标读写设备节点 氨气浓度传感节点 人员管理RFID读写器节点 自动化喂养设备节点 温湿度传感节点 CO2浓度传感节点 光照传感节点 饲料、疫苗管理RFID读写器节点 自动化猪 舍入口处 各功能传感节点可根据围栏及饲养方式的不同，进行相关数量和布署位置的调整。 图像设备节点 汇聚节点（网关） 无线连接 基地信息 管理中心 畜禽养殖环境监控子系统建设方案 人为因素 提醒用户 报警 通知管理人员 远程控制 自然灾害 同时通知相关 部门 查看监控信息 突发 即时提醒用户 非突发 提前醒用户做好防灾准备 向相关部门汇 报灾情 给予用户防灾帮 助 水温检测 微生物检测 氧气浓度检测 多层次监测检查数据 深度平面 设备自动管控 用户远程反控 数据分析，上报 功能应用 1.数据实时显示 2.异常报警提醒 3.数据上传 水产养殖环境监控子系统建设方案 数据库 视频监控 路线偏移报警 油耗监测 轨迹回放 路径规划 业 务 层 数 据 层 地图 浏览 缩放 移动 视 频 展 现 车 辆
