智慧农业平台
实施方案
2016-02-24
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 SQL Server 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
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.NET Framework4.0 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。
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
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，使整体资源消耗显着降低。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。
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。
四、 预算
物联网服务平台报价
编号 类别 模块 单价 单位 数量 金额 备注
1 2
智能网关
硬件设备
ZIGBEE 采集器
4800 台 4200 台
4 8
19200 33600
不含 SIM 卡
3
控制器 8000 台 8 64000
4
大气温度 + 湿度监测 1000 个 4 4000
5
土壤温度监测 500 个 4 2000
6
土壤湿度监测 4800 个 4 19200
7 8
光照度监测 降雨量监测
1000 个 32000
个
4 2
4000
6400
智慧农业云平台解决方案.doc
