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          農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控及智能控制解決方案

          作者: 時間:2011-05-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          一、背景情況

          被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,技術(shù)被譽(yù)為全球一個新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),國家和政府部分非常重視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新華社報(bào)道,在各省啟動的十二五規(guī)劃中,有23個省份將物聯(lián)網(wǎng)作為重要發(fā)展目標(biāo)。

          物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings)是指通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、二維碼等信息感知設(shè)備,按約定的協(xié)議連接起來,通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、數(shù)據(jù)采集、、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

          物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中的應(yīng)用,既能改變粗放的經(jīng)營管理方式,也能提高動植物疫情疫病防控能力,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,引領(lǐng)現(xiàn)代發(fā)展。

          二、需求分析

          根據(jù)建三江前進(jìn)農(nóng)場農(nóng)業(yè)信息化需求,經(jīng)過討論分析主要有以下具體需求:一方面是水稻育秧大棚、農(nóng)田灌溉及糧食存儲的自動監(jiān)控和;第二是面向農(nóng)戶提供農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺;三是通過語音、短信、彩信等多種通信方式的農(nóng)業(yè)專家熱線;四是提供農(nóng)商在線貿(mào)易服務(wù)平臺。

          1、水稻育秧

          目前,建三江前進(jìn)農(nóng)場主要種植水稻,在每年的春天需要提前在大棚內(nèi)進(jìn)行水稻育秧,水稻育秧對溫度、濕度、光照、通風(fēng)、灌溉等都有嚴(yán)格的要求,以往都是通過人工憑經(jīng)驗(yàn)來操作。不僅效率低,并且精確度不夠。

          通過傳感器對大棚環(huán)境指標(biāo)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集,統(tǒng)一集中到數(shù)據(jù)存儲平臺,一方面可以全面掌握每個大棚的環(huán)境情況,二是可以通過高清視頻查看秧苗的具體發(fā)育情況,三是可以通過閾值設(shè)置,實(shí)現(xiàn)自動通風(fēng)、光照、灌溉等自動化管理。

          2、農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)平臺

          主要是為農(nóng)戶提供豐富的信息內(nèi)容和服務(wù),包括了農(nóng)業(yè)法規(guī)、農(nóng)產(chǎn)品交易、勞務(wù)信息、價(jià)格查詢、農(nóng)業(yè)科技、市場動態(tài)、氣象信息等。

          3、農(nóng)業(yè)專家服務(wù)熱線

          主要是為農(nóng)場和農(nóng)戶之間搭建溝通的橋梁,農(nóng)戶可以通過熱線電話、彩信、短信的方式,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面遇到的問題來求助于農(nóng)業(yè)專家,同時可以通過這些通信手段獲得及時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息。

          4、農(nóng)商在線貿(mào)易服務(wù)平臺

          主要是服務(wù)用農(nóng)戶,提供農(nóng)產(chǎn)品的網(wǎng)上宣傳、推廣,網(wǎng)上在線實(shí)物展示、交易撮合服務(wù)等。

          三、諾基亞西門子公司技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案

          (一)及智能控制

          1、概述
          水稻育秧及智能控制解決方案是通過光照、溫度、濕度等無線傳感器,對農(nóng)作物溫室內(nèi)的溫度,濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、CO濃度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集,自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備(如遠(yuǎn)程控制澆灌、開關(guān)卷簾等)。同時在溫室現(xiàn)場布置攝像頭等監(jiān)控設(shè)備,實(shí)時采集視頻信號。用戶通過電腦或3G手機(jī),隨時隨地觀察現(xiàn)場情況、查看現(xiàn)場溫濕度等數(shù)據(jù)和控制遠(yuǎn)程智能調(diào)節(jié)指定設(shè)備。

          2、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
          (1)總體架構(gòu)
          系統(tǒng)的總體架構(gòu)分為傳感信息采集、視頻監(jiān)控、智能分析和遠(yuǎn)程控制四部分。

          (2)技術(shù)架構(gòu)

          (3)系統(tǒng)組成

          數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要負(fù)責(zé)溫室內(nèi)部光照、溫度、濕度和土壤含水量以及視頻等數(shù)據(jù)的采集和控制。數(shù)據(jù)傳感器的上傳采用ZigBee和Rs485兩種模式。根據(jù)傳輸方式的不同,溫室現(xiàn)場部署分為無線版和有線版兩種。無線版采用ZigBee發(fā)送模塊將傳感器的數(shù)值傳送到zigBee節(jié)點(diǎn)上;有線版采用電纜方式將數(shù)據(jù)傳送到Rs485節(jié)點(diǎn)上。無線版具有部署靈活,擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn);有線版具有高速部署,數(shù)據(jù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

          視頻采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高精度網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),系統(tǒng)的清晰度和穩(wěn)定性等參數(shù)均符合國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
          控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由控制設(shè)備和相應(yīng)的繼電器控制電路組成,通過繼電器可以自由控制各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,包括:噴淋、滴灌等噴水系統(tǒng)和卷簾、風(fēng)機(jī)等空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。
          無線傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要將設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),通過3G網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器上,在傳輸協(xié)議上支持IPv4現(xiàn)網(wǎng)協(xié)議及下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6協(xié)議。
          數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)負(fù)責(zé)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和信息處理,為用戶提供分析和決策依據(jù),用戶可隨時隨地通過電腦和手機(jī)等終端進(jìn)行查詢。

          (4)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
          系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)方面采取了多種制式,遠(yuǎn)程通訊采用3G無線網(wǎng)絡(luò),近距離傳輸采取無線ZigBee模式和有線Rs485模式相結(jié)合,保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

          物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)文章:物聯(lián)網(wǎng)是什么



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