2017年物联网智慧农业云平台解决方案

1、2017年物联网智慧农业云平台解决方案第一章物联网智慧农业云平台介绍随着21世纪全球信息技术革命的深入和3G网络的建设，物联网已成为了新兴高新产业中最为热门的技术之一，被业界人士广泛关注。物联网这个概念最早是在1999年由麻省理工学院AutoTD中心的Ashton教授在研究RFID时提出来的，经过多年的研究，它有许多种不同形式的定义。物联网的定义是通过射频识别(radiofrequencyidentification,RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，先进的云计算技术和超级计算机则可以对海量数据进行整

2、理分析，帮助人们做出正确的行动决策，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从“智慧地球”到“感知中国”，“物联网”成为全球瞩目的关键词。被美国列为振兴经济的两大工具之一；被欧盟定位成使欧洲领先全球的基础战略，被中国纳入战略性新兴产业规划重点。温家宝在2009年11月的让科技引领中国可持续发展中指出：“在应对这场国际金融危机中，各国正在进行抢占经济科技制高点的竞赛，全球将进入空前的创新密集和产业振兴时代。我们必须在这场竞争中努力实现跨越式发展。要着力突破传感网、物联网的关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级，迈向信息社会的发动机。”我国是世界上最大

3、的发展中国家，也是一个传统的农业大国，目前我国农业建设正面临着一个从传统农业向现代农业的转型时期，在党的十八大报告中，国务院明确了新型城镇化的战略目标：城镇化作为核心机会平台，以农业现代化为基础、新型工业化为动力、信息化为协调创新机制，建设四化同步的新型城镇化发展模式，全面建成小康社会。农业现代化作为基础支持在整体规划中占据了至关重要的作用，为全面实践这一新技术体系的转变，物联网及云计算技术应用将会发挥关键的作用，它将为我国农业的发展提供一个全新的平台，改变传统农业的发展模式。农业是一个国家的基础，其信息现代化程度直接影响了该国家与社会的信息化进程，因此，对于农业信息化，包括智能农业、精准农业

4、、农业物联网等理论与技术实践研究已经得到了国内外政府领导与科技研究人员的高度重视。在农业信息化发展模式的理论研究上，国内外学者作了大量的研究。在农业信息化的实践应用上，近十年来，欧美一些发达国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，实现了物联网在农业生产、资源利用、农产品流通领域，物人物之间的信息交互与精细农业的实践与推广，形成了一批良好的产业化应用模式，推动了相关新兴产业的发展。广西信息技术有限公司（简称信息）作为国内顶尖着眼于农业的IT服务公司，定位于将“物联网，移动互联网，云计算”技术与传统农业生产相结合，提供“云时代”的“智慧农业”解决方案，推动农产品标准化，集约化，专业化生产。李克

5、强经济学指出：现代化发展模式的建设靠政府大规模投资已经不再可能，只有依靠技术及创新实现产业转型升级。新形势下现代化农业的发展必须以产业化经营农业，通过现代科技，适度集中土地、强化组织管理、提高农业单产，构建新的商业模式，提升土地价值。信息积极响应国家关于推进农业现代化与社会主义新农村建设的号召，将“物联网，移动互联网，云计算”技术与传统农业生产相结合，自主研发基于物联网技术的“智慧农业云平台”，智慧农业云平台基于020商业模式设计，通过与农业专家及农业科研机构合作，逐步建立起涵盖各种农作物标准化生产的智能数据库，并结合部署在农作物产区内的智能传感器，图像采集器，远程控制器等物联网设备，实现对农

6、业生产过程的科学化、精准化，自动化，标准化管理。使农业生产摆脱人员素质参差不齐的尴尬境地，稳定了产品的品质、扩大了生产规模，产业化发展奠定基础。通过建立产品溯源体系，实现品牌化经营，进一步提高农产品的附加值，让土地能更加智慧充分地被利用，全面提升单位面积产值。力求搭建一个服务全国的农业智能化信息服务网络，推动农产品“安全，高质，标准化”生产，在农村与城市之间架起一座桥梁，让人们的生活更加美好。云平台可以根据农作物种类，品种，时间，地理位置，以及环境数据的变化，为第一线的农业工作者提供个性化的精准农技指导与专家远程支持服务；也可以为从事规模化生产的农业企业提供标准化生产管理工具，实现工作任务的自

7、动创建，分配，跟踪与管理；还可以通过物联网传感技术，对农作物生长状态与生态环境进行实时监控。针对当前在农村信息化建设中普遍存在的“硬件投入大，系统运维难，用户体验差，商业模式旧”等问题，信息融合“云计算，移动互联网，物联网”技术，将传统基于物联网的精准农业进一步升级，在国内率先提出“云物联-智慧农业”概念。平台采用软件即服务模式（SaaS）模式运营，同时支持“公有云”与“私有云”数据中心，用户只需通过浏览器或智能手机就可以轻松享用全部平台服务。基于“云物联”技术的“智慧农业”与传统农业信息化相比，具备以下优势：精准化：利用无线传感网络，卫星定位，无线射频等物联感知技术，精确获取农业生产情况，生

8、态环境，供求变化等海量数据。标准化：依托农业科研机构，整合农业专家资源，推广业界最佳实践经验，指导农产品标准化生产，提高集约经营水平；降低传统生产过程的随意性与盲目性，提升农产品的品质与安全。个性化：利用智能分析与定向推送技术，整合海量数据，为目标客户提供个性化信息定制服务；帮助政府管理部门及时了解农业生产情况和农产品供求动态，使农民及时得到农技指导与政策指引。自动化:利用远程自动化控制技术，大幅度减少现场手工操作，节省劳动力使用，提高劳动生产率，降低劳动力成本。易用化：利用移动互联网技术，提供电脑，手机，平板三屏合一的使用体验，生产第一线的农民群众只需要通过手机就可以完成全部操作，方便易用便

9、捷化：利用云计算技术，进行海量数据的集中统一处理；大幅度降低IT设备采购与维护成本；同时结合按需付费模式，让农业工作者与农民群众使用系统就像使用水电一样方便。第二章关于11I,*广百戕核自ift區院士工作站广西信息技术有限公司（简称”信息“）成立于2012年2月2日，总部坐落于广西南宁，另在香港设有国际技术交流中心，是国内专业的“智慧农业”解决方案提供商。公司自成立以来，一直致力于利用国际最先进的“物联网，移动互联网，云计算”技术升级改造传统农业，为客户提供业界领先的“云物联-智慧农业”整体解决方案；推动农产品“安全、高质、标准化，规模化”生产，助力农业现代化进程与社会主义新农村建设，让广大农

10、业工作者与农民群众受益于信息技术带来的创新与高效。信息总部坐落在南宁市国家级高新技术开发区，另在北京与香港设有技术创新中心与技术交流中心。2012年12月，信息凭借在“云物联-智慧农业”领域的研发成果，入选微软公司“云加速器”，是微软在全球四个云加速器（美国，中国，以色列，印度）中唯一从事农业信息化的公司。公司还与微软亚洲工程院建立研发合作关系,成为微软智慧城市（Mi-City）产品组在农业领域的联合研发伙伴（JointDevelopmentPartner），并与微软公司携手拓展农业信息化市场。2013年，“智慧农业云平台”项目获得国家“创新基金”立项支持。信息以“云计算，移动互联网，物联网”

11、为核心技术；以“大农业，泛食品”为目标领域；以传统农产品“生产环节”为切入点；逐步向“农资生产-加工-流通-使用”全产业链扩展，从源头上推动农产品“安全、高质、标准化，规模化”生产。信息是华南地区专业从事商用云计算，移动互联网及物联网研发的高新技术企业，公司汇聚了一批来自海内外的IT界精英人士，注册资金1000万人民币。公司首席执行官王筱东毕业于北京大学与香港理工大学，曾任美国微软公司高级经理，2009年在美国获得微软全球最高奖项“比尔盖茨奖（董事长奖）”。2012年受聘广西自然科学类“八桂学者”，专注于“云计算，物联网”与传统产业结合研究。人才是信息最核心的竞争力，公司员工100%为大学本科

12、以上学历，其中硕士学历员工近50%,30%员工具备美国，日本，香港等地区学习与工作经验。公司领导层汇聚了多名国内在IT业内颇具影响、技术精湛、经验丰富的职业经理人与技术专家。公司核心技术人员多位来自微软，惠普，IBM，金蝶等国内外知名IT企业，是一支高素质，负责任，充满激情的精英团队。作为广西本地企业，信息将技术优势与广西区域经济特点相结合，致力于为客户提供最专业的“智慧农业”物联网解决方案。公司目前与广西农科院、林科院、水牛研究所等科研机构合作，将大量高新技术运用于传统畜牧业与种植业，取得了良好的经济效益与社会效益，得到自治区科技厅、农业厅、林业厅等政府部门的大力支持与业务指导。2011年，

13、信息基于国际云计算最新技术成果，在国内首家提出“云计算生态型应用模型”（简称“云生态应用”），并配以信息独创的“绿色IT,低碳运维”技术，将信息化建设提升到一个全新的高度，为各行业客户/企事业单位提供“云计算数据中心搭建，移动互联网研发，物联网建设，信息化管理咨询”等高端服务。利用国际最先进的云计算，移动互联网及物联网技术，为社会节约资源，打造聚变价值链。云计算生态型应用数据中心措建智能设备应用程序研发云计算物联网建设产业SS整合整体解决方秦IT低碳运缠整悴解决方案信息化建设咨询培训”绿色rr,低碳运维”本地化优势信息扎根广西，立足南宁。人才队伍与技术实力在广西同行业中均处于突出地位。公司所从

14、事的云计算数据中心搭建，移动互联网研发等业务属于IT业界最新技术，对人员素质与技术实力的要求远远高于其他传统IT业务。广西本地能够开展类似业务的公司寥寥无几；即使在北京，上海，深圳等发达地区，能从事类似业务的公司数量也相当有限。而信息作为南宁市高新区本地企业，与外地企业相比，在本地化支持方面具备绝对优势。公司核心技术人员均在南宁市工作，对客户的技术支持需求均能30分钟以内响应，4小时（市内）内达到现场，确保在第一时间帮助客户解决问题。第三章项目背景经过农业科技多年的发展，传统种植业的局限性表现得越来越明显。在靠天种地的生产过程中，生产人员无法及时掌握植物的生长情况，如植物是否有病虫害、水肥是否

15、充足或过剩，植物生长是否正常，生产结果是否满足产量质量要求，因而无法做到及时的改变养护方向在大面积种植中，要做好定期检查、灌溉、排水等工作时，没有一套标准去指导工作，更多的是靠人去判断，而人的判断是有差异性的，影响了产量和质量。同时，大量的人工投入到田间工作，导致人工成本很高。种植人员的判断也没有时效性，灌溉、施肥过程中，容易导致水肥过剩或不足。同时，由于农业科研从业人员的数量偏少，从事种植行业的人员缺乏完善的种植技术。而有技术人员指导的种植人员仅能够通过手工进行信息的搜集、记录，这使得种植信息采集不完整，记录有间断、缺漏。由于种植园区处于远离城市的农村地区，在现有条件下种植人员无法获得更多的

16、种植技术信息。在这样的条件下，种植人员采集到的信息没有经过专业的分析处理，在实际生产中起到的指导作用不大。根据现有的研究表明，植物生长受周围的环境因素影响较大。没有专业的工具无法精确测量环境数据，从而无法针对环境做出调整。即使测量到了简单的环境数据，在没有信息化科技力量的支持下，种植人员依然只能是靠天种地，不能控制一定程度上的环境因素。传统种植业的以上局限在当今世界地少人多的情况下，势必需要一个平台来改变，引导传统种植业与现代科技结合，使种植业的产出更高，质量更好。第四章系统总体设计4.1、技术特色智能终端设备与标准化生产管理深度整合：智能终端设备成功的核心在于基于物联网的精准、完备的数据采集

17、，而所有数据采集的关键环节包括土壤PH值、光照、风向、降雨等等，所有数据信息都贯穿于标准化生产管理之中。可以根据时间或者现场条件驱动预设任务，一系列相关任务最后形成标准化生产流程，让工作人员能够通过手机就能够实时地了解目前产品生长情况和当天应该完成的事情，从而实现现代农业生产管理与运输、销售管理的高度统一，使物联网的理念贯穿于现代化农业每一个环节。通过智能分析系统将智能终端设备收集的历史数据、标准化生产管理系统所指导的任务情况和农产品物流运输销售信息进一步处理与整合，最终反馈到生产环节指导现代农业的生产，进一步地提高现代农业的生产效率。采用云计算技术进行海量数据存储与挖掘：智能分析系统涉及众多

18、环节的数据采集与大量用户的并发查询，随着公司业务的不断扩展，及时迅速的数据处理将成为系统性能的重要瓶颈，如果采用传统的数据存储与处理方式，将带来较大的硬件投入，能源消耗与人力维护成本。信息建议建立私有云数据中心为农业云平台提供后台数据服务，通过虚拟化技术，为海量数据的多路存储与并发查询提供基础设施服务；不但可以大幅度减少前期硬件投入更能有效降低后期系统运维难度、能源消耗与人力成本。创新采用“企业服务总线”与“移动互联网”技术搭建信息共享平台：目前，计算、信息和电信系统现在可支持各种仪器仪表、监测和分析的成本以及大幅下降，从而能更大规模配备并农业生产过程中的各项指标。对于农业云平台来说，现阶段最

19、大的难点是如何将生产各个环节的异构信息数据与生产任务流程、人力资源配置、运输销售信息等完美对应，让智能设备、智能系统和智能决策能够更加深入的交互，这涉及到跨组织、跨平台、跨网络的异构系统融合；用传统的大软件思路来开发一个面面俱到的应用是不现实的。不仅开发风险过高，而且用户难于使用。综合考虑，信息建议采用“独立服务组件”模式研发后台系统，采用“移动互联网”技术研发终端软件，并使用“企业服务总线（ESB）”技术进行数据整合，根据不同使用场景，为不同人群提供跨个人电脑、平板电脑、智能手机、智能电视“四屏合一”的使用体验。THEINTERNETOFTHINGS4.2、设计原则根据系统建设标准及业务需求，总体框架以高内聚，低耦合为指导思想，以前瞻性原则、实用性原则、安全性原则、扩展性和开放性为设计原则。保证系统的先进性，伸缩性。1、技术先进性设计过程中，关注技术框架的同时，更注重业务的抽象和提炼。系统设计不仅要完成现有的、已知的业务需求，而且要能够横向和纵向的扩展，横向可扩展其他传感控制设备，