物联网网关农业领域的解决方案

物联网网关农业领域的解决方案

摘要：水稻育秧大棚监控及智能操控解决方案是经过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时收集，主动敞开或许关闭指定设备(如长途操控灌溉、开关卷帘等)。一起在温室现场安置摄像头号监控设备，实时收集视频信号。

关键词：农业 物联网 智能操控 大棚监控

一、布景状况

（物通博联图片）
工业级物联网网关是一款全面支撑移动、联通和电信4G/3G/2G通讯网络的数据传输设备，4G智能网关完成了串口设备与服务器之间、串口设备与串口设备之间的双向、透明、无线传输，物联网网关具有运用简单、USB/蓝牙设参、长途维护等特色，通过云渠道转发、协议开发包、网络转串口工具等可轻松开发用户监控软件或对接第三方应用渠道。

物联网被称为继计算机、互联网之后国际信息工业的第三次浪潮，物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点，国家和*部分非常重视物联网工业的开展，新华社报导，在各省启动的十二五规划中，有23个省份将物联网作为重要开展目标。

物联网（TheInternetofthings）是指经过射频辨认（RFID）、传感器、全球定位体系、二维码等信息感知设备，按约好的协议连接起来，经过有线或无线网络进行信息交换和通讯，以完成智能化辨认、数据收集、智能操控、定位、跟踪、监控和办理的一种网络。

物联网技术在农业中的使用，既能改动粗放的农业经营办理方法，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业开展。

二、需求剖析

依据建三江前进农场农业信息化需求，经过评论剖析首要有以下具体需求：一方面是水稻育秧大棚、农田灌溉及粮食存储的主动监控和智能操控；第二是面向农户供给农业技术服务的农业信息服务渠道；三是经过语音、短信、彩信等多种通讯方法的农业专家热线；四是供给农商在线贸易服务渠道。

1、水稻育秧大棚监控及智能操控

目前，建三江前进农场首要栽培水稻，在每年的春天需要提早在大棚内进行水稻育秧，水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严厉的要求，以往都是经过人工凭经验来操作。不只功率低，并且精确度不行。

经过传感器对大棚环境指标各项数据的收集，一致会集到数据存储渠道，一方面能够全面掌握每个大棚的环境状况，二是能够经过高清视频检查禾苗的具体发育状况，三是能够经过阈值设置，完成主动通风、光照、灌溉等主动化办理。

2、农业信息化服务渠道

首要是为农户供给丰富的信息内容和服务，包含了农业法规、农产品买卖、劳务信息、价格查询、农业科技、市场动态、气候信息等。

3、农业专家服务热线

首要是为农场和农户之间搭建沟通的桥梁，农户能够经过热线电话、彩信、短信的方法，在农业生产方面遇到的问题来求助于农业专家，一起能够经过这些通讯手法取得及时的农业生产信息。

4、农商在线贸易服务渠道

首要是服务用农户，供给农产品的网上宣传、推广，网上在线什物展现、买卖撮合服务等。

（一）大棚监控及智能操控

1、概述

水稻育秧大棚监控及智能操控解决方案是经过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时收集，主动敞开或许关闭指定设备(如长途操控灌溉、开关卷帘等)。一起在温室现场安置摄像头号监控设备，实时收集视频信号。用户经过电脑或3G手机，随时随地观察现场状况、检查现场温湿度等数据和操控长途智能调节指定设备。

2、体系架构设计

（1）整体架构

体系的整体架构分为传感信息收集、视频监控、智能剖析和长途操控四部分。

（2）技术架构

（3）体系组成

数据收集体系。首要担任温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的收集和操控。数据传感器的上传选用ZigBee和Rs485两种方式。依据传输方法的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版选用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上；有线版选用电缆方法将数据传送到Rs485节点上。无线版具有部署灵敏，扩展便利等长处；有线版具有高速部署，数据稳定等长处。

视频收集体系。该体系选用高精度网络摄像机，体系的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。

操控体系。该体系首要由操控设备和相应的继电器操控电路组成，经过继电器能够*操控各种农业生产设备，包含：喷淋、滴灌等喷水体系和卷帘、风机等空气调节体系等。

无线传输体系。该体系首要将设备收集到的数据，经过3G网络传送到服务器上，在传输协议上支撑IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

数据处理体系。该体系担任对收集的数据进行存储和信息处理，为用户供给剖析和决策依据，用户可随时随地经过电脑和手机等终端进行查询。

　　（4）网络拓扑

体系在网络方面采纳了多种制式，长途通讯选用3G无线网络，近距离传输采纳无线ZigBee方式和有线Rs485方式相结合，确保网络体系的稳定运转。

（5）体系功用介绍

数据收集

温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据经过有线或无线网络传递给数据处理体系，假如传感器上报的参数超标，体系出现阑值告警，并能够主动操控相关设备进行智能调节。

数据收集设备列表

视频监控

用户随时随地经过3G手机或电脑能够观看到温室内的实际影像，对农作物生长进程进行长途监控。

数据存储

体系可对历史数据进行存储，构成知识库，以备随时进行处理和查询。

数据剖析

体系将收集到的数值经过直观的方式向用户展现时刻散布状况(折线图)和空间散布状况(场图)，供给日报、月报等历史报表。

长途操控

用户在任何时刻、任何地点经过任意能上网终端，均可完成对温室内各种设备进行长途操控。能够供给灌溉、卷帘等操作。

过错报警

体系允许用户制定自定义的数据规模，超出规模的过错状况会在体系中进行标注，以到达报警的目的。

一致认证

体系允许用户制定自定义的数据规模，超出规模的过错状况会在体系中进行标注，以到达报警的目的。

手机监控

3G手机能够完成与电脑终端同样的功用，实时检查各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

GIS地图

体系与GIS体系结合，供给对设备所在位置的查询。