智慧农业
总 体 解 决 方 案
2013年11月
目 录 一 二 三 四 五 六 七 八 九
智能农业系统应用需求 .......................................... 3 智慧农业系统构成 .............................................. 4 系统功能及产品 ................................................ 6 便携式移动采集设备 ............................................ 7 基于Zigbee技术的无线传感器及网关设备 ......................... 8 基于移动通讯网络的农村信息发布系统 ........................... 13 应用场景 ..................................................... 14 投资与估算 ................................................... 16 项目实施进度 ................................................. 18
一 智能农业系统应用需求
我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义，而农业专家又相对匮乏，不能够做到在灾害发生时及时出现在现场，因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。
2010年4月份温家宝总理在安徽考察农业生产时特别指出：抓好今年农业特别是粮食生产对于稳定经济、稳定物价具有特别重要的意义。当前夏粮管理进入关键时期，春播正全面展开。必须把春耕生产作为当前经济工作的重要任务，迅速行动起来，采取有效措施，不失时机地抓紧抓好，千方百计保证今年农业有一个好收成。
农业物联网建设主要包括环境、动植物信息检测，温室、农业大棚信息检测和标准化生产监控，精农业中的节水灌溉等应用模式，例如农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息的监测。同时农业信息化建设还应包括农村远程医疗、农村党员远程教育、农业知识远程教育等方面的内容。
二 智慧农业系统构成
系统组成
农作物远程智能监控系统主要由专家诊断平台、网络传输链路和前端设备三部分组成。
专家诊断平台主要包括中心管理服务器、图像控制台、存储服务器，WEB服务器，专家可完成对指定远程视频的实时观看，视频的切换选择及云台摄像机的控制和视频的录像控制；也可实时掌握大棚内的环境量数据。
网络传输链路包含有线传输和无线传输两种方式。 前端设备：农业信息采集器及传感设备。
温度传感器 CO2传感器 土壤含水率传感器
三 系统功能及产品
1．在数据采集和信息处理方面，实现各类基础农业信息的采集、传输、存储、处理、分析、种植预案确定及启动全过程的信息化、自动化和网络化。
2．在预警方面，建立分布式可逐级监测和自动化通知预警的信息管理网络，实现对冰雹、虫害等突发事件的评估与预警触发启动。 3．在会商方面，利用视频采集和显示系统、通讯系统、数据库系统、地理信息系统等设施，为农业主管部门和专家提供实时的视频和各类有效而生动的辅助决策信息，为农业专家远程指导农户采取何种种植措施和病虫害处置手段提供帮助。
4．在决策支持方面，形成一套具有实时监测、科学预测、及时有效发布和动态反馈评估等功能的辅助决策系统，实现对突发大面积农业灾害应急处理的决策支持。
5．在资源调度方面，通过系统对相应资源的科学调度，充分保证对农业种植所需资源的配置。
6．在公众信息发布方面，能及时向农户和社会公众发布相关信息服务和信息。
四 便携式移动采集设备
1、手提式壳体，并配有三脚架支撑连接口，可通过三脚架架设、肩带背负、手提三种方式进行实时图像采集。
2、内置电池，一次充电可使用2-4个小时。及时在蔬菜大棚断电的情况下，依然可以进行温湿度的采集，卷帘机的控制。
3、壳体上配置有多个指示灯，可显示欠压、设备运行、无线网络拨号等工作状态。
4、可变倍摄像机：满足对诊断植物推近观察的需要。
5、体积小巧，功能齐全。通过后端软件平台可方便管理和调度，满足一专家对多前端的农业咨询支持需要。
6、具备多种接口，可外接多种传感器，具备无线控制功能。
五 基于Zigbee技术的无线传感器及网关设备
Zigbee无线农业传感器网络是一种高可靠的无线数传网络，Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的80米到几百米、几公里，并且支持无限扩展。在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的80米无限扩展。使用ZIGBEE具有低功耗、低成本、短时延、高容量、高安全和免执照频段几大特点，特别适合此类距离较近，节点较多的网络。
ZG-1000-ED无线温湿度光度传感器是Zigbee无线网络的终端设备，无线节点是系统的数据源，它主要由湿度、温度、光照度等多路传感器采集模块、信号调理模块和无线收发模块组成，负责采集和上传监测区域内的各种环境参数和接收环境监控中心发送的模式控
制命令。为满足野外无人值守的需求，节点具有休眠和唤醒的功能，用于实现低功耗长时间工作，节点可以通过电池供电。
ZG30-GW无线农业协调器网关为无线Zigbee网络上的传感器节点终端设备提供多种网络连接。网关采集终端节点数据、处理和通过无线TD-SCDMA模块、Wi-Fi模块和以太网连接发送到上级应用。可选多种配置，支持不同应用。
1.IPv6与IPv4互通方案设计与实现 2.多协议网关和传感器的互通实现
3.海量IPv6地址管理和网络服务建设方法设计 4.运营商级业务运营平台开发
5.支持802.15.4、802.15.4c、802.11等无线技术的多协议网关设计与开发 6
•多业务综合网关设备：
•提供3G，WLAN无线局域网、以太网、RS485等多种设备通讯接口； •丰富类型的接口资源可以将无线个域网（WPAN）有效地同Internet等广域网互通，形成感知层与应用层之间畅通无阻的信息高速公路； •网关设备支持IPv6协议 •无线Zigbee传感器节点设备：
•提供标准的Zigbee Pro网络协议，所有节点之间可以进行MESH组网，节点容量> 1000以上
•丰富的传感器类型接口，自带温湿度、加速度、大气压力、光照度等多种微型传感器，同时可以接驳各类传感器资源。 •所有节点设备均支持IPv6协议
zigbee无线MESH网络zigbee无线传感器节点zigbee无线传感器节点 zigbee无线传感器节点zigbee无线传感器节点
无线Zigbee 传感器节点
六 基于移动通讯网络的农村信息发布系统
1.IPv6与IPv4互通方案设计与实现 2.多协议网关和传感器的互通实现
3.海量IPv6地址管理和网络服务建设方法设计 4.运营商级业务运营平台开发
•农业信息：可一键获取各类预置农业信息。
•短信群组转发：可设定不同群组方便不同类信息传达。 •电子黑板：用户可发送移动格式短信指令以获取各类最新信息。 •紧急信息通知：可通过特定短信头标志表示紧急通知。
•远程广播：可连接村委喇叭和功放系统，工作人员可通过手机远程
激活进行直接广播。
七 应用场景
蔬菜大棚里的温度、湿度对农作物的生长起到关键作用。采用我公司农业诊断产品，即可对大棚里的温度、湿度进行采集，并叠加到视频图象上，进行上传。农业专家可通过视频图象判断植株生长情况、检查是否有病虫害、大棚的温湿度是否合适，并可以检测土壤的酸碱度等信息。对农户进行相应的指导。
山东寿光农作物无线远程监控诊断系统是基于大唐农作物无线远程监控系统平台的远程农业专家诊断、指导系统，用以解决农业科技人员缺乏,特别是农业专家极为缺乏的现实，为实现农业现代化,科技兴农起到了重要作用。目前在山东全省推广。
1、种养殖户可以非常快捷的得到专家身临其境般的种养殖指导，例如蔬菜病虫害和种养殖方法。
2、一个专家可以足不出户服务于区域内分布较广的种养殖户，实现农业科技资源的有效利用。
3、多领域农业专家可以基于一个平台服务于多个农业专业领域农户，实现社会资源的快捷、便利和集约化的共享。
4、相比语音的单一咨询方式，专家可以调整视频采集系统，仔细辨认和观察农业状况。
5、可以实现咨询和指导的可复制，满足群体用户对特定问题的咨询结果的需求。
农作物无线远程监控诊断系统现实意义
八 投资与估算
慈溪市泽星蔬菜专业合作社总投资估计为200万元，包括硬件设备和软件系统的投入,如下说明:
8.1 物联网平台服务器
为实现物联网智慧农业平台的统一管理、室设备等管控、以及开展功能复杂的综合设计和科研项目，在室内配置一台服务器。 该服务器安装系统软件，及物联网的服务器端软件，提供本地、或远程访问服务，并实施对物联网的监控和设备管理。
8.2 智慧农业大棚
智慧农业大棚由农业大棚、智慧农业大棚信息展示屏、各种传感
器、控制器及系统软件组成。
8.2.1农业大棚：
农业大棚由骨架和覆膜组成，用于农作物生长提供一个可控的空
间。
8.2.2智慧农业大棚信息展示屏：
智慧农业大棚信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示农业大棚
内各传感器采集的环境数据和现场场景；同时展示屏也是展示智慧农业的一个窗口。
8.2.3智慧农业大棚传感器：
传感器由ZigBee空气温湿度传感器、ZigBee土壤温湿度传感器、
ZigBee土壤PH传感器、ZigBee光合有效辐射传感器、ZigBeeCO2传感器、超高频RFID读卡器、Wifi摄像头组成。ZigBee传感器采集的数据经WiFi-ZigBee网关转换成Wifi信号接入物联网信息平台，超
高频RFID读卡器经其配套设备Wifi设备服务器接入物联网信息平台；所有传感器用于采集农业大棚内影响作物生长的空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、光合有效辐射、CO2浓度等环境数据，以及进出农业大棚人员物资信息和农作物生长现场的图像经物联网信息平台上传到物联网平台服务器。
8.2.4智慧农业大棚控制器：
控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及Wifi设
备服务器组成，当传感器采集的环境数据与标准值对比超出临界范围时，控制器自动启动相关硬件设备对作物生长环境加热、施肥浇水、通风、卷帘加减光照辐射，实现作物生长过程精确控制。
8.2.5智慧农业大棚系统软件：
系统软件安装在平台服务器，用于对采集的数据汇总、展示、比
对控制。
系统 产品型号 产品说明 数量 单位 单价 小计 品牌备注 HS-8331 1/3\"SONY CCD 650线红外距36 离:50M，防水0Lux（含镜头） 16路视频输入和1路同时回放，最高分辩率为CIF(带音频） 16路光端机 8路光端机 台 1200 ￥43,200.00 恒视 智能监控系统 DS-8816HS-S HS-F16V HS-F8V 1 台 4500 ￥4,500.00 海康威视 2 1 对 对 6000 4000 ￥12,000.00 ￥4,000.00 恒视 恒视 WD-2000G 1个2000G硬盘,可供12路图像24小时不间断保存90天左右 铝合金支架 稳压电源 75-3视频线 护套电源线 8 个 1580 ￥12,640.00 西部数据 NG-502 12V/2A SYV-75-3 RVV2*0.5 32E61HR PVC管 WL-GW-A WL-SFB-F04 WL-WWS-2 WL-TH-02 40 40 5000 4000 支 个 米 米 台 米 个 个 16 45 1.6 2 3000 2 1 3 10 10 8 1 500 ￥640.00 ￥1,800.00 ￥8,000.00 ￥8,000.00 国产 OMK 美视达线缆 美视达线缆 32寸宽屏液晶4 显示器（可选） φ20mm/φ25mm 无线网关(主机） 4键智能触摸开关 无线智能插座 土壤温湿度传感器 1600 1800 1165 ￥12,000.00 Skyworth ￥3,200.00 按实际算 ￥1,800.00 ￥3,495.00 ￥5,500.00 ￥32,900.00 控制灯光及排风扇 控制相关电器 控制大棚温度 智能影音系统 550 个 3290 1700 1800 1 个 个 个 WL-WWSP-01 电磁节水阀 WL-SR-PSSG-01 辅料 安装 设备总计 多功能场景开关 线夹、胶布、扎带 工程安装费+税收5% ￥13,600.00 控制浇灌 ￥1,800.00 一键控制模式 ￥500.00 ￥169,575.00 ￥42,393.75 工程安装费 设备总计*25% 工程总计
￥220,447.50 九 项目实施进度
智慧农业系统将按照统筹规划、分步实施的指导方针进行，计划建设周期为：2013年11月20日至2014年3月1日。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容