【正文】 智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案目錄1背景與意義 1 建設(shè)現(xiàn)狀 1 建設(shè)意義 12 指導思想與建設(shè)目標 3 指導思想 3 建設(shè)原則 4 建設(shè)目標 6 建設(shè)內(nèi)容 63 總體架構(gòu) 7 總體框架 7 技術(shù)架構(gòu) 84 應(yīng)用體系 9 應(yīng)用體系架構(gòu) 9 平臺規(guī)劃 10 指揮決策平臺 10 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源平臺 13 電子商務(wù)平臺 17 應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃 20 農(nóng)產(chǎn)品及食品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng) 20 大田“四情”監(jiān)測調(diào)度管理系統(tǒng) 24 設(shè)施蔬菜精細化種植應(yīng)用管理系統(tǒng) 29 畜禽精細化養(yǎng)殖應(yīng)用管理系統(tǒng) 37 林果培育智能化應(yīng)用系統(tǒng) 42 沼氣池氣體監(jiān)測控制管理系統(tǒng) 45 種苗生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng) 48 智慧農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 55 遙感監(jiān)測系統(tǒng) 57 大田種植智能管理系統(tǒng) 61 溫室大棚管理系統(tǒng) 625 智慧農(nóng)業(yè)硬件規(guī)劃 726 示范園區(qū)監(jiān)控安防系統(tǒng) 76 項目概述 76 系統(tǒng)架構(gòu) 77 前端設(shè)備 78 傳輸網(wǎng)絡(luò) 83 監(jiān)控中心 85　1背景與意義　　黨的十八大報告明確提出，加快完善社會主義市場經(jīng)濟體制和加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，使經(jīng)濟發(fā)展更多依靠現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)帶動，同時強化需求導向，推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)健康發(fā)展。　　2012年7月，國務(wù)院發(fā)布《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力大幅提升，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境更加完善，國際分工地位穩(wěn)步提高，引領(lǐng)帶動作用顯著增強。到2015年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重達到8%左右，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、節(jié)能減排、提高人民健康水平、增加就業(yè)等的帶動作用明顯提高。到2020年，力爭使戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重達到15%,成為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要推動力量。與此同時，各行業(yè)、各地區(qū)也積極落實和部署本行業(yè)、本地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。企業(yè)也紛紛進入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，約70%的中央企業(yè)都制定了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入快速發(fā)展和實踐階段?！　?013年2月17日，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導意見》(一下簡稱《意見》)。自2009年8月溫家寶總理在無錫提出“感知中國”的概念之后，全國便涌起了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的熱潮。截至2011年年底，全國便已有超過90%的省份將物聯(lián)網(wǎng)作為支柱產(chǎn)業(yè)，幾乎所有一、二線城市都涉足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園的發(fā)展。時至今日，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了該科學謀劃、有序健康發(fā)展的關(guān)鍵時點。《意見》提出了九項主要任務(wù)，推動了六項保障措施，還提出到2015年，要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會重要領(lǐng)域的規(guī)模示范應(yīng)用，突破一批核心技術(shù)，初步形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，安全保障能力明顯提高。未來要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)，基本形成安全可控、具有國際競爭力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，成為推動經(jīng)濟社會智能化和可持續(xù)發(fā)展的重要力量。第96頁 建設(shè)現(xiàn)狀　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以貫穿農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程。歸納起來，在以下五個環(huán)節(jié)應(yīng)用成效明顯：一是在農(nóng)業(yè)資源的精細監(jiān)測和調(diào)度方面，利用衛(wèi)星搭載高精度感知設(shè)備，獲取土壤、墑情、水文等極為精細的農(nóng)業(yè)資源信息，配合農(nóng)業(yè)資源調(diào)度專家系統(tǒng)，實現(xiàn)科學決策。二是在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和管理方面，利用傳感器感知技術(shù)、信息融合傳輸技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的自動監(jiān)測。三是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精細管理方面，應(yīng)用于大田種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、果園生產(chǎn)、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制和科學化管理，提高資源利用率和勞動生產(chǎn)率。四是在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源方面，通過對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售過程的全程信息感知、傳輸、融合和處理，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“從農(nóng)田到餐桌”的全程追溯，為農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護航。五是在農(nóng)產(chǎn)品物流方面，利用條形碼技術(shù)和射頻識別技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品信息的采集跟蹤，有效提高農(nóng)產(chǎn)品在倉儲和貨運中的效率，促進農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)發(fā)展?！　牡胤綉?yīng)用情況看，全國很多省市開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究和應(yīng)用試點，從全國范圍來看，北京、江蘇、浙江、黑龍江和安徽等地農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成效比較突出。北京市重點開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)用水管理、環(huán)境調(diào)控、設(shè)施農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用示范，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)用水精細管理和設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測。黑龍江省側(cè)重在大田作物生產(chǎn)中搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，借助互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等進行數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)集中處理和分析，支撐生產(chǎn)決策。江蘇省開發(fā)了國內(nèi)領(lǐng)先的基于物聯(lián)網(wǎng)的一體化智能管理平臺，側(cè)重在設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面進行探索，并在生豬、食用菌等生產(chǎn)領(lǐng)域初步形成比較成熟的商業(yè)模式，企業(yè)應(yīng)用積極性很高。浙江省重點在設(shè)施花卉方面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，各項環(huán)境指標通過傳感器無線傳輸?shù)轿㈦娔X中，實現(xiàn)了花卉種植全過程自動監(jiān)測、傳輸控制。安徽省明確提出全面推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，率先探索“頂層設(shè)計、整體推進、典型示范”的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展模式，據(jù)了解，目前小麥“四情”監(jiān)測項目建設(shè)已經(jīng)啟動。此外，河南、重慶、遼寧和內(nèi)蒙等地也開展了一些探索工作。　　從我國相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)情況看，近年來，我國在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面取得了一些進展，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的集成應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，開發(fā)了高精度植物生命信息獲取設(shè)備、動物行為信息傳感器、環(huán)境信息傳感器，作物長勢分析儀、作物成像光譜儀等一批作物信息監(jiān)測和診斷儀器，具備實時獲取動植物生長發(fā)育信息的技術(shù)手段和能力。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯方面，完成了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息實時采集與傳輸技術(shù)的開發(fā)工作，構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認證數(shù)據(jù)平臺，初步建立了應(yīng)用評價系統(tǒng)和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全數(shù)字化預(yù)警模型，開發(fā)了便攜式質(zhì)量全程跟蹤與溯源終端產(chǎn)品。在農(nóng)產(chǎn)品流通方面，制定了農(nóng)產(chǎn)品電子標簽信息分類和編碼規(guī)則，突破了一維與二維條碼混合標記的技術(shù)難題，開發(fā)了電子標簽中間技術(shù)，研制了電子標簽讀寫設(shè)備，初步構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理和農(nóng)產(chǎn)品電子交易信息管理平臺。 建設(shè)意義　　智能農(nóng)業(yè)改變了粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式，可以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)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，對提升改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)具有重要的意義。但是“智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)”的范疇還有待進一步明確。根據(jù)目前智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，其產(chǎn)品呈現(xiàn)以下特征。一是參與企業(yè)眾多，除去傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)某業(yè)種植、加工、流通、分銷企業(yè)以外，還有通信、集成電路、軟件、智能化設(shè)備和服務(wù)提供商等企業(yè)參與現(xiàn)有農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中。二是商業(yè)模式創(chuàng)新不足，智能農(nóng)業(yè)發(fā)展還處于初級階段，新進入的很多企業(yè)缺乏成熟的商業(yè)模式，因而企業(yè)無法獨自推出合適的解決方案。三是相關(guān)產(chǎn)品具有很高的技術(shù)含量，是現(xiàn)代通信技術(shù)、半導體技術(shù)、信息技術(shù)與電力技術(shù)高度融合的高科技產(chǎn)品。四是缺乏智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的高端技術(shù)人才，無法短期內(nèi)解決大量在智能農(nóng)業(yè)中面臨的技術(shù)難提?！　「鶕?jù)智能農(nóng)業(yè)的上述特征和對產(chǎn)業(yè)鏈的深度剖析，智能農(nóng)業(yè)的建設(shè)覆蓋種植(養(yǎng)殖)、加工、倉儲、物流、銷售五個價值鏈環(huán)節(jié)。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，可以分為智能農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備研發(fā)制造、農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備研發(fā)制造、農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)研發(fā)、農(nóng)業(yè)通信技術(shù)研發(fā)制造、智能農(nóng)業(yè)運營與增值業(yè)務(wù)開發(fā)以及智能化終端制造研發(fā)。因此，智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可以通過下圖(智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖)　　智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)2 指導思想與建設(shè)目標 指導思想　　以科學發(fā)展觀為指導，緊緊抓住國家發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和實施發(fā)展規(guī)劃的戰(zhàn)略機遇，立足于科技優(yōu)勢，圍繞著創(chuàng)新型推動，綠色化發(fā)展，集群式布局，產(chǎn)業(yè)鏈延伸，國際化提升的原則，通過信息化促進特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以楊凌示范區(qū)信息化綜合服務(wù)平臺和寬帶網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋為支撐，以全區(qū)城鄉(xiāng)一體和智慧化發(fā)展均等服務(wù)為目標，推進“智慧楊凌”建設(shè)。從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范領(lǐng)域以智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展為目標，推進以全面感知、廣泛互聯(lián)、科技管控、深度應(yīng)用、靈活互動為主要特征的“智慧農(nóng)業(yè)”建設(shè)，引領(lǐng)全區(qū)信息化梯度發(fā)展?！　∧郴ヂ?lián)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是全國級專業(yè)定位于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的高科技企業(yè)，長期以來致力于借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動互聯(lián)等新一代信息技術(shù)手段，發(fā)展優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效農(nóng)業(yè)，打造從農(nóng)田到餐桌，覆蓋生產(chǎn)、加工、物流、銷售、消費五大領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量追溯體系，從而協(xié)助政府和企業(yè)解決中國的糧食安全和食品安全問題，推動農(nóng)業(yè)“兩高一優(yōu)”發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益大提升。我們立足建立以一個區(qū)級智慧農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)平臺。三個綜合應(yīng)用平臺：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源平臺、以發(fā)展各地電子商務(wù)平臺和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺。9個應(yīng)用子系統(tǒng)，涵蓋園內(nèi)果樹、大田(小麥、玉米)、鮮蔬、牲畜、家禽、種苗、沼氣等各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 建設(shè)原則　　 為了更好地將楊凌打造成全國領(lǐng)先的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，為園區(qū)企業(yè)提供一流的配套服務(wù)，帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需從頂層設(shè)計，采取統(tǒng)籌規(guī)劃、分步建設(shè)、穩(wěn)步推進的建設(shè)原則。軟件平臺采用B/S體系結(jié)構(gòu)?？傮w設(shè)計堅持以下原則：　　(1) 高性能　　網(wǎng)絡(luò)和軟件平臺滿足為不同業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)的需要，充分考慮將來業(yè)務(wù)量的增大，保證當前及今后一定時期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和軟件的高效與通暢。　　(2) 可擴展性　　隨著應(yīng)用規(guī)模的發(fā)展，系統(tǒng)能靈活方便地進行硬件或軟件系統(tǒng)的擴展和升級，具有良好的開放性和可擴展性，以適應(yīng)系統(tǒng)規(guī)模和應(yīng)用功能的不斷完善和擴展，包括用戶數(shù)量上的可擴展性(或性能可擴展性)和業(yè)務(wù)上的可擴展性(或功能可擴展性)。設(shè)計全面考慮與其它信息系統(tǒng)的接口，保證各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換無瓶頸、無障礙?！　?3) 可靠性和安全性　　網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中需要考慮的一個主要原則。在設(shè)計中選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，盡可能利用成熟技術(shù)。軟件平臺在網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件等各個層次采取有效的安全措施和技術(shù)手段保證系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)的安全，防止系統(tǒng)及數(shù)據(jù)被非法訪問和破壞，保證系統(tǒng)的高度可靠性和安全性，滿足系統(tǒng)全天候運行的要求?！　?4) 標準開放性　　網(wǎng)絡(luò)方面支持國際上通用標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、動態(tài)路由協(xié)議等開放協(xié)議，有利于與其它網(wǎng)絡(luò)之間平滑連接互通，以及將來網(wǎng)絡(luò)的擴展。軟件方面依照國家的有關(guān)標準和規(guī)范，采用開放構(gòu)件技術(shù)進行建設(shè)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一工作標準、統(tǒng)一業(yè)務(wù)流程、統(tǒng)一軟硬件平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼，系統(tǒng)能夠提供開放的客戶接口，可方便地進行自身拓展和實現(xiàn)與其他相關(guān)系統(tǒng)的無縫連接。　　(5) 可管理性及易維護性　　系統(tǒng)建設(shè)采用集中式管理，具備良好的可管理性，便于對系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)控，降低管理成本，方便系統(tǒng)管理員的管理，并在系統(tǒng)發(fā)生任何問題的時候都能夠很容易地進行診斷，并立即采取有效的措施，使得系統(tǒng)時刻處在良好運行的狀態(tài)?！　?6) 先進性和成熟性　　軟件開發(fā)必須保證技術(shù)的先進性，以避免在軟件交付使用后過早面臨被淘汰的危險，同時軟件開發(fā)所采用的技術(shù)必須是成熟的技術(shù)，以免技術(shù)不成熟給系統(tǒng)運行造成困難　　(7) 參數(shù)化設(shè)計和靈活性　　系統(tǒng)將基礎(chǔ)臺賬、業(yè)務(wù)屬性、流程管理等設(shè)計為參數(shù)配置，這樣可以按不同的情況靈活設(shè)置，以保證系統(tǒng)應(yīng)用程序的靈活性。 建設(shè)目標　　(1) 建設(shè)農(nóng)業(yè)信息化示范工程。　　(2) 建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)信息化建設(shè)工程?！　?3) 建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息資源和服務(wù)平臺。 建設(shè)內(nèi)容　　(1) 農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)。采用二維碼、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，以“產(chǎn)品追溯”為主線，對楊凌示范區(qū)的農(nóng)民專業(yè)合作社、涉農(nóng)企業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品進行追溯跟蹤?！　?2) 涉農(nóng)企業(yè)電子商務(wù)平臺。依托示范區(qū)綜合服務(wù)平臺建設(shè)楊凌涉農(nóng)企業(yè)電子商務(wù)平臺。為涉農(nóng)企業(yè)提供安全、可靠的網(wǎng)上交易平臺，信息發(fā)布平臺，供求關(guān)系平臺。重點建立以大宗鮮活農(nóng)產(chǎn)品交易為主的產(chǎn)銷對接系統(tǒng)?！　?3) 旱區(qū)多遙感平臺農(nóng)田信息精準獲取技術(shù)集成與應(yīng)用工程。包含耕地質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取綜合快速空間信息分析與服務(wù)系統(tǒng)、多尺度作物產(chǎn)量監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)、無人機遙感信息處理監(jiān)測集成系統(tǒng)、即時服務(wù)和精準作業(yè)集成系統(tǒng)等。3 總體架構(gòu) 總體框架 技術(shù)架構(gòu)4 應(yīng)用體系 應(yīng)用體系架構(gòu) 平臺規(guī)劃智慧農(nóng)業(yè)下設(shè)三個主要的應(yīng)用平臺，共有10個子系統(tǒng)組成。 指揮決策平臺 平臺概述　　指揮決策平臺　　農(nóng)業(yè)指揮決策平臺整體布局為指揮決策、平臺支撐、生產(chǎn)服務(wù)三個層次，向政府和企業(yè)提供信息服務(wù)，具備視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、統(tǒng)計分析、遙感數(shù)據(jù)獲取與分析、自動預(yù)警和遠程控制等功能，通過LED液晶大屏展現(xiàn)，為政府提供決策依據(jù)，為企業(yè)提供管理手段，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精細化生產(chǎn)，提高楊凌區(qū)農(nóng)業(yè)信息化水平，為政府監(jiān)管提供是在有力支撐，為農(nóng)業(yè)規(guī)范化管理提供可靠保障，使農(nóng)民增產(chǎn)增收。　　 平臺功能　　農(nóng)業(yè)指揮決策平臺功能通過大屏顯示系統(tǒng)、移動終端應(yīng)用軟件展示實時監(jiān)測的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和圖像，以多種方式和渠道手動或自動對現(xiàn)場設(shè)備遠程控制、智能化報表和決策分析系統(tǒng)，互動式