【正文】 。 系統(tǒng)構(gòu)架 、技術(shù)架構(gòu) 整體技術(shù)架構(gòu)以DCM三層架構(gòu)來(lái)建立集成的智能管理系統(tǒng)，每層架構(gòu)應(yīng)用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并始終體現(xiàn) “軟件即服務(wù)”的思想，并實(shí)現(xiàn)效果和設(shè)計(jì)理念上體現(xiàn)“可視化、泛在化、智能化、個(gè)性化、一體化的特點(diǎn)。 因此系統(tǒng)包括三個(gè)部分：病蟲害實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊、病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)監(jiān)控與發(fā)布模塊、病蟲害聯(lián)防聯(lián)控指揮決策模塊； 系統(tǒng)模塊說(shuō)明： (1) 病蟲害實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊：通過(guò)通信服務(wù)器將各基地的病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，存儲(chǔ)在控制中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，為疫情監(jiān)控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； (2) 病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)監(jiān)控與發(fā)布模塊：統(tǒng)計(jì)分析收集的溫室病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控大屏上，專家和管理人員也可通過(guò)終端瀏覽和查詢病蟲害狀況信息； (3) 病蟲害指揮決策模塊：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控的病蟲害疫情狀況及其變化，實(shí)施疫情區(qū)域預(yù)案制定、遠(yuǎn)程防控會(huì)商決策、防控方案制定與下發(fā)、遠(yuǎn)程防控指揮命令實(shí)時(shí)下達(dá)、疫情防控情況匯報(bào)與匯總；實(shí)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的聯(lián)防聯(lián)控。 圖11應(yīng)用場(chǎng)景樣例圖 、園區(qū)農(nóng)用氣象站建設(shè) 圖12 設(shè)施外部氣象信息感知裝置 在客戶園區(qū)建立農(nóng)用氣象站，該氣象站集成溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力等監(jiān)測(cè)功能，并具有將以上信息以無(wú)線方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫畔⑵脚_(tái)的功能。同時(shí)根據(jù)大棚的布局一對(duì)一設(shè)置后臺(tái)軟件應(yīng)用場(chǎng)景。 在溫室大棚配有傳感器類型：溫度、濕度、光照、CO2濃度、土壤溫度、土壤水分。 控制的設(shè)備種類：風(fēng)機(jī)、空調(diào)、加濕器、除濕機(jī)、電磁閥、供液泵、電機(jī)、風(fēng)閥等 土壤參數(shù)檢測(cè) 無(wú)線氣象站無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心 圖像與視頻信息檢測(cè)匯聚節(jié)點(diǎn)空氣環(huán)境參數(shù)檢測(cè) 圖9 土壤溫度、水分等各類傳感器監(jiān)控設(shè)備 圖10 空氣環(huán)境信息傳感器 農(nóng)田信息遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置、智能感知與控制系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì) 在育苗大棚配有傳感器類型：溫度、濕度、光照、CO2濃度、氣流、營(yíng)養(yǎng)液溫度、營(yíng)養(yǎng)液酸堿度。 布置傳感器監(jiān)測(cè)土壤溫度、水分，空氣溫濕度、光照和CO2，并進(jìn)行以上參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與無(wú)線傳輸，系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整控制噴霧申設(shè)備、濕簾風(fēng)機(jī)、滴灌設(shè)備、內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)備、側(cè)窗、加溫補(bǔ)光、施肥等設(shè)備。并對(duì)溫室構(gòu)建測(cè)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)日光溫室環(huán)境獲取、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)控制等功能。溫室大棚內(nèi)傳感器檢測(cè)空氣溫度、空氣濕度、土壤水分、光照強(qiáng)度及二氧化碳等參數(shù)。因此，任何一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)報(bào)警都能迅速發(fā)到和該溫室相關(guān)的一人或多人的手機(jī)號(hào)。 （5）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站通過(guò)Web訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)或者VPN專網(wǎng)實(shí)時(shí)查看每個(gè)大棚監(jiān)控運(yùn)行曲線。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求動(dòng)態(tài)設(shè)置傳感器檢測(cè)和外發(fā)數(shù)據(jù)的周期，默認(rèn)設(shè)置傳感器外發(fā)數(shù)據(jù)的周期為1次/十分鐘。輔助的監(jiān)測(cè)指標(biāo)為：光照、水位以及氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、碳酸氫鈉等水中微量元素的含量。我們通過(guò)在作物的生長(zhǎng)區(qū)域部署具有自組網(wǎng)傳輸能力的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集每個(gè)大棚傳感器檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可記錄歷史數(shù)據(jù)，從而為研究農(nóng)作物生長(zhǎng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。 下圖為系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景模擬圖，虛線部分為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)遵循TCP/IP協(xié)議（GPRS），通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將用戶的設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet中的任何一臺(tái)主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程加密傳輸。 生產(chǎn)監(jiān)控管理應(yīng)用平臺(tái) 即系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)、挖掘軟件程序。完成遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后，監(jiān)控計(jì)算機(jī)即關(guān)閉控制。則根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定手動(dòng)或者自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整和控制。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)支撐平臺(tái)負(fù)責(zé)設(shè)備到控制機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，并將采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)溫度、濕度等信息實(shí)時(shí)監(jiān)控。 以無(wú)線溫度傳感器為例，該傳感器采用3部分組成：（溫度傳感器模塊、單片機(jī)系統(tǒng)模塊、無(wú)線發(fā)送模塊）溫度傳感器模塊檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的溫度數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)交由單片機(jī)處理，單片機(jī)通過(guò)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)字轉(zhuǎn)模擬的處理，最終驅(qū)動(dòng)無(wú)線發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)出。我們根據(jù)實(shí)際的需求將采用不同的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的監(jiān)控，像無(wú)線溫度傳感器、無(wú)線濕度傳感器、無(wú)線光照度傳感器、無(wú)線CO2傳感器等。Any IOT物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理的同時(shí)充分發(fā)揮移動(dòng)GPRS、3G等通信技術(shù)在推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化與信息化過(guò)程中的作用。 、總體應(yīng)用 智能溫室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)利用以農(nóng)業(yè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的規(guī)模化自治組網(wǎng)技術(shù)、機(jī)器到機(jī)器通訊（M2M）的物聯(lián)網(wǎng)上下文感知技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫融合。 針對(duì)客戶目前發(fā)展的現(xiàn)狀，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)一期對(duì)單體面積100平方米的溫室大棚進(jìn)行空氣和土壤的環(huán)境監(jiān)控，并將監(jiān)控信息實(shí)時(shí)地傳輸?shù)叫畔⑻幚砥脚_(tái)，信息處理平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)溫室的環(huán)境狀況，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的閾值，控制通風(fēng)/加熱/降溫等設(shè)備，達(dá)到溫室內(nèi)環(huán)境可知、可控。 集中控制溫室的基本設(shè)備：能集中對(duì)溫室的基本設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，例如補(bǔ)光燈、水暖熱水泵或通風(fēng)扇等。 圖3：智能溫室數(shù)據(jù)中心監(jiān)控大屏幕示意圖 集中監(jiān)控所有溫室的溫度、濕度等參數(shù)：對(duì)于擁有眾多溫室的園區(qū)，采用人工方法定時(shí)檢測(cè)并記錄各個(gè)溫室的溫、濕度是非常麻煩的，管理人員很難即時(shí)了解各個(gè)溫室的環(huán)境狀況，經(jīng)常造成溫室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的溫度過(guò)低或濕度過(guò)高，對(duì)瓜果的品質(zhì)產(chǎn)生影響。 圖2：智能溫室與普通溫室及露地環(huán)境能量消耗對(duì)比柱狀圖 建設(shè)方案及內(nèi)容 、系統(tǒng)概述 智能溫室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)可以將數(shù)量眾多的溫室群進(jìn)行統(tǒng)一的控制和集中的數(shù)據(jù)采集與處理。統(tǒng)計(jì)資料表明：智能溫室的產(chǎn)量是普通溫室的兩倍以上。 實(shí)踐證明，本系統(tǒng)的應(yīng)用可以達(dá)到增產(chǎn)豐收的效果，相關(guān)資料表明，在可自動(dòng)控制室內(nèi)的溫度、濕度、灌溉、通風(fēng)、二氧化碳濃度和光照的環(huán)境下中，每平方米溫室一季可產(chǎn)番茄30kg~50kg，黃瓜40kg，相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上。通過(guò)在廣域的環(huán)境內(nèi)布置溫度、濕度、光照等傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)環(huán)境內(nèi)的溫、濕度，光照等進(jìn)行自動(dòng)化控制。針對(duì)于與上述情況：我們提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的Any IOT（Any Internet of Things Plat form）智能溫室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)解決方案。想要總攬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息和作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。并廣泛地延伸人類的工作空間。與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比:基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)克服了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的弊端，使用戶能夠更準(zhǔn)確地、有效地得到運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和公共Internet網(wǎng)絡(luò)的普及和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的完善。由此引發(fā)了環(huán)境監(jiān)控技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展。進(jìn)行了溫度、濕度和二氧化碳等單項(xiàng)環(huán)境因子控制技術(shù)的研究。智能溫室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)方案同方股份有限公司2012年3月目錄目錄 .............................................................................................................. 2引言 ......................................................................................................... 3建設(shè)方案及內(nèi)容 ........................................................................................ 系統(tǒng)概述 ............................................................................................... 總體應(yīng)用 ................................................................................................ 應(yīng)用場(chǎng)景 ............................................................................................... 溫室育苗及大棚種植智能感知與控制系統(tǒng) ................................................. 智能感知與控制系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì) ....................................