4智慧农业可远程感知的数字化农业大棚.docx

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4智慧农业可远程感知的数字化农业大棚

智慧农业：

可远程感知的数字化农业大棚

农业是我国国民经济的重要组成部分，可谓国计民生所在，因此从产品的角度来说，农业信息化建设将具备较为广泛的市场空间。

传统农业大棚自动化程度极低，以温湿度为例，需人工读取温湿度数据，根据现有温湿度与额定温湿度进行比较判断，再通过人工采取升温、降温手段以保证棚内温湿度恒定。

类似操作在原始农业大棚都是通过人工完成，耗费大量人力物力。

现在，随着农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越多，土地集中化耕种的推行，传统的人工控制措施就显现出很大的局限性。

智慧农业解决方案通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。

可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

通过模块采集温度传感器等数据，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度等的远程控制。

大唐电信智慧农业解决方案介绍

大唐电信智慧农业系统通过大棚内温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、大棚光照度传感器、视频摄像机等组建了一个可以远程感知的数字农业大棚，这些数据通过运营商3G网络传输到中心平台进行数据分析、数据关联，打造数字化的智慧农业大棚。

系统主要由前端数据采集设备、前端短程无线网络、农业数据管理中心、客户端四部分组成。

前端采集设备采用我公司基于Zigbee无线通讯技术的无线传感器设备；短程无线传输网络采用我公司Zigbee无线传感网网关、路由器等设备，上层远程传输网络为运营商3G无线网络，农业数据管理中心设在运营商数据机房或由用户指定。

客户端分为两部分，一是农业专家远程数据诊断显示；二是农户自家中通过普通PC上网浏览实时相关数据信息。

图一：

大唐电信智慧农业系统架构图

大唐电信智慧农业系统可实时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度等环境参数，以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。

当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。

系统利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。

该系统可广泛应用于设施农业、园艺、畜牧业等领域，为实现对设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

系统整体架构图

大唐电信智慧农业解决方案系统特点

大唐电信智慧农业解决方案系统，内置先进的无线感应器，不用布线，可实时监测温室大棚中的温、湿度等信息，通过无线Zigbee技术，与相关设备连接，当室内温、湿度、光照等信息超过或低于系统设定范围时，可自动打开或关闭相关设备进行调控，营造作物适宜生长环境。

主要系统功能特点：

1、大唐电信智慧农业解决方案系统可在线实时7*24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点；

2、系统可设定各监控点位的温湿度报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括：

现场多媒体声光报警、网络客户端报警、手机短信息报警等。

上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；

3、系统可对传感器采集的温湿度、光照等数据在后台实现自动处理，与设定阈值比对，并根据结果自动调节大棚内温湿度、光照控制设备，实现大棚的全自动化管理。

4、无线网关设备具备丰富的硬件接口，可以提供有线、无线等多种方式的通讯手段；

5、温湿度监控软件采用标准windowsXP全中文图形界面，实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化，统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值，累积数据，报警画面；

6、监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻温湿度数据及运行报告；

7、强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度变化情况，实现远程监测。

此外，还可将监测信息实时发送到用户个人终端（手机）。

大唐电信智慧农业解决方案产品性能特点

∙大唐电信农业无线温湿度光度传感器ZG-1000-ED

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。

该设备具备标准的传感器模拟及数字接口，可以接入各种类型的传感器，同时设备具备内置的高精度温湿度、光度、气压等传感器，可以直接用来作为建筑能耗无线在线监测、无线环境参数监测、智能农业等类型的物联网应用。

∙大唐电信农业终端采集网关ZG30-GW 

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。

网关适用于地理上分散的数据采集和通讯应用。

基于Zigbee协议的无线通信设备Zigbee网关，集成了符合Zigbee协议标准的通讯模块，设备具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性；可实现一点对多点及多点对多点之间的Zigbee设备间的数据透明传输；可按照星形网络、网状网络以及树状网络组网。

本产品可以将所有下端无线Zigbee传感器网络节点的数据进行各类协议转换，通过有线、无线等各类方式和骨干网络进行消息传递，属于应用面广泛的物联网接入层设备。

∙农业远程视频监控设备

农业远程视频监控设备是实现音视频等信号无线传输以及数字化处理设备，具有模拟音视频信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号采集、数据无线网络传输等功能。

该设备可将前端的音视频信号和温湿度数值处理成实时数字信号,并通过3G无线网络传输到农业视频数据管理中心。

应用案例

山东寿光农作物无线远程监控诊断系统是基于大唐电信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，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。

系统由数据中心、专家PC终端和种养殖户农业采集器构成。

数据中心为运行视频服务器软件的电脑设备。

由电信运营商提供，并将其接入公网，将通过基站传来的视频信息提供给经过公网登录入服务器的专家终端。

专家PC终端运行农业诊断系统终端软件，通过公网接收远程农业视频采集终端传来的农业现场图像资料。

远程农业视频采集终端是集视频采集和无线EDGE/WCDMA传输为一体的智能采集终端。

将开通EDGE/WCDMA功能的SIM卡装入终端后，打开终端控制开关，即可实现图像采集、传输。

大唐电信远程农业诊断系统，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。

蔬菜大棚里的温度、湿度对农作物的生长起到关键作用，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，并可结合土壤酸碱度等信信息，对农户进行相应指导。

该系统很大程度上缓解了我国农业专家短缺、农民专业种植知识匮乏的现状，使专家足不出户，就可以为农民实时提供种植指导，极大节约了专家“出诊”成本，提高工作效率。

系统的施行，使得以往很多需农业专家亲自下到田间地头的工作可以足不出户完成，一天可为身处不同区域的多个农户提供种植指导，颠覆了传统农业专家的工作模式。

同时系统采集的数据也可以作为产量预测的依据，为国家宏观调控提供依据。