物联网智慧农业解决方案食用菌无线实时环境监控解决方案.docx

物联网智慧农业解决方案食用菌无线实时环境监控解决方案.docx

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物联网智慧农业解决方案食用菌无线实时环境监控解决方案

物联网智慧农业解决方案-食用菌无线实时环境监控解决方案

（一）食用菌无线实时环境监控解决方案

　　目标客户及客户需求

　　食用菌行业的生产周年化模式要求利用工业技术严格控制光、温、水、气等环境要素，使食用菌菌丝体和子实体生长于适宜的人造环境。

工厂化种植的食用菌效益好，但风险也高，尤其在企业的生产过程缺乏有效的度量和管理手段时。

比如，食用菌在培养过程中需要对基质进行高温灭菌，这要求生产工人严格执行灭菌要求，并在一定时期内严格控制出菇房的温度、湿度等环境条件。

但如果由于工人的疏忽或者设备的故障，不能及时发现生产过程中的问题，不仅将给企业带来巨大的经济损失，还将损害企业在市场中的品牌形象。

另一方面，由于缺乏有效的监督手段，企业通常无法追溯是哪一道工序或者哪一天的环境条件不合格导致，所以也难以从根本上对企业的生产管理水平进行有效的改进。

　　方案介绍

　　推出的“农用通”产品可准确的监测种植环境，并对环境参数的波动进行预警，同时可随时追溯历史记录。

当温湿度等参数超出合理区间时，不仅可通过短信报警提醒，更可自动调节空调、加温等设备的开启和关闭。

“农用通”产品提供的核心价值在于通过信息化的技术手段帮助企业提升管理水平、提高成品率、降低风险。

　　本解决方案需要在出菇房、培养室等根据需要部署若干台以下设备：

　　多功能数据采集仪

　　1、可采集空气温度、空气湿度，基质温度，基质湿度，光照强度，二氧化碳浓度6种常用环境参数。

　　2、针对湿度传感器特殊工艺优化，有效解决“结露”问题，可在90%~100%的高湿条件下准确测量，精度误差小于3%。

　　3、高精度C02传感器，可自动校准，在3000ppm~5000ppm的测量区间，误差小于30ppm。

　　4、采用无线传输，距离最远可达300米，省去布线和维修成本。

　　5、防水，防晒，防雷击设计。

　　在监控中心，需要根据数据采集仪的数量部署一定数量的企业级基站。

　　企业级基站

　　基站用于可无线连接、管理远端采集仪

　　自带3吋液晶显示屏和SD存储卡，可实现数据本地存储

　　可将本地数据无线传输至互联网服务器，实现数据的远程管理

　　设备安装方便，有手机信号的地方即可安装

　　设备部署完毕后，企业的工作人员和管理人员，可借助手机设备或者登陆网页实时了解现场的环境变化。

用户不仅可以自定义采集间隔，还可远程控制水泵、风机等设备的开启和运转。

　　二、农业科研用户信息化解决方案

　　目标客户及客户需求

　　涉及动植物生长环境研究的课题组往往需要准确、稳定、长期的环境数据积累和对比。

在现有的实验条件下，研究人员的实验场所和办公地点往往不在同一个地域，有些甚至远隔千里。

以中国农业科学院园艺所果蔬组为例，为了研究不同地域甜瓜的生长差异，课题组在北京的近郊廊坊、阳坊，还有远在新疆的石河子均有实验基地。

目前，课题组面临着当地雇佣几名工友素质参差不齐，采集时间及统计误差不一致等诸多问题。

这些问题均给实验分析带来了不便和误差。

　　方案介绍

　　针对科研类客户的需求，推出了采用远程无线监测技术的“农用通”产品。

“农用通”产品的核心价值在于：

用户可以突破时间和地域的限制，随时随地的了解实验基地的实验状况。

　　本解决方案提供的功能包括：

环境监测（主要包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度）、远程数据传输、下行控制、基于网页的数据监测和数据导出功能。

　　在环境参数采集部分，用户可以自定义采集间隔，采集设备根据采集间隔定时采集数据，并通过传输设备将数据通过无线方式传输到远端。

多通道采集器和控制器通过GPRS直接和远端服务器相连，实现和远端数据的双向通讯。

采集器和控制器之间也可功过移动网关直接通讯，控制器直接根据采集节点发送的环境参数控制现场设备的开启和关闭。

　　在远程监测部分，用户利用网页方式可随时随地的了解远端数据。

无需安装任何软件。

　　为了满足科研用户在数据使用上的多样化、专业化需求，数据能够以报表、曲线的形式显示出来，并能提供自动记录存储、打印曲线和历史数据查询。

用户还可将指定时间段的数据导出为excel格式外部文件。

　　技术指标

　　“农用通”标配的传感器经过严格的供应商筛选，和高低温试验，可在高温高湿和户外稳定工作，也可根据客户的特殊需要选配其他类型传感器。

　　标配传感器设备均经过国家计量认证，符合实验的误差要求，其中温度误差不超过0.5℃，湿度误差不超过3%。

　　“农用通”多通道采集设备符合低功耗设计要求，在阴雨条件下，多通道采集器按10分钟一次的采集间隔，可连续稳定工作30天以上。

　　由于无线信号存在传输距离的限制（根据我司实际工程经验，可稳定传输的距离在100~300米），所以在同一个大棚中，可选择多台采集设备连接同一台网关，但多个大棚原则上不建议使用同一台网关。

　　成功案例

　　2008年3月，中国农业科学院蔬菜花卉所成功实施了“农用通”产品，帮助农科院专家管理数百里外的科研种植基地。

　　有线监测方案，布线成本高，安装调试成本高；且维护困难，在生产中很容易把线碰断，不便于移动；重新设置监测点后，需要重新布线。

另一套以色列进口的温室监控管理设备，采用一体化的机柜，不仅价格昂贵，维护也非常不方便，由于没有专业维护人员已多年没用。

　　使用“农用通”后，“农用通”的采集设备采用无线方式，传感器数量配置可选，采用太阳能板供电，可在任何条件的大棚、温室内安装。

　　采集设备收纳方便、轻巧便携。

　　“农用通”的网关设备，安装在温室的墙上，接收从各采集节点传来的数据，同时把数据接入互联网，数据可以本地显示及保存。

体积小、功耗低，可在任意地方安装，且便于巡视。

（二）现代农业示范园、观光园项目

　　目标客户及客户需求

　　中央十六大报告作为中国改革开放历程以一个阶段性的政策纲领，提出了“建设现代农业，发展农村经济，增加农民收入，是全面建设小康社会重大任务”。

加快农村小康建设，必须以建设现代农业为突破口。

现代农业示范园区的建设正是基于此提出的，它改变了传统农业低产低效粗放经营的特征，以农业资源利用的高效化，农业产出率和农业生产效益的高值化作为现代农业示范园区建设的最终目标。

　　现代农业园的核心需求在于综合运用高科技手段改变传统农业种植方式，提升园区管理水平，充分传递现代农业科学种植的新观念。

解决方案

　　本方案的核心价值在于借助无线物联网技术，实时采集现代农业园中的环境参数、视频参数，通过一体化的信息化平台，让园区的管理者、主管领导、甚至远在异地的游客均可实时、直观、生动的了解到园区不同植物的生长环境及长势。

       本方案使用的信息化手段能较大的提升客户体验，形成独特的服务优势，并创造出附加值更高的盈利模式，形成一种新的结合高科技应用、直观形象、节能环保（不以资源消耗为代价）的体验经济。

　　另一方面，本方案传递科学种植的新观念，靠新的农村理念来持续吸引高端都市人群。

自问题乳品、三聚氰胺事件来，都市人群对农产品的来源、生产流程格外关心，以中粮集团为首的各大消费类企业也都在加大力度宣传其产品生产过程的科学与健康。

　　根据设计，本方案需要在园区中部署:

温湿度传感器、光照及CO2传感器、摄像头、3G智能网关、监视墙

　　在服务端部署：

视频转发服务器、网站浏览服务器，及可选存储服务

　　而客户端只需访问网页或者使用手机即可浏览。

　　基本功能介绍

　　从客户的操作看，可以支撑的服务包括：

　　1、用户管理和登录

　　2、通过3G摄像头远程监测园区内植物长势及设备运转情况

　　3、开启/关闭远程摄像头，视频抓拍，支持定时抓拍设置     

　　4、使用无线传感器网络实时采集大棚内部温湿度和光照数据、土壤水分

　　5、通过3G无线网络远程控制园区内部设备，支持设置自动控制

　　6、计费管理，支持按时长计费

　　本方案采用的多通道采集设备符合低功耗设计要求，在阴雨条件下，多通道采集器按10分钟一次的采集间隔，可连续稳定工作30天以上。

　　园区内部署的环境参数采集器数量主要依赖于两方面，一方面是区域面积的大小；一方面是不种植物在种植条件上的差异化。

比如在温室的不同区域中分别种植了喜阴的植物和喜温的植物，则显然部署两套采集器更便于植物生长环境的监测。

　　在销售报价上，除硬件设备外，客户需要支付数据通讯费，该费用用于支付中国移动的GPRS流量费、互联网的带宽和服务器存储及维护费用。

现阶段采用按采集器的传感器数量年付。

成功案例

　　2010年,在朝阳区实施观光农业项目,该乡共有43个绿色温室大棚，单个大棚面积最大在80m*9m。

该绿色大棚主要为周边及京城白领提供种植认养。

　　认养者可以雇当地农民养护，也可在闲暇来大棚采摘，游玩。

该项目有望对当地经济有一定拉动作用。

　　为了进一步服务好认养者，我们为其提供一个互联网的平台。

基于该平台，认养者可以远程监控大棚的温湿度、光照、C02等种植环境，并根据温湿度条件，远程灌溉、通风等设备。