农业生产监测云平台产品解决方案.docx

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农业生产监测云平台产品解决方案

农业生产监测云平台产品

解决方案

1.政策背景

为全面贯彻落实中央农村工作会议和省委农村工作会议精神，按照“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，推进农业供给侧结构性改革的总要求，以转变农业发展方式为主线，以发展绿色有机农产品、增强农产品市场竞争力、增加农民收入为目标，以互联网技术与传统农业深度融合为途径，以发展精准农业和农产品电子商务为重点，黑龙江省政府颁布和实施建设1051块“互联网+”农业高标准示范基地项目，在全省集中打造一批生产标准高、产品质量优、产业链条长、示范效果好、生态环保的绿色有机高标准示范基地，示范带动大面积均衡发展，全面提升农业产业链和价值链，提高农产品质量和农业生产效益，打造安全优质高效绿色农业。

2.建设意义

十八届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》，明确指出要大力推进物联网、云计算、大数据、精准传感器等现代信息技术，推动农业全产业链改造升级，大力发展智慧气象和农业遥感技术应用。

而通过传感器技术可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精准的作物环境等信息，可以帮助农民及时发现问题，通过物联网平台的联动控制等功能，第一时间解决问题。

这样一来，农业逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，促进了农业发展方式的转变。

3.解决方案

建设农业物联网监测系统，其中包括软件平台及相关硬件。

平台可以实现政府农业主管部门对相关企业的远程管控和监督；为农业企业管理人员提供统一的管理平台，可远程在线实时查看作物生长情况及生长环境，平台可对数据进行分析并定对设备进行联动控制，提供有利于农作物生长的环境，实现增产增收；为农业应用提供统一的数据格式及数据接口，减少应用对数据的二次开发等问题。

3.1.软件平台

建设农业生产监测云平台，平台提供全面物联网感知层信息采集、数据分析、物联信息展现、健康检查、视频管理，传感器、采集器、控制器等设备管理；对外提供标准化接口，第三方应用服务管理，农业应用行为分析等功能。

并可提供PC端及移动端的APP等多种访问方式。

图1农业生产监测云平台

3.2.网络拓扑图

物联网使能平台的网络架构一般分为2种，一种是云服务模式，另一种是为客户单独部署的形式（根据承载量的问题分为市级平台和县级平台）。

市级农业物联网使能平台网络拓扑图如下：

图2市级平台单独部署网络拓扑图

其中，农业物联网平台部署在专有云（公有云、私有云、混合云）上，可通过专线等方式接入现有公服企业平台数据；

内部人员如各级领导、工作人员手机工作终端通过VPDN专网访问平台；

公众通过移动互联网方式访问公众服务平台。

3.3.系统功能

3.3.1.环境因子

环境因子功能界面如图3-1所示。

进入该界面后，左方区域显示的为传感器的名称和传感器当前测量得到的数值。

传感器数值下方是土壤湿度、空气湿度、光照度等参数的选择。

界面中间是通过在地图上显示已使用本平台的合作社或园区，以红点标记更加直观的展示出来。

右侧则显示了设备名、设备信息、状态和开关等信息，直观方便的给予展示。

图3-1环境因子

点击地图上的节点即可查看详细数据。

图3-2环境因子详细数据

3.3.2.视频信息

视频信息如图3-3所示。

界面左侧显示的是已经完成的园区监控，可以选择需要查看的地点或摄像头，双击后该地区的视频监控则会显示在页面中间。

还可以通过下方的操作区，多方向的调整监控摄像头的方向，不留死角的看到周围的图像。

还可以通过窗口分割数调整主界面显示的的图像多少，最多同时容纳16个摄像头的图像。

如果想要查询历史视频，只需点击左上角的历史视频按钮，选择摄像头位置后，在下方操作区输入查询的时间段，即可查询历史视频，该功能还具备了暂停、恢复、快放、慢放等功能。

图3-3视频信息

3.3.3.生长报表

1.实时查询

实时查询如图1-4所示，是查询各传感器返回的实时生长监测数据，菜单分为三级，菜单一级为农业行业，菜单二级为公司，菜单三级为传感器。

查询各传感器返回数据的实时信息并使用Echars图表等展示。

图1-4实时查询

2.历史查询

历史查询是查询各传感器返回的历史生长监测数据。

点击然后选择日期，点击选择时间。

选择好开始时间及结束时间后点击即可查询该传感器的历史数据，如下图所示。

拖拽可选择图表显示的时间点。

3.3.4.控制引擎

手动控制引擎功能界面如图1-5所示。

界面左侧菜单选择地区节点，选择后界面中间显示已有的设备，也可以在上方输入查询条件进行筛选。

主要显示出的设备信息有：

设备名、设备信息、状态、节点名称、开关。

可以通过开关按钮来调节该设备的运作与停止。

也可以实现设定阈值，实现自动控制，如图1-6所示。

例空气温湿度大于30度，自动开启风机降温，当温度小于25度时自动关闭。

图1-5手动控制

图1-6自动控制

3.3.5.系统管理

系统管理通能主界面分为日志管理、系统用户、公司管理、设备管理、视频管理、M2M卡管理功能。

1.日志管理

日志管理如图1-7所示。

系统管理功能下的界面左侧均为统一的菜单。

日志管理功能下，主界面上方是查询条件，进行日志筛选方便查找。

下方显示日志内容、用户名、用户的操作和该操作发生的时间。

图1-7日志管理

2.用户管理

统一用户管理构件对用户的信息和属性进行管理。

用户与组织机构是隶属关系，每个用户都隶属于某个组织机构，所以，按照组织机构层次来组织用户，并对用户信息实施编码标准化。

这样，使得用户管理能够统一按照单位的组织机构来划分用户，方便用户的管理。

通过自定义用户编码和其用户隶属的组织机构编码来对整个系统的用户管理进行统一描述，可以很方便地查询用户信息，以及修改用户的信息。

1）角色管理

角色权限控制是用来设置权限、角色以及进行权限验证。

权限对应于一定操作范围的操作，角色对应于多个权限的集合。

通过基于角色的访问控制来实现整个业务的权限管理，并通过实现操作管理在一定范围内灵活地扩展现有的权限管理。

利用授权模块实现了权限的分散管理，上一层管理者可以授权给下一层管理员权限，保证某些用户不会权限过大，保证不同行业、公司间的用户互不干扰。

2）权限管理

权限控制采用基于角色的访问控制的权限管理体系。

基于角色的权限管理体系统一了各级各类工作人员的角色，使之既符合系统整体的要求，又满足各部门工作的需要。

对所有使用系统的用户进行统一的管理，避免了同一用户在不同的应用系统中具有不同代码和权限等混乱现象，做到统一化、规范化，最大程度上增加系统的安全性。

每一个用户按照其所承担的职责被分配有一定的权限，该权限确定了该用户允许执行哪些活动，在完成某些活动后应该得到哪些信息，以及允许向哪些功能中传送哪些数据对象等。

3）公司管理

公司管理如图1-9所示。

主界面上方是对已存在的公司进行查询，所有的已添加的公司也会显示在界面中。

主要信息有公司名称、公司地址、联系人、状态、操作。

管理员可以通过右侧的修改和删除按钮进行相应的操作。

图1-9公司管理

4）设备管理

设备管理如图1-10所示。

主界面上方是对已存在的设备进行查询，在选择的节点下所有的已添加的设备也会显示在界面中。

设备信息显示了基站序列号、别名、状态、公司和操作，管理员可以通过操作中的修改和删除按钮对已存在的设备进行管理，也可以通过界面右上角的新增按钮新增设备，新增设备信息界面如图3-13所示。

图1-10设备管理

5）M2M卡管理

M2M卡多指M2M专用卡，应用在机器设备中，M2M终端利用M2M卡登录移动通信网络，通过移动通信网络与其他设备或系统的通信。

M2M卡承载着运营商的码号资源，也是机器接入无线网络的身份标识，同时还可以提供安全的通信、存储服务，能够承载和处理各种增值应用。

目前的M2M专用卡分为两种方案，简单的说是MP卡和MS卡，就是按两种封装方式命名的。

点击M2M卡管理可以看到M2M卡的列表，SIM卡状态为已激活的表示在用，点击可以修改卡状态,不允许从“激活后”的状态更改为“预激活”。

图1-11M2M卡状态管理

图1-12M2M卡流量管理

3.3.6.统计报表

系统提供针对业务需求，以报表、图表的方式显示业务统计分析数据的功能。

通过实现固定报表和自定义报表两类报表来满足业务的不同需要，也提供了多种报表显示形式来满足业务的不同需求。

用户可以根据自己的需求动态生成报表需要显示的表头以及统计分析数据。

报表管理构件充分利用面向对象快速应用开发技术，允许用户使用现成的工具创建新的、自定义的应用。

应用开发将大大减少应用的维护和更新的额外开销，无需任何编程，用户可以简单地将实现部分应用功能的现成对象集成到整个系统当中。

报表样式的设计更加科学、更加直观，报表种类也更加丰富、更加全面，它可以完成报表定制功能、报表分析功能、流程/业务统计以及与电子表单的数据接口等。

报表管理构件针对不同的用户对象提供了不同的报表分析、统计视图，从而满足不同用户对象、不同层面的需求。

高度的灵活性、强大的面向对象快速应用开发以及完全自定义的应用本身，帮助您提高生产效率、减少开支、最大限度地利用企业的全部资源。

1.报表格式定制

用于定义表的名称、表头、形式，以模板形式保存，可重复应用。

2.内容定制

用于定制表项与数据库数据项之间的关系。

3.结果定制

用于设置结果格式、词典项翻译、约束格式等。

4.运算关系定制

用于定制格表项的小计、合计等运算关系。

5.条件定制

满足某些统计条件，如统计时间、对象的动态变化情况等。

6.结果显示、打印

浏览、输出统计结果，便捷地进行报表的打印、发送（E-mail）等任务。

7.提供转出接口

可将统计结果转出为文件形式，如HTML、Word、Excel、WPS等格式。

同时提供多种设备驱动程序，支持各种图形输出设备及标准的图形文件。

8.形成统计图

分析得到的数据以多种图形方式生动地呈现出来，如直方图、饼图、星型图、散点图、曲线图、柱图等高线图、地图等类型，可以两维或三维方式。

备注：

平台功能可针对不同用户进行定制化开发。

3.4.应用场景

3.4.1.农业大棚/大田种植场景

1.背景描述

为全面贯彻落实中央农村工作会议和省委农村工作会议精神，按照“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，推进农业供给侧结构性改革的总要求，以转变农业发展方式为主线，以发展绿色有机农产品、增强农产品市场竞争力、增加农民收入为目标，以互联网技术与传统农业深度融合为途径，以发展精准农业和农产品电子商务为重点的要求。

黑龙江省政府颁布和实施了建设1051块“互联网+”农业高标准示范基地项目，在全省集中打造一批生产标准高、产品质量优、产业链条长、示范效果好、生态环保的绿色有机高标准示范基地，示范带动大面积均衡发展，全面提升农业产业链和价值链，提高农产品质量和农业生产效益，打造安全优质高效绿色农业。

利用物联网、云计算、大数据、精准传感器等现代信息技术，推动农业全产业链改造升级，大力发展智慧气象和农业遥感技术应用。

而通过传感器技术可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精准的作物环境等信息，可以帮助农民及时发现问题，通过物联网平台的联动控制等功能，第一时间解决问题。

这样一来，农业逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，促进了农业发展方式的转变。

2.系统概述

建设农业物联网使能平台及前端采集系统，平台提供全面物联网感知层信息采集、数据分析、物联信息展现、健康检查、视频管理，传感器、采集器、控制器等设备管理；对外提供标准化接