农业物联网监控及智能控制解决方案

2011-05-18 21:28:27来源: 互联网

    一、背景情况

    物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部分非常重视物联网产业的发展,新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要发展目标。

    物联网(TheInternetofthings)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

    物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。

    二、需求分析

    根据建三江前进农场农业信息化需求,经过讨论分析主要有以下具体需求:一方面是水稻育秧大棚、农田灌溉及粮食存储的自动监控和智能控制;第二是面向农户提供农业技术服务的农业信息服务平台;三是通过语音、短信、彩信等多种通信方式的农业专家热线;四是提供农商在线贸易服务平台。

    1、水稻育秧大棚监控及智能控制

    目前,建三江前进农场主要种植水稻,在每年的春天需要提前在大棚内进行水稻育秧,水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求,以往都是通过人工凭经验来操作。不仅效率低,并且精确度不够。
 
    通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集,统一集中到数据存储平台,一方面可以全面掌握每个大棚的环境情况,二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况,三是可以通过阈值设置,实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。

    2、农业信息化服务平台

    主要是为农户提供丰富的信息内容和服务,包括了农业法规、农产品交易、劳务信息、价格查询、农业科技、市场动态、气象信息等。

    3、农业专家服务热线

    主要是为农场和农户之间搭建沟通的桥梁,农户可以通过热线电话、彩信、短信的方式,在农业生产方面遇到的问题来求助于农业专家,同时可以通过这些通信手段获得及时的农业生产信息。

    4、农商在线贸易服务平台

    主要是服务用农户,提供农产品的网上宣传、推广,网上在线实物展示、交易撮合服务等。

    三、诺基亚西门子公司技术实现方案

    (一)大棚监控及智能控制

    1、概述
    水稻育秧大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

    2、系统架构设计
    (1)总体架构
    系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

    (2)技术架构

    (3)系统组成

    数据采集系统。主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。

    视频采集系统。该系统采用高精度网络摄像机,系统的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。
    控制系统。该系统主要由控制设备和相应的继电器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。
    无线传输系统。该系统主要将设备采集到的数据,通过3G网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
    数据处理系统。该系统负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

    (4)网络拓扑
    系统在网络方面采取了多种制式,远程通讯采用3G无线网络,近距离传输采取无线ZigBee模式和有线Rs485模式相结合,保证网络系统的稳定运行。

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关键字:农业  物联网  智能控制  大棚监控

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0518/article_5840.html
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