忠县高鹏生态农业示范园物联网应用项目解决方案

　 忠县高鹏 生态农业示范园物联网应用 项目 解决方案

　2016 年 年 6 月

　第 1 章

　项目概述 ......................................................................................................................... 6

　1.1.

　项目背景 ............................................................................................. 错误! ! 未定义书签。

　第 2 章

　项目可行性分析 .............................................................................................................. 9

　2.1.

　基本情况 ............................................................................................. 错误! ! 未定义书签。

　2.2.

　项目实施的必要性 .............................................................................. 错误! ! 未定义书签。

　2.3.

　建设目标 ....................................................................................................................... 13

　2.4.

　项目建设概要 ...................................................................................... 错误! ! 未定义书签。

　2.5.

　项目主要建设内容 ........................................................................................................ 13

　2.5.1.

　农业设施装备建设

　.............................................................................. 错误! ! 未定义书签。

　2.5.2.

　全程智能农业产业链管理平台：

　........................................................ 错误! ! 未定义书签。

　2.6.

　投资预算 ....................................................................................................................... 34

　2.7.

　效益分析 ....................................................................................................................... 34

　2.7.1.

　经济收入估算

　............................................................................................................... 34

　2.7.2.

　社会效益与生态效益 ..................................................................................................... 34

　第 3 章

　项目设计方案 .................................................................................................................. 9

　3.1.

　设计原则 ......................................................................................................................... 9

　3.1.1.

　先进性

　............................................................................................................................ 9

　3.1.2.

　经济性

　............................................................................................................................ 9

　3.1.3.

　可靠性

　............................................................................................................................ 9

　3.1.4.

　易维护性

　....................................................................................................................... 10

　3.2.

　总体架构 ....................................................................................................................... 10

　3.2.1.

　设施层

　.......................................................................................................................... 10

　3.2.2.

　数据层

　.......................................................................................................................... 10

　3.2.3.

　支撑层

　.......................................................................................................................... 10

　3.2.4.

　应用系统层建设

　............................................................................................................ 11

　3.2.5.

　终端接入层

　................................................................................................................... 11

　3.3.

　保障体系 ....................................................................................................................... 11

　3.4.

　软件架构 ....................................................................................................................... 11

　第 4 章

　平台技术方案 ................................................................................................................ 36

　4.1.

　基于物联网与大数据应用的精准农业生产管控系统 ...................................................... 36

　4.1.1.

　精确设施农业管理模块

　................................................................................................. 36

　4.1.2.

　农业生产信息化管理模块

　............................................................................................. 39

　4.1.3.

　移动端应用展示

　............................................................................................................ 42

　4.2.

　基于对接物联网标识的农产品生产可追溯管理子系统 .................................................. 42

　4.2.1.

　追溯管理子系统简介 ..................................................................................................... 42

　4.2.2.

　追溯应用配置管理

　........................................................................................................ 43

　4.2.3.

　溯源流程分析管理

　........................................................................................................ 43

　4.2.4.

　溯源流程分析管理

　........................................................................................................ 43

　4.2.5.

　溯源编码管理

　............................................................................................................... 44

　4.2.6.

　溯源分析模型管理

　........................................................................................................ 44

　4.2.7.

　溯源接口管理

　............................................................................................................... 44

　4.3.

　基于物联网数据汇聚的政府信息门户子系统 ................................................................. 44

　4.3.1.

　信息发布模块

　............................................................................................................... 44

　4.3.2.

　园区主体展示模块

　........................................................................................................ 45

　4.3.3.

　农产品信息展示模块 ..................................................................................................... 46

　4.3.4.

　农品追溯查询模块

　........................................................................................................ 46

　4.3.5.

　农业服务网上办事模块

　................................................................................................. 46

　4.3.6.

　质量安全监测与发布模块

　............................................................................................. 47

　4.4.

　基于对接物联网和大数据的安全农品电商子系统 ......................................................... 47

　4.4.1.

　统一门户

　....................................................................................................................... 47

　4.4.2.

　商品管理

　....................................................................................................................... 48

　4.4.3.

　客户管理

　....................................................................................................................... 48

　4.4.4.

　收藏关注

　....................................................................................................................... 48

　4.4.5.

　交易账户管理

　............................................................................................................... 48

　4.4.6.

　资金账户管理

　............................................................................................................... 49

　4.4.7.

　二维码管理

　................................................................................................................... 49

　4.4.8.

　物流管理

　....................................................................................................................... 49

　4.5.

　基于物联网的畜禽养殖智能化示范建设 ........................................................................ 49

　4.5.1.

　前端数据采集系统

　........................................................................................................ 50

　4.5.2.

　视频系统系统

　............................................................................................................... 51

　4.5.3.

　手机应用软件功能

　........................................................................................................ 51

　4.6.

　基于物联网的水产养殖智能化示范建设 ........................................................................ 52

　4.6.1.

　前端数据采集

　............................................................................................................... 53

　4.6.2.

　视频监控系统

　............................................................................................................... 53

　4.6.3.

　手机应用软件功能

　........................................................................................................ 54

　4.7.

　基于物联网的大棚种植智能化示范建设 ........................................................................ 55

　4.7.1.

　前端数据采集

　............................................................................................................... 55

　4.7.2.

　视频监控系统

　............................................................................................................... 56

　4.7.3.

　手机应用软件功能

　........................................................................................................ 56

　第 第1章 章

　项目概述

　 1.1. 建设背景

　中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《国家信息化发展战略》，农业部发布《农业科技发展“十二五”规划》、农业部办公厅关于印发《农业物联网区域试验工程工作方案》的通知等一系列的文件明确了农业信息化发展的方向和顶层设计，希望通过信息化和物联网技术的务实应用实现：

　农业生产智能化：包括物联网技术和智能农业机械的广泛使用等。

　经营过程网络化：大力促进电子商务，包括农产品流通，推行农产品身份制度。

　高效透明的管理：做到农业产业的阳光管理。

　信息服务高效便捷：提供针对性强的个性化的农业产业信息化服务。

　近年来国家又对于国策性的物联网技术和产业发布了系列化的国家级文件，《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《关于印发 10个物联网发展专项行动计划的通知》、《物联网“十二五”发展规划》、《国家发改委关于组织开展 2014-2016 年国家物联网重大应用示范工程区域试点工作的通知》等一系列的文件和举措，是本项目实施的坚实基础。

　根据 2016 年中央一号文件《关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》，国务院推出的互联网+农业战略，中国农业必须尽快从主要追求产量和依赖资源消耗的粗放经营转到数量质量效益并重、注重提高竞争力、注重农业科技创新、注重可持续的集约发展上来，

　走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展道路，改变因农业高度分散、生产规模小、时空变异大、量化与规模化程度差、稳定性和可控程度低等行业性弱点。

　1.2. 企业简介

　略

　1.3. 建设思路

　以建设开放式物联网农业公共服务平台，旨在以智慧农业物联网采集技术为基础，云计算大数据库分析为核心，建立农产品质量安全标准服务体系，该体系是以产品、过程、服务、管理为中心，将农产品生产或管理全过程中所涉及的全部标准综合组成的，它涉及农产品产前、产中、产后的各个环节，贯穿于农产品生产的整个过程。农产品的种类品种繁多，而每一个种类品种又都有其自身的生产技术、产品质量特性和贮藏加工技术等特点，它们之间有着一定的内在联系，是一个综合性的整体，通过制订农产品质量安全生产标准体系就可以使其生产的全部过程都实行标准化控制，全面地指导农产品安全的生产、销售和加工，从而向市场提供高质量的农产品，创造较高的经济效益。同时对推广新技术和应用科研成果起到了桥梁作用。

　项目建立健全农产品质量安全标准服务体系，以系统效应原理、协调与优化原理、有序与层次分明原理以及过程控制原理等标准化的基本原理为基础，采用从整体到局部的方法，规划设计标准体系框架，制定所有的标准。根据农业产业发展的现状和规划，本着“从农田到餐桌”的全过程

　监管、从产前、产中到产后的全过程都实行标准化控制的基本原则，并采用传感器、网络、数据库、自动控制、物联网云计算、大数据库等相关技术，建设智慧农业城市安全管控服务平台和推广示范，从而实现城市农品生产质量管控服务体系，农品销售流通安全的政府监管体系，农品城市公共安全信息可追溯服务体系为核心的公共服务平台。

　第 第2章 章

　项目设计方案 2.1. 设计原则

　2.1.1. 先进性

　农作物种植及畜禽养殖监控系统以先进的传感器、物联网、云计算、大数据以及互联网等信息技术为基础，由监测预警系统、无线传输系统、智能控制系统及软件平台构成，通过对监测区域的土壤资源、水资源、气候信息及农情信息（苗情、墒情、虫情、灾情）等进行统一化监控与管理，构建以标准体系、评价体系、预警体系和科学指导体系为主的网络化、一体化监管平台。真正做到了农作物种植长期监测、及时预警、信息共享、远程控制，最终实现改善产量与品质、节水节肥、绿色种植的目的。

　农作物种植及畜禽监控系统可以将各相对孤立的信息节点进行连通，从而达到信息的上传下达，政府部门可实现以市、县、乡、村、场为基点的信息统一管理与分析，为政府部门宏观决策提供数据支持。

　2.1.2. 经济性

　遵循突出特点、优化设计、经济适用的原则，在确保重要功能和性能前提下尽量压缩成本，降低开销，所用技术为当前主流技术，所选设备质优价廉，使整个项目预算合理，性价比好。

　2.1.3. 可靠性

　物联网前端采集系统广泛采用传感技术，无论前端设备使用寿命，还是抗恶劣环境等方面，可靠性都得到质的飞跃，符合室外电子产品设计的发展方向。

　2.1.4. 易维护性

　系统可实现远程升级、维护和自动校时，并由平台统一管控，支持平台统一网管。

　2.2. 总体架构

　 2.2.1. 设施层

　主要指保障上层系正常运行的硬件设备、运行于硬件上的基础系统和传输网络等。包括前端传感设备、自动化控制设备、视频监控设备、传输网络等。

　2.2.2. 数据层

　主要是为上层系统提供数据支持，包括地理信息数据库、农作物生长数据库、农业种植业务库、市场信息数据库、环境信息数据库等与农业生产、管理、销售有关的数据。

　2.2.3. 支撑层

　支撑层负责为应用系统的运行提供技术支撑服务，并将这些服务能力依据不同功能划分，以松散耦合的形式组织成各类基础服务。这些基础服务在 SOA 的总体架构内互相提供服务和数据，构成了上层应用系统所需要的底层应用支撑。

　2.2.4. 应用系统层建设

　包含用于支持不同权限管理者和用户的四大子系统：即基于物联网与大数据应用的精准农业生产管控系统、基于对接物联网标识的农产品生产可追溯管理子系统、基于城市农品公共安全的政府信息门户管理子系统、基于对接物联网和数据的安全农品电商子系统，不同子系统衍生出不同的应用。

　2.2.5. 终端接入层

　为平台各类用户提供具有良好用户体验的终端展现界面，业务数据的自动化录入，各种应用的服务、功能及信息被集成在前端接入层。主要包括智能手机、智能手持机、大屏幕、个人电脑、前端查询机等设备。

　2.3. 保障体系

　用于保障所有接入平台的农业企业传感设备、网络设备、通信设备的稳定安全运行。

　2.4. 软件架构

　第 第3章 章

　项目 建设方案 3.1. 建设目标

　 项目建成后，年产绿色有机蔬果、物联网农业综合开发及旅游休闲年产值近 800 万元，其中依托互联网电子商务模式销售 500 万元。

　 项目为附近农民提供近 50 个以上的就业岗位，农民人均年纯收入达到 2 万元；同时引进一批农业技术专家及物联网农业技术人才，为忠县高科技农业项目整合与农业科技人才储备带来巨大作用。

　 建立物联网绿色、有机蔬果产业化种植区，建立物联网绿色、有机禽畜产业化养殖区和旅游休闲主导优势产业，各业协调，互促互补，整体开发，滚动发展的生态农业；  使多项先进成熟配套的农业技术在物联网生态农业综合开发项目中得到推广，农产品的科技贡献率达到 95%左右； 项目建成后，以重庆高鹏生态农业园区为核心，以核心示范基地为基础，以技术和制度为支撑，塑造忠县农业产业集群内部良好的投资环境、人文环境，通过“自里而外”和“自外而里”的双向互动有机促成忠县优势农业产业集群的发展。

　3.2. 建设内容

　3.2.1. 智能农业产业链管理平台

　 新建智能农业产业链管理云平台 1 套

　3.2.2. 农业设施装备

　3.2.2.1. 温室 种植区

　 标准连栋温室 2 座， 1 座 2 连栋，1 座 4 连栋。在每一栋安装 1台高清枪机，查看农作物生长情况。共计安装 6 支高清枪式摄像机；在内部地块，连栋大棚每座安装 1 台土壤水分传感器和 1 台土壤 PH 值传感器，以及用于环境质量监测的 1 台温湿度、1 台光照度传感器、1 台二氧化碳浓度传感器。让所有设备工作在农作物的正常生长模式下，一旦环境信息发生异常，云平台将及时推送报警信息给管理员。

　 计划建设两座两栋温室，1 座 2 连栋，1 座 8 连栋，在每一栋安装1 台高清枪机，查看农作物生长情况，共需安装 10 支高清枪式摄像机。在 2 连栋温室地块，计划安装 1 台土壤水分传感器和 1 台土壤 PH 值传感器，以及用于环境质量监测的 1 台温湿度、1 台光照度传感器、1 台二氧化碳浓度传感器；在 8 连栋温室地块，计划安装 2 台土壤水分传感器和 2 台土壤 PH 值传感器，以及用于环境质量监测的 2 台温湿度、2 台光照度传感器、2 台二氧化碳浓度传感器。让所有设备工作在农作物的正常生长模式下，一旦环境信息发生异常，云平台将及时推送报警信息给管理员。

　3.2.2.2. 户外林果区 及种植区

　 针对基地林果区，采用区域固定监控结合区域动态监控相结合，用于查看农作物的生产状况，每区域采用枪式摄像机结合高清球

　机，此区域共设置 11 支高清红外枪式摄像机，2 支高清可选装可变焦的球型摄像机。在此区域，共安装 3 台土壤水分传感器和 3台土壤 PH 值传感器，以及用于环境质量监测的 3 台温湿度、3 台光照度传感器、3 台二氧化碳浓度传感器。让所有设备工作在农作物的正常生长模式下，一旦环境信息发生异常，云平台将及时推送报警信息给管理员。

　 针对本项目水稻种植区面积宽广的特殊情况，我们在种植区设置 3台高清可旋转、变焦的球型摄像机，用于查验农作物的生长状况；对地块的环境监控没做处理。

　 新建智慧室外气象系统 1 套。

　3.2.2.3. 办公区 区

　 新建园区治安视频监控 1 套（新增高清摄像头 15 个枪式摄像机，1 个高清球机）。详细分布如下：

　序号 监控区域 名称 单位 数量 备注 1 院子 红外枪机 支 4

　2 院子 高清球机 支 1

　3 垂钓区 红外枪机 支 3

　4 办公楼大门 红外枪机 支 1

　5 住宿区 红外枪机 支 7

　 3.3. 功能介绍

　3.3.1. 大棚种植智能化 系统

　3.3.1.1. 测量方案及技术依据

　围绕蔬果生产和管理环节，通过智能传感器在线采集大棚环境信息（二氧化碳、空气温湿度、光照度、土壤水分、PH 值等），同时集成改造现有的设施大棚环境控制设备、精确农业机械设备等，实现果园的精确生产、耕作、施肥、喷药。种植户可以通过手机、平板等信息终端，实时掌握果园环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节能降耗的目标 系统应用物联网技术，对农业生产设施、生产区域环境等进行全面感知，可通过手机、平板、计算机实时获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，在云业务管理平台上，通过农产品生长环境模型数据分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

　精确设施农业系统由前台手机端和后台 PC 端两部分组成，手机客户端支持安卓、IOS 两大系统。

　3.3.1.2. 实时信息显示

　系统将对管理区域内的温室环境实时监测，实时显示各环境变量值，根据预先设定的管理数据，当环境异常时，系统自动控制执行端进行调节，并信息通知管理人员。

　3.3.1.3. 报警管理

　园区温室的监控环境、设备异常报警，会通过短信提示/通知管理人员及时做出响应。

　3.3.1.4. 设备管理

　设备管理，平台提供多种有线、无线传感设备的接入，随着项目的需要，可随时增减硬件设备。

　3.3.1.5. 智能设备指令管理

　系统对所有带通讯功能的智能设备的指令/中间件进行管理，生成指令库，并关联其系统内的其他硬件，启用该设备时，对应的采集/控制指令将自动上传/下发到各通道。

　3.3.1.6. 设备添加、停用管理

　根据使用环境的不同，挑选适合的传感端、执行机构、采集端、控制端、网关等，自动组成采集控制系统，最终生成终端列表，根据种植计划确定启用/停用设备。

　3.3.1.7. 历史数据

　对于温室环境的参数值进行保存并生成曲线和列表，方便存储和查看。数据的异常信息将生成报警历史记录，便于查找故障源。

　3.3.1.8. 视频监控

　每栋温室安装一台摄像机，每块用户集中体验区域安装一台摄像机，不但可以帮助管理人员在远程实时查看园区状况及农作物生长状况，并且当农作物生长出现异常（病变或虫害），可以请专家远程协助诊断，做到及时高效处理生长过程中的问题。

　同时视频信息通过阳光农场对外展示，让用户非常直观的了解温室种植的情况，信息的透明度增强，消费者的信心得到了加强。

　 视频采集 采用高清晰网络红外枪机实时采集园区、温室的视频信息，根据其对应的地块，分别管理，生成视频列表，并生成权限管理模块。

　 视频传输 采用稳定的有线网络传输方式，远距离采用光纤收发，对前端摄像头统一集中接入。

　 视频转发与存储 采用视频转发服务器，对园区各视频流进行管理/转发服务，避免对摄像头的访问压力，保障视频的流畅，同时视频存储服务器对有需要的视频

　进行存储，期限约为 3 天。

　3.3.2. 户外果林 智能化 系统

　3.3.2.1. 测量方案及技术依据

　3.3.3. 农产品追溯系统

　基于农产品的生长特性，建立农作物从种植计划、区域规划、种植管理、生产加工、销售管理、物流管理的全流程系统，细化各生长周期的操作流程，建立基础果树种植模型，并对种植前生产资料的供应、土地管理信息和产中各流程产生的用工、派工、采收量、生产资料用量、人工/生产资料成本、时间周期、执行情况、土地使用/闲置状况以及产后销售量、库存量、用户、运输、销售公司等信息进行归档。

　清晰的将现有农产品的当前流程、管理状态、成本、产出、销量、库存、预计供应量等信息展现给农场管理人员，并将已完成种植的各流程成本、绩效、产出、销量、盈余信息统计给管理人员，帮助实现各环节的成本控制及合理规划种植批次。

　根据企业需要对各个流程的信息（种植日期、采收日期、用肥量、肥/药品种等）进行公开，自动生成二维码，同时可以将该批次的完整种植流程以网页形式呈现给消费者，甚至公布现场视频/照片等信息供消费者监督。

　农产品质量全程追溯系统为消费者提供多途径的条码查询、真伪追溯。主要通过手机扫描二维追溯码进行查询，并通过网络资源进一步查询到相关农产品生产过程信息，了解农产品生产基地信息、生产主体信息、生产过程信息、投入品使用信息、质量检测信息等，系统同时可根据查询次数提醒等手段实现标签防伪。

　3.3.3.1. 生产管理

　生产管理：传统农业向现代农业转变需要在生产管理思想上引入先进的管理经营理念和先进的科学技术。基于现代管理思想构建的农业生产管理系统，打通育苗-种植-产后处理-物流-销售各个环节，建立起生产管理、成本核算、绩效管理、库存管理、质量追溯的业务流程体系及经营分析库，实现全产业链周期的信息化、标准、智能化。根据市场对农产品供应量和其它农作物的需求，自动生成各农作物的养殖（种植）计划和工作标准、农场管理者根据养殖计划、工作标准安排农业生产。

　 3.3.3.2. 品种管理

　品种管理：农产品品种的信息库，记录每批次的品种信息、种植养殖规范和流程。

　3.3.3.3. 农场管理

　农场管理：对农场的土地按照农场规划、种植养殖功能区进行划分、登记、变更、管理，并记录每块土地的种植养殖记录。

　 3.3.3.4. 生产资料管理

　生产资料管理：管理农场供应商，登记所有农场农资、饲料、农具的出入库信息。将采购、自制的肥料、农药、饲料等农业投入品的来源、使用情况和库存状况进行记录，具体包括入库记录、出库记录、报损记录和库存一览表，实现对投入品信息的添加、删除、修改、查询及条码打印等管理功能。便于在生产过程中进行信息调用以及源头追溯。

　3.3.3.5. 统计报表

　根据农场的需求，可灵活定制报表信息，真实反应农场的生产养殖、

　运营、管理、销售等各方面情况。如农场土地的历史使用记录；单批次的种植养殖记录、成本；农场的用工成本、农资成本、农具成本；农场未来一段时间内可销售的产量、上市时间等信息。

　3.3.3.6. 销售管理

　用于记录销售数据，包括订单统计、客户信息统计，支持历史数据查询。

　3.3.3.7. 系统管理

　包含用户的新增、删除，用户列表，系统可以设定不同权限下的内容

　展示，便于农业生产企业规范管理生产，权限的角色一般分为：总管理员、值班员、客户、政府。

　3.3.3.8. 二维码 管理

　通过将农产品生产流程的关键流程对外公开，形成透明的可追溯系统，打造食品安全诚信体系。系统将根据选项自动生成二维码，标在农产品外包装上。

　建立每头禽/畜的全流程信息库，通过二维码耳标对禽/畜进行标记、区分，通过建立养殖批次，以客户端反馈用工的形式给每头禽/畜建立全流程用数据。

　3.3.4. 阳光农场

　通过技术的嫁接，专门为当代都市人群，打造一款可以线上线下体验农耕乐趣的农场客户端 用户可以根据农场发布的种植计划选择自己喜欢的，在线选择自己喜欢的地块，成为小地主，每个小地主将得到一年的收成，并且可以在农作物的成熟时间，通知小地主预约采摘，农庄可以将特

　色的餐饮、住宿、休闲、拓展活动以产品形式发布，设定接待能力，供小地主预约，手机客户端将整个园区的情况展示给用户，同时增加园区视频、好友聊天、照片墙、留言板、种植计划投票等互动功能提高产品粘性，积累人气，为接下来切入农产品的电商做准备；农庄将自己生产的禽/畜、种植的农作物以商品的形式展现，小地主可以通过客户端完成订购、支付。

　 3.3.4.1. 土地单元 管理

　按照种植域，地块行数，地块列数制定地块编号规则。

　 3.3.4.2. 种植计划管理

　根据区域的不同后台发布区域的种植计划，根据地块被用户租赁的年限，不断补充种植计划。

　 3.3.4.3. 订购管理

　用户可以根据农场发布的种植计划，选择喜欢的地块进行订购，此时地块变为“商品”，根据其种植计划，租赁年限，后台定义“商品”的价格，订购流程包含“选种植计划—选地块类型—提交订购—生成待处理订单—审核收费—订单成交—历史订单”。

　 3.3.4.4. 好友管理

　提供用户间的互动，进行语音、文本的沟通。会员用户在地块上加对方为好友，系统自动添加彼此到对方的好友簿，可以查看好友彼此的地块。用户可以取消关注。

　 3.3.4.5. 在线支付

　支持支付宝功能。

　3.3.4.6. 农场活动预约

　 3.3.4.7. 用户体验功能提升

　提供包括照片拍照分享、种植计划投票、地块评论、留言、积分管理、远程查看视频、远程控制灌溉的用户体验功能。

　 3.3.5. 农业专家系统

　指的是农业专家利用现代信息网络技术解答农业生产者关于农业生产技术难题，能够依据现场环境和视频图像数据进行远程诊断。

　实时远程技术咨询：为农民提供实时的技术答疑、技术咨询，专家和农民可以通过网络面对面交流。

　病虫害远程诊断：提供图片共享、文件共享等功能，农民可以把田间病虫害样本实物图样通过系统传给专家，专家根据实际病征予以诊断。

　疫病远程监控：可以将远程摄像头安装在农作物种植基地、温室大棚等生产现场，专家通过远程访问可随时查看情况，及时方便的给予技术指导。

　3.3.6. 智慧气象系统

　农场区域的气象系统，实时监测、实时发布。

　3.3.7. 智慧视频监控系统

　完成全温室区域的及园区治安的视频全覆盖 3.3.8. 电子商务

　 3.3.9. 政府信息化管理系统

　政府信息化管理系统包含农业数据中心、农业主体展示和农业信息发布。

　农业大数据是生产到流通的农业信息集合，能为政府涉农部门提供数据共享和产业发展指导，帮助农户进行生产管理及实现政、农信息互通，为消费端提供原产地信息及认证溯源。

　农业主体展示: 通过建立视频监控指挥平台，对辖区的农业生产进行视频监控，农企只要增加视频监控的前端设备即可与视频监控指挥平台连通，可对企业生产现场进行展示。

　农业信息发布：通过平台、微信、微博、客户端发布的涉农信息包括农业要闻、灾害预警、气象信息、供求对接、市场行情、专家解答、土壤

　墒情、政策法规、政务公开等内容。

　3.4. 投资预算

　详见报价表 3.5. 效益分析

　3.5.1. 经济收入估算

　3.5.1.1. 绿色食品

　年产绿色、有机蔬果草莓 20 吨产值 60 万元，桃子 300 吨产值 360 万元，水产虾蟹 20 吨产值 380 万元，实现年销售总产值 800 万元； 3.5.1.2. 休闲观光旅游区

　按照按年接待游客 5000 人次，平均每人次在园区消费 100 元，年产值 50 万元。

　3.5.2. 社会效益与生态效益

　3.5.2.1. 园区社会效益

　可以给当地带来良好的社会效益；诸如物联网种植技术的普及与推广、科技与农业的结合，就业机会增加、品牌提升、人流聚集、产业发展等。

　就业。项目为附近农民提供近 50 个以上的就业岗位，农民人均年纯收入达到 2 万元； 保护生态环境。旅游观光农业是对具有观赏性、可参与性等特点的农业资源的保护性开发，从其主要形式如旅游观光种植业，旅游观光蔬果业和旅游观光生态农业等开发经营的对象与过程来看，都在很大程度上有利

　于农业生态环境的保护和改善。

　促进农民增收。旅游观光农业产出双重产品，除了像普通农业一样产出农副产品外，还产出旅游产品(旅游景点、景区或旅游线路)。因而和普通农业相比多出了旅游产品售出(接待游客)部分的收益，显然能够直接增加农民收入。

　引进农业及物联网科技人才。引进一批农业技术专家及物联网农业技术人才，加速农村人才流动，高科技农业项目整合与农业科技人才储备带来巨大作用。

　3.5.2.2. 生态效益

　项目区采用物联网智慧农业高效种养模式生产绿色、有机农产品，采用绿色、有机农业种植和养殖，使用生物制剂，确保人畜安全。项目区生产不对土壤、大气和水资源造成污染，不仅节约农业开支，而且还有改善环境和平衡生态的作用，是现代农业发展的方向。通过农品溯源确保农品生产源头的安全。

　第 第4章 章

　平台技术方案 4.1. 基于物联网与大数据应用的精准农业生产管控系统

　基于物联网与大数据应用的精准农业生产管控子系统包含精准设施农业管理模块和农业生产信息化管理模块。

　4.1.1. 精确设施农业管理模块

　本模块应用物联网技术，对农业生产设施、生产区域环境等进行全面感知，可通过手机、平板、计算机实时获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，在云业务管理平台上，通过农产品生长环境模型数据分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

　4.1.1.1. 感知层

　感知层可以认为是系统的神经末梢，是识别物体、采集信息的来源，这些采集信息将直接提供给更高层的管理以及决策应用进行使用．感知层部署的主要采集设备有：水位、流量、视频、温度、湿度、光强、蒸发量、降雨量等数据采集设备，还包括大型机组设备、小型发电机、电动机、光源、闸门等控制设备。

　4.1.1.2. 网络层

　网络层负责传递和处理感知层获取的数据信息和视频监测信息，主要

　包括光纤、同轴、网线等有线传输链路及传输设备，还包括微波、无线电、GPRS、3G 等无线传输链路 4.1.1.3. 设备 管理

　平台支持多种有线、无线设备的接入，包含传感设备、视频设备、灌溉设备、通信设备、控制设备等。根据使用环境的不同，挑选适合的传感端、执行机构、采集端、控制端、网关等，自动组成采集控制系统，最终生成终端列表，根据种植计划管理设备。

　4.1.1.4. 指令管理

　系统对所有带通讯功能的智能设备的指令/中间件进行管理，生成指令库，并关联其系统内的其他硬件，一旦使用该设备，对应的采集/控制质量将自动上传/下发到各通道。

　4.1.1.5. 节点故障管理

　智慧大棚中控制节点出现故障时可及时以手机短信、报警信息等方式通知管理者。

　4.1.1.6. 历史数据展示

　 4.1.1.7. 监控策略 配置

　根据生长模型库为每个农产品设立环境参数（温度、湿度、水分、光照度等）的边界值，并制定超出边界值的相应措施（如启动分机、打开遮阳）。

　4.1.1.8. 实时传感数据库

　实时传感器数据库用以存储安放在大气、土壤、水中传感器采集的环境数据和生物数据，包括温湿度、pH、微生物、CO2、肥力、电导率（盐度）、浊度、叶绿素、氨氮等数据。

　实时传感器数据库存储的各种农作物生长的各个环节的环境参数，每年都会对各个农企的数据进行记录和分析，并建立每种农作物的环境模型，记录入数据库供系统进行调用。

　4.1.1.9. 生长数据库

　基于采集的农业生产过程中的基本数据和参数，结合现有农业生产技术和相关技术参数，逐步建立农场主要品种农产品的生长模型和生长数据库。主要包括农作物生命周期模型、生长过程信息、种子使用信息、化肥农药使用信息、作业信息、人员信息等。

　农产品的生长模型和生长数据库一旦建立，可以通过生长模型实现该农作物的生长预测，按照生长模型要求输入如作物品种特性、土壤理化特性、天气、历史天气数据以及农业实践参数等数据。在农作物生长模型的基础上引入专家知识，也就是说在模型系统之上耦合包含知识的专家系统，使之系统形成以模型为基础(定量)，以专家知识为准(定性)的“专家曲线”。系统以“专家曲线”和一些高产栽培原则及生育指标为标准，当预测的

　作物生长发育偏离时，系统分析原因，推荐一个适宜的调控措施(如改变播种期、播种量或肥料运筹等)和调控时期。当系统预测的结果明显偏离曲线时，用户可以人为修正，输人作物生育状况，以提高下一阶段的预测性，系统最后输出决策的技术措施及预测的作物生育动态。通过输出的结果对农作物的生长指导，以达到高产以及减少病虫害的目的。

　4.1.2. 农业生产信息化管理模块

　基于物联网和云计算，融合农作物的生长特性，建立农作物从育苗、种植、田间管理、产后处理、生产加工、销售管理、物流管理的全流程系统，细化农作物各生长周期的操作流程，建立基础农作物种植模型，并对种植前生产资料的供应、土地管理信息和产中各流程产生的用工、派工、采收量、生产资料用量、人工/生产资料成本、时间周期、执行情况、土地使用/闲置状况以及产后销售量、库存量、用户、运输、销售公司等信息进行归档。

　4.1.2.1. 种植中心

　根据市场对农作物产量的需求，自动生成农作物的种植计划和工作标准、农场管理者根据种植计划、工作标准安排农业生产。

　4.1.2.2. 农作物管理

　农作物管理：农作物的信息库，记录每种农作物的品种信息、种植规范和种植流程。

　4.1.2.3. 农场管理

　农场管理：对农场的土地按照农场规划、种植功能区进行划分、登记、变更、管理，并记录每块土地的种植记录。

　4.1.2.4. 生产资料管理

　生产资料管理：管理农场供应商，登记所有农场农资、农具的出入库

　信息。

　4.1.2.5. 销售管理

　对接电商平台，用于记录农产品销售数据，包括订单统计、客户信息统计，支持历史数据查询。

　4.1.2.6. 统计管理

　根据园区的需求，可灵活定制报表信息，真实反应农场的生产、运营、管理、销售等各方面情况。如农场土地的历史使用记录；单批次农作物的种植记录、成本；农场的用工成本、农资成本、农具成本；农场未来一段时间内可销售农作物的产量、上市时间等信息。

　 4.1.2.7. 物流管理

　管理接入平台的所有车辆，能实时监控车辆的状态、环境信息及订单的送达情况。

　4.1.3. 移动端应用展示

　 4.2. 基于对接物联网标识的农产品生产可追溯管理子系统

　4.2.1. 追溯管理子系统简介

　只有完善产品质量追溯体系，建立“政府可监管，消费者可查询”的产品质量追溯平台才能有效解决农品安全问题。

　 “农产品生产可追溯管理子系统”是一个能够连接生产、检验、监管和消费各个环节，让消费者了解符合卫生安全的生产和流通过程，提高消费者放心程度的信息管理系统。该系统提供了“从农田到餐桌”的追溯模式，提取了生产、加工、流通、消费等供应链环节消费者关心的公共追溯要素，建立了农产品安全信息数据库，一旦发现问题，能够根据溯源进行有效的控制和召回，从源头上保障消费者的合法权益。

　4.2.2. 追溯应用配置管理

　实现农业不同领域及产品的溯源场景和流程配置，提供分类模块化应用配置。

　4.2.3. 溯源流程分析管理

　实现可视化界面的农产品溯源流程建立、变更及删除，支持人工流程分析管理。

　4.2.4. 溯源流程分析管理

　实现对农产品溯源应用分类管理，以及对农产品的生产合同和任务、育苗生产、田间生产、加工包装、仓储销售五大环节的数据管理。

　4.2.5. 溯源编码管理

　管理溯源信息的编码规则，并根据采集溯源信息生产唯一的可追溯标识编码。

　4.2.6. 溯源分析模型管理

　与专业的农业研究机构合作，建立针对不同农产品的信息数据模型，通过算法实现可溯源农产品的生长过程。

　4.2.7. 溯源接口管理

　与外部系统、功能模块的对接。例如政府部门、农产品、供应商、销售商，通 WebService 接口，数据的 DBMS 接口和软件的 API 接口进行对接，实现系统信息的统一管理和采集。

　4.3. 基于物联网数据汇聚的政府信息门户子系统

　4.3.1. 信息发布模块

　农业信息发布以文字信息为主，同时具备视频、图片、文本等多媒体信息的功能。具备涉农信息的采集、编辑、审核和管理功能，能够按不同的业态有选择的向各类用户发布其关心的涉农信息。并通过整合政府部门的各种信息发布渠道，包括网站、微博、手机终端软件、气象信息发布平台、水利信息发布平台、广播电台等相关渠道，实现涉农信息的发布。发布的涉农信息包括农业要闻、灾害预警、气象信息、供求对接、市场行情、专家解答、土壤墒情、政策法规、政务公开等内容。

　4.3.2. 园区主体展示模块

　 建立农业主体信息库，按农业主体类别进行分类展示，展示的内容包括文字、图片、视频等。设置信息录入、审核、发布以及增加、删除、修改、统计、查询、打印、导出等功能。

　通过建立视频监控指挥平台，对农业生产进行视频监控，农企只要增加视频监控的前端设备即可与视频监控指挥平台连通，可对企业生产现场进行展示。

　选取农业生产的蔬果栽培、畜牧养殖、水产养殖、苗木培育和等业态的代表企业进行集中展示，在门户网站上进行实时视频的展示，清晰地观

　察前端现场的实时图像。实时点播时，能按照指定设备、指定通道进行图像的实时监视调用，调用时不能影响别的通道进行图像传输，支持监视图像的无级缩放、图像抓帧，支持跨设备的图像组屏。同时，预留数据端口，为其他已经自行安装视频设备的企业提供展示实时视频的机会。

　4.3.3. 农产品信息展示模块

　建立农产品供求信息库，按蔬菜、瓜果、畜禽、水产、花木等分类展示，设置特色产品推荐、会员中心、企业库、商品库、评分评论、在线留言、检索查询等功能。

　4.3.4. 农品追溯查询模块

　增加农产品追溯管理模块，通过门户网站为各政府监管部门及...