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农业物联网应用的系统架构

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随着世界各国政府对物联网行业的政策倾斜和企业的大力支持和投入,物联网行业被急速的催生,技术发展无边界,并且在各个方面扩大根基,目前物联网在家庭安全,工业(工业物联网)和智能城市等领域已经得到了应用,但是物联网的技术发展不仅于此,在农业领域也有应用,也就是农业物联网。

农业物联网,即通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中的物联网,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络,能够保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。

一、农业物联网的优势


科学栽培
农业物联网经过传感器数据剖析可断定土壤适合栽培的作物种类,经过气候环境传感器能够实时收集作物成长环境数据,实现科学栽培。

精准操控
物联网在农业领域的应用中,经过布置的各种传感器,迅速依照作物成长的请求对栽培基地的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等进行调控,从而实现精准操控。

绿色农业
传统农业很难将栽培过程中的一切监测数据完好记录下来,而物联网农业可经过各种监控传感器和网路体系将一切监控数据保存,便于农商品的追根溯源,完成农业出产的绿色无公害化。

以通过现代化经营管理、资源高效利用、产业合理布局、环境自动化控制等,农业物联网提高了农业的综合效益,形成了以农业物联网为基础的智慧农业。实现了对农产品的生长环境及加工、流通等过程的全生命周期全自动化管理,为解决农业种植环境和食品安全问题提供了技术保障,也为果蔬产品的优良质量提供了保证。


二、农业物联网应用的系统架构

      1.农业物联网的设备层

      农业物联网的系统设备层主要分为数据收集设备与逻辑控制设备,数据收集设备负责将农业生产过程中的重要数据进行系统化集中。包括农作物生长环境数据、农作物自身数据、生产管理人员数据等。设备主要分为六大类:


智能农业控制

      (1)无线数据传感器,主要包括收集空气温湿度、光照度、CO2浓度,水体数据,土壤温度、土壤水分、土壤PH值,土壤肥力等信息采集传感器。

      (2)有线扩展模块,主要包括在广泛分布的农业生产过程中相对集中的密集型数据采集环境,通过有线数据采集扩展模块,实现多种方式的数据传感器的组网,用尽量低的成本采集到足够多的样本数据。

      (3)无线逻辑控制器,实现对农业生产过程中的可控电气设备进行逻辑控制,如卷帘机、卷膜机、方风机、喷淋、滴灌、补光、补CO2、施肥机等。

      (4)物联网摄像头,用于农业生产环节中实时视频监控,与安全防盗监控,便于管理人员在第一时间了解生产环节中的实时情况。

      (5)智能网关,支持NB-Iot、GPRS、3G/4G、wifi、lora、蓝牙、433MHz、RS485等无线与有线连接方式,内部集成多种预设逻辑模式,便于现场组网与数据汇总上传。

      (6)小型智能气象设备,可以高效收集一定范围内的气象数据,为系统运行提供准确的环境数据支撑。

2.农业物联网的网络层

      设备与网关之间、网关与物联网平台之间的数据交换行程网络传输层。包括传感器有线组网、短距离无线组网、物联网专网与公共网络。平台通过预设配置将多重网络以固有规则进行统一规划、集中管控,实现多重网络下的分散与统一。

3.农业物联网的平台层

      平台采用B/S经典架构,同时配合专用App,实现跨平台、跨地域的统一管理。底层设备通过TCP/IP、UDP、HTTP等协议接入管理平台,与平台建立加密通讯连接。第三方平台通过API接口实现多平台数据互通。

      数据分析:平台提供大数据存储与分析基础架构,为农业生产环节提供简单高效的基础分析能力。


https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx