农业物联网-远程监控解决方案

农业物联网-远程监控解决方案

北京昆仑海岸传感技术有限公司 【期刊名称】自动化博览 【年(卷),期】2013(000)004 【总页数】3

1 背景

农业物联网技术的推广应用，是农业现代化水平的一个重要标志，农业物联网的快速发展，将会为中国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全新平台，也必将为传统产业改造升级起到巨大的推动作用。

农业物联网-远程监控解决方案项目针对当前智慧农业应用，进行相关业务示范平台的部署与建设，面向农民提供物联网服务。在研究和平台建设过程中，将解决3G和物联网公众服务面临的技术难点，提高物联网应用研究水平，提升物联网企业产品的技术含量，带动产品的市场需求，同时解决农业等社会热点民生问题，通过新技术改变传统农业种植模式，提高农民生产质量。

2 方案概述及创新性

本系统是一个基于广域网络的大型分布式远程监测与自动控制系统，针对实现我国农业现代化的实际特点及需求，运用最新微功率无线通信技术和数字传感技术进行农业物联网温室大棚远程监控传感系统的研发，实现实时自动监测农业大棚内的环境参数，并通过后台计算机轻松实现无人值守和远程监控。建成了集数据采集、数字传输、数据分析处理、数控农业机械为一体的现代农业物联网创新网络平台与应用示范，帮助农业科技人员采集并存储实验数据，远程控制棚内设备，特别是自动控制功能，做到了精准实时控制。由于用高科技手

段取代了传统的人工手段去实现对蔬菜等农作物的管理和调度，在大面积农业生产环境下，节省了工作中的大量时间并节约大量的人力成本。在管理的效率提高之后，处理等量任务使用的时间大大缩短，从而大大的减小了时间成本。为我国农业的信息化建设奠定了坚实的基础，在观念创新、体制创新和手段创新的道路上迈出了关键性的一步，形成了效率、质量与规模相统一的良好局面。 主要技术内容包括基于物联网农业应用的嵌入式中间件软件的设计与实现；无线物联网网关系统的设计与实现；基于云平台的农业物联网监测数据的可追溯性技术；网间融入子层的设计；实时数据采集模块、自动控制模块的设计与实现。

主要创新点如下：

（1）基于嵌入式中间件技术，建立了物联网农业温室应用的前端信息采集和后端信息汇聚系统，实现了多种接口和协议的集成，有效整合了农业温室的多种信息，首次应用于农业温室的远程监控。

（2）设计开发了嵌入3G模块的农业温室物联网网关系统，应用矩阵排布技术实现了大范围温室的智能传感器部署，提高了多传感器信息传输的可靠性。 （3）使用虚拟化技术和云平台建立农业温室智能化应用平台，根据系统的业务容量实时合理分配平台资源，平台具有可扩展性，同时实现了农业温室物联网监测数据的可追溯性。

3 具体实施方案

农业大棚智能监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态

信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。方案特点如下：

①实现对土壤温度、空气温度、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分等信息的采集；

②KL-H1100物联网网关作为数据接收采集器，具有以太网和3G双通讯，上传数据方便

③ZigBee智能自组网机制，采用2.4GHz频率通信，传输距离远，穿透性强； ④电池、市电、太阳能多种供电方式，传感器布点不受电源限制； ⑤稳定的有线传输控制，自由控制卷帘机、天窗等设备；

本实例为天津大棚监测系统。此地拥有13个普通日光棚，每个大棚东西方向为240实体墙，朝南钢架结构，上铺塑料薄膜。大棚以种植蔬菜为主，主要实现数据监测，根据数据，合理控制卷帘机系统和滴灌系统。实现现代化农业种植，节省人力，增加效益。 3.1 现场环境

13个大棚分为两排排列，如图2所示，每个大棚长10米，宽5米，1号大棚和2号大棚中心距间隔10米，两排大棚间隔6米。因为大棚环境良好，AC 220V供电充足，因此，传感器全部采用路由型设备，路由型的优点是传感器和物联网网关间的连接更加方便，网络更好，缺点是没有休眠功能，必须有外供电。 3.2 主要设备

①KL-H1100物联网网关 1只；

②JZH-026-12 温度、湿度、土壤温度、土壤水分、二氧化碳无线传感器 13只；