服務近2000家企業,依托一系列實踐中打磨過的技術和產品,根據企業的具體業務問題和需求,針對性的提供各行業大數據解決方案。
智慧農業物聯網應用平臺技術方案
來源:未知 時間:2021-33-23 瀏覽次數:302次
一.軟件目的
智慧農業,是通信、計算機和農學等若干學科和領域共同發展并相互結合所形成的產物,它將信息采集、傳輸、處理和控制集成在一起,使人們更容易獲得農作物生長各個階段的各類信息,也讓人們更容易掌控這些信息,通過人工智能與農業生產的結合真正實現人與自然的交互。隨著通信、計算機、傳感網等技術的迅猛發展,將物聯網應用到農業監測系統中已經是目前的發展趨勢,它將采集到的溫度、濕度、光照強度、土壤水分、土壤溫度、植物生長狀況等農業信息進行加工、傳輸和利用,為農業生產在各個時期的精準管理和預測預警提供信息支持,追求以最少的資源消耗獲得最大的優質產出,實用也增長由主要依賴自然條件和自然資源向主要依賴信息資源轉變,使不可控的產業得以有效控制。本系統目的是實現目標監測區域內,無線傳感器網絡節點的自動組網、影響農作物生長的環境參數的實時采集以及上位機監測軟件的數據分析和遠程監測,同時為了降低傳感器的節點的消耗、提高采集數據的準確度。二.系統架構
智慧農業可以高效運用當代最新的信息技術,精準認知作物的生長狀態以及相應的“四情”信息,針對具體的苗情、墑情等信息開展相應的動態監測以及趨勢研究,實現對產出、管理以及救災等多方面的有效指揮,增強細節作業與管理的綜合素養,有效察覺產出體系中的各類問題,擬定具備針對性的管理策略,形成更為科學的意見與方案,更為高效地推進技術指導,帶動農業體系產量與質量的提升。智慧農業物聯網系統架構

智慧農業是我國農業現代化發展的必然趨勢,物聯網、云計算等新興技術的結合運用,突破了農業市場環境下的時空制約,農產品的購買、流通等環節中形成的數據信息,將會獲得及時的監控,高效傳輸,從而高效處理信息的不對稱問題。智慧農業和當代生物技術方法充分結合,這也是新時代農業發展的重要方向。伴隨著智慧農業的不斷發展,當下已經形成了一個行政引領、社會保障、市場促進、民眾支持的良性運行模式,體現了長遠發展的潛力和可能性,對于社會生產的發展將會發揮更大價值。
三.氣象環境信息檢測系統
氣象環境信息可以通過小型氣象站來檢測,小型氣象站是一套完整的氣象監測系統,特別適用于小氣候環境監測,通過搭配不同類型的智能型傳感器,可以實時采集戶外的空氣溫濕度、光照、風速、風向等環境參數。環境信息能夠更加便捷地展示在物聯網體系中,使得相關的管理者能夠依靠列表等模式掌握詳盡的環境參數,也能夠通過戶外LED屏,集中顯示各個環境參數,同時還可以添加介紹、氣象信息等功能。
四.土壤墑情監測與遠程灌溉控制
土壤墑情監測系統主要負責采集土壤環境信息,包括土壤水分、土壤溫度等環境信息,上傳至土壤墑情采集器并控制相關設備。墑情數據能夠更加便捷地展示到專業的物聯網體系中,使得系統中的管理者能夠通過專業圖表的模式查閱相應的墑情數據,也可將獲取的數據依靠無線網絡傳輸到平臺或管理者的手中,隨時隨地都能了解土壤墑情。遠程智能灌溉系統分為手動控制和自動控制,手動控制功能和自動控制功能能夠任意切換,當選擇手動控制功能時,通過物聯網平臺控制電腦或者手機APP就能遠程手動控制澆灌系統開和關;當選擇自動控制功能時,可通過在物聯網平臺控制電腦,設置開啟和關閉澆灌系統閾值,當土壤水分低于下限值時,就能延時自動開啟澆灌系統。當土壤水分高于上限值時,也能延時自動關閉澆灌系統。土壤墑情監測與遠程灌溉控制系統如圖所示。

五.可視化監控系統
作為系統內部數據的重要補充渠道之一,系統運行過程中,會以網絡與視頻等方面的傳輸機制作為基礎,對植物與健康等信息開展全方位的監控。該系統采用B/S架構,能夠實現應用功能的高效分布,在云平臺之中提供專業的存儲與處理需求,從而滿足客戶端的各類服務需求。該部分主要有服務器、攝像頭等多個構成部分,服務器方面需要解決信號的傳遞、轉換等需求,而且能夠提供便捷的網絡服務。僅需要使用者可以連入到互聯網,即可通過自身享有的權限獲取圖像查閱等功能,提供非常便捷的系統監測,可以實時查看園區內安全狀況和農作物長勢。

六.物聯網平臺
通過安裝在農業基地的各種傳感設備,實時采集特定范圍的環境、風速、實時視頻等數據;并將數據通過網絡傳輸給農業平臺,平臺可對相應數據開展針對性的研究與處置。
系統存在對當前種植體系內相關指標很難有效測定、手段較為陳舊等缺陷,使得物聯網技術整合到農業體系中,通過終端模塊來解決感知的需求。獲取特定區域的環境參數,實現對溫濕度、空氣以及光照等數據的高效追蹤,并且綜合運用互聯網、4G、5G等現代化的網絡技術,滿足該系統的傳輸需求,使得測定獲取的環境數據可以通過網絡渠道傳遞到平臺中,以此來解決溫室數據的高效追蹤與監控。在識別環境參數突破預設限值的情況下,平臺會發出相應的報警數據,依靠短信等模式傳遞報警數據,即便在很遠的距離也可依靠網絡、手機等方式便捷地查看環境狀態。用戶運用手機等終端設備進入到系統之后,能夠便捷地查閱監控測定的環境參數與歷史數據,為用戶處理當前監控區域內的情況提供數據參考。

七、功能詳細設計
登錄進行賬號密碼驗證,驗證成功后即可登錄成功進行正常使用和訪問系統。用戶填寫完賬號密碼后點擊登錄,點擊后程序進行賬號密碼驗證,驗證通過后即可登錄系統;不通過時在頁面進行提示,如:賬號密碼錯誤等信息。
1.首頁
登錄成功后默認顯示首頁頁面,首頁頁面中主要包含當前用戶信息、當前時間、數據統計(監測數量、傳感器數量、監控數量、預警信息等)、近期的溫濕度(以折線圖進行展示)以及監測項目列表。
其中用戶信息及當前登錄信息,登錄后將用戶基本信息進行緩存及顯示,調用第三方插件并顯示當前時間,對數據庫表中的監測數量、傳感器數量、監控數量、預警信息進行查詢統計,統計后以接口的形式返還給前端并展示在頁面上;近期的溫濕度信息同理,查詢數據庫表中的溫濕度信息,以時間為節點,查詢某一時間段的信息,將信息統計返還前端頁面,以折線圖的方式進行顯示。監測項目列表顯示的信息為監測項目名稱、空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度、土壤PH值等信息,可對每一條信息進行操作、查看詳情等,該列表以分頁的形式進行展示。
其中用戶信息及當前登錄信息,登錄后將用戶基本信息進行緩存及顯示,調用第三方插件并顯示當前時間,對數據庫表中的監測數量、傳感器數量、監控數量、預警信息進行查詢統計,統計后以接口的形式返還給前端并展示在頁面上;近期的溫濕度信息同理,查詢數據庫表中的溫濕度信息,以時間為節點,查詢某一時間段的信息,將信息統計返還前端頁面,以折線圖的方式進行顯示。監測項目列表顯示的信息為監測項目名稱、空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度、土壤PH值等信息,可對每一條信息進行操作、查看詳情等,該列表以分頁的形式進行展示。
2.監測
登錄系統后,點擊左側菜單欄中的監測按鈕,進入到監測頁面。該功能模塊配合硬件一起使用,主要用途為:對大棚等場所進行空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度以及一些其他影響因素的信息監測。
該模塊的顯示了各個監測項目的信息,其中包括:監測項目名稱、MAC地址、IP地址、備注、版本號、是否在首頁顯示、是否在線等信息。列表通過程序進行數據庫查詢,將信息分頁顯示,可通過篩選進行查詢特定監測項目的信息,可以通過每條信息后的操作,對該項目進行編輯以及刪除操作。
點擊某一條信息后進入到詳情頁面,該頁面顯示該項目的詳細信息以及可以設置硬件的開關。主要內容有:顯示該項目的空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度以及二氧化碳濃度。同時可以對風機閥、灌溉閥、遮陽簾、燈、水簾以及加濕器進行開關等操作,直接線上操作,更智能更快捷,省時省力。還可以查看過去一小時、一天、一周、一個月等氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度以及二氧化碳濃度的信息,該信息將以折線圖的形式進行展示。
在監測頁面可對任意一項目信息進行備注信息編輯操作,備注信息編輯后進行保存,保存成功后即可查看到備注信息。
該模塊的顯示了各個監測項目的信息,其中包括:監測項目名稱、MAC地址、IP地址、備注、版本號、是否在首頁顯示、是否在線等信息。列表通過程序進行數據庫查詢,將信息分頁顯示,可通過篩選進行查詢特定監測項目的信息,可以通過每條信息后的操作,對該項目進行編輯以及刪除操作。
點擊某一條信息后進入到詳情頁面,該頁面顯示該項目的詳細信息以及可以設置硬件的開關。主要內容有:顯示該項目的空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度以及二氧化碳濃度。同時可以對風機閥、灌溉閥、遮陽簾、燈、水簾以及加濕器進行開關等操作,直接線上操作,更智能更快捷,省時省力。還可以查看過去一小時、一天、一周、一個月等氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度以及二氧化碳濃度的信息,該信息將以折線圖的形式進行展示。
在監測頁面可對任意一項目信息進行備注信息編輯操作,備注信息編輯后進行保存,保存成功后即可查看到備注信息。
3.預警
登錄系統后,點擊左側菜單欄中的預警按鈕,進入到預警頁面。該功能模塊配合硬件一起使用,當硬件掃描到一系列信息不正常時,將該信息通過程序進行傳輸,程序將該信息存儲到數據庫表中,在用戶點擊預警并進入到預警頁面時,將所有的預警信息以列表的形式分頁展示,主要的內容有:監測項目名、傳感器、報警內容、是否已讀、預警狀態、預警時間??赏ㄟ^篩選框對列表進行篩選查詢,查詢符合要求的信息。同時,可以通過每條信息后面的操作欄目,對預警信息進行刪除操作,在點擊刪除時,系統自動提示是否確認等類似提示語,點擊確定后,將該信息進行刪除,程序對該條數據進行物理刪除,將數據庫表中存儲的該數據刪除。
4.分析
登錄系統后,點擊左側菜單欄中的預警按鈕,進入到預警頁面。
進行下拉選擇:選擇大棚、時間段以及類型(空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度、土壤PH值等)等信息。選擇后,程序通過選擇的條件進行數據庫數據篩選查詢,將篩選后的數據按照條件進行排列,將數據整理后返回前端,前端再將數據以折線圖的形式展示在后臺頁面上。
折線圖顯示成功后,可點擊右上角的下載圖表,將折線圖以圖片的方式進行保存。
八.文檔下載
點擊下載文檔:《wsdm智慧農業物聯網應用平臺技術方案》
進行下拉選擇:選擇大棚、時間段以及類型(空氣溫度、空氣濕度、光照度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳濃度、土壤PH值等)等信息。選擇后,程序通過選擇的條件進行數據庫數據篩選查詢,將篩選后的數據按照條件進行排列,將數據整理后返回前端,前端再將數據以折線圖的形式展示在后臺頁面上。
折線圖顯示成功后,可點擊右上角的下載圖表,將折線圖以圖片的方式進行保存。
八.文檔下載
點擊下載文檔:《wsdm智慧農業物聯網應用平臺技術方案》
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