一、智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展背景

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)等技術(shù)日趨成熟，并逐步應(yīng)用到了智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)中，主要包括環(huán)境、動(dòng)植物信息檢測(cè)，溫室農(nóng)業(yè)大棚信息檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)監(jiān)控，精農(nóng)業(yè)中的節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式。提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理效率、提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值、加快了智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)步伐。

　　二、農(nóng)業(yè)管理現(xiàn)狀及痛點(diǎn)

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)作物的生長(zhǎng)與自然界的多種因素息息相關(guān)，其中包括大氣溫度、大氣濕度、土壤的溫度濕度、光照強(qiáng)度條件、二氧化碳濃度、水分及其他養(yǎng)分等等。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)作業(yè)過(guò)程中，對(duì)這些影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的參數(shù)進(jìn)行管理，主要依靠人的感知能力，存在著極大的不準(zhǔn)確性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也就成為一種粗放式管理，達(dá)不到精細(xì)化管理的要求。

　　以傳感器與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的全方位環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中大受歡迎，并迅速推廣開來(lái)。針對(duì)農(nóng)業(yè)大棚管理的現(xiàn)狀及痛點(diǎn)，順舟智能提出智慧農(nóng)業(yè)解決方案。

　　三、順舟智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案概述

　　順舟智慧農(nóng)業(yè)解決方案基于Zigbee/NB-IoT/LoRa等無(wú)線通信技術(shù)，通過(guò)順舟智能的智能網(wǎng)關(guān)及無(wú)線連接設(shè)備，搭載相應(yīng)的傳感器，如空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器等，實(shí)時(shí)采集空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度以及光照度、PH值等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟、關(guān)閉或遠(yuǎn)程控制指定設(shè)備?？梢愿鶕?jù)用戶需求，隨時(shí)進(jìn)行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。

　　同時(shí)根據(jù)客戶應(yīng)用場(chǎng)景的不同，在順舟智能硬件的基礎(chǔ)上連接不同的傳感器，可適用于不同的應(yīng)用，包括農(nóng)業(yè)溫室大棚、林業(yè)、漁業(yè)等。

　　圖為農(nóng)業(yè)大棚的應(yīng)用

　　四、順舟智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)硬件解決方案

　　按照整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)構(gòu)，架構(gòu)可分為感知層、傳輸層、應(yīng)用層及用戶終端四個(gè)部分：

　　1、感知層主要是環(huán)境信息采集設(shè)備及設(shè)備自動(dòng)控制部分：包括空氣溫濕度信息監(jiān)測(cè)，土壤信息監(jiān)測(cè)，氣象信息監(jiān)測(cè)，視頻信息采集。

　　2、傳輸層主要是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：包括順舟自主研發(fā)的智能網(wǎng)關(guān)、無(wú)線連接設(shè)備等。

　　3、應(yīng)用層主要包括農(nóng)業(yè)大棚、林業(yè)、漁業(yè)等場(chǎng)景應(yīng)用;

　　4、用戶終端主要是信息發(fā)布與數(shù)據(jù)智能處理部分：包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本、PC機(jī)等。

　　五、舉例：農(nóng)業(yè)大棚物聯(lián)網(wǎng)解決方案

　　智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)由順舟自主研發(fā)基于Zigbee/NB-IoT/LoRa的智能網(wǎng)關(guān)、無(wú)線傳輸設(shè)備、無(wú)線采集設(shè)備及相匹配的空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤PH傳感器、光照度傳感器、CO2傳感器、攝像頭、加熱、噴灌、通風(fēng)、卷簾設(shè)備及其配套PLC及其他設(shè)備服務(wù)器等組成。

　　六、智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)功能

　　1、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　通過(guò)安裝于指定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤PH傳感器、光合有效輻射傳感器、CO2傳感器等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣的溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度及PH值等相關(guān)數(shù)據(jù);

　　2、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸

　　順舟無(wú)線數(shù)傳設(shè)備通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)傳向監(jiān)控中心，保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

　　3、智能聯(lián)動(dòng)控制

　　聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)由加熱、噴灌、通風(fēng)、卷簾設(shè)備及其配套PLC及Wifi設(shè)備服務(wù)器組成，當(dāng)傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比超出臨界范圍時(shí)，控制器自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)硬件設(shè)備對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境加熱、澆水、通風(fēng)、卷簾加減光照輻射，實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)過(guò)程精確控制。

　　4、種植環(huán)境可視化

　　智慧農(nóng)業(yè)信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)各傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景。

　　5、平臺(tái)軟件遠(yuǎn)程控制

　　整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放于云端平臺(tái)，平臺(tái)可對(duì)采集的數(shù)據(jù)，建立分析模型，進(jìn)行智能化處理，優(yōu)化農(nóng)作物種植。

　　七、設(shè)備清單