绿色农业物联网平台

第一部分 前 言

农业物联网：物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。他是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后，则是在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。

传统农业，浇水、施肥、打药，农民全凭经验、靠感觉。如今，设施农业生产基地，看到的却是另一番景象：瓜果蔬菜该不该浇水？施肥、打药，怎样保持精确的浓度？温度、湿度、光照、二氧化碳浓度，如何实行按需供给？一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题，都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关，农业工作人员只需按做个选择，或是完全听“指令”，就能种好菜、养好花。

物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。

物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。 物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深度重组，成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值，它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。

第二部分 平台整体架构

绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿PC 绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿绿(绿绿绿绿)

平台整体架构

绿色农业－大棚栽培物联网子系统

大棚栽培物联网子系统是全自动化的控制系统把物联网技术应用到了蔬菜大棚栽培管理中，安装在蔬菜大棚内部的传感器采集和传送大棚内的信息数据，通过无线传输网络来完成数据传输。可以掌握蔬菜生长最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤含水率等信息，实现在蔬菜不同的生长期，灌溉、施肥等实行按需供给，实现了自动操作。

绿色农业－生产管理物联网子系统

生产管理物联网子系统是对大棚栽培物联网子系统采集的各种信息进行数据比对，通过农产品大棚管理模块分析以后向大棚栽培物联网子系统的传感器发出操作指令，控制其有效运行。大屏展示模块可以把收集到的信息实施展示在大屏上，提高信息的透明度。生长过程实时监控模块首先由农业专门人员录入各种蔬菜的生长周期，监控模块实现对生长周期的蔬菜进行生长监控。农产品培育支持决策模块实现对了正在培育的蔬菜进行智能化管理决策，供农业专门人员决策时参考，决策信息来源于农产品生长过程数据库和农产品基本信息数据库，

绿色农业－溯源流通物联网子系统

溯源流通物联网子系统是农产品安全管理一项重要手段，利用现代化信息管

理技术给每件商品标上号码、保存相关的管理记录，从而进行追踪溯源。溯源流通信息平台，主要开展以“蔬菜大棚”等农产品在生产、加工、流通全过程的信息化关键技术为目标，建立起有效的农产品追踪与溯源安全机制，一方面实现了该产品的防伪，另一方面，实现了对农产品的生产、加工、流通全过程中所涉及的信息收集与整理，使用者可以很方便的查看到自己食用的蔬菜产地在那里，收获时间是什么时候等信息。

绿色农业－网络销售物联网子系统

绿色农产品销售网是致力于为绿色农产品解决销售问题的农业网站，网站提供了B2B（business to business）企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。也提供B2C（business to customer）农产品零售机构对消费者的电子商务。为农产品打开销路提供过帮助。 所有销售的农产品都来源于绿色农业－大棚栽培物联网子系统生产的蔬菜，水果等，确保质量。

绿色农业－个人农场物联网子系统

个人农场物联网子系统是通过物联网技术打造绿色农产品生态娱乐，掀起新一轮生态娱乐狂澜。圆你一个私家花园的梦想，给您一个和自然零距离的机会，在青山绿水中拥有一片专属自己的土地，自己喜爱的蔬菜。在健康适度的劳作中尽享天伦之乐！即使你的工作繁忙之时也可以通过网络坐在计算机旁通过视频查看属于自己的农家菜地，必要时可以发出指令给蔬菜进行浇水和施肥。

第三部分 农产品栽培监控子系统

在农田、蔬菜大棚等大规模生产方面，借助物联网技术把农业小环境的温度、湿度、光照、降雨量等，土壤的有机质含量、温湿度、重金属含量、PH值等，以及植物生长特征。这些信息进行实时获取传输并利用，对于科学施肥、灌溉作业来说具有非常重要的意义，这已成为目前农业物联网研究领域最主要的课题之一。

园区蔬菜大棚通过运用射频识别、红外感应器、物联网传感器技术、激光扫描器等信息传感设备，把园区大棚育苗、栽种和管理与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现了园区管理的智能化识别、定位、跟踪、监控。棚内作物可

以通过传感器及时向大屏幕管理中心提供各种科学的技术管理数据，把人们从繁重的农业劳作中解脱出来，从而实现农业发展的精细化管理。

第四部分 农产品管理子系统

农产品管理子系统包含：农产品培育支持决策子系统、大屏展示模块、生长过程实时监控模块、农产品大棚管理模块、实时大屏展示模块。

根据农产品栽培监控子系统，获取到大棚栽培物联网子系统的传感器通过无线网络传递过来的信息和农业人员输入的蔬菜农作物生长周期，把农作物的生长情况实时显示到大屏上去，同时农业管理人员可以通过决策支持子系统动态调整蔬菜农产品的培育方法，使蔬菜农产品获取到最优生长需要的资源。还可以根据时间和天气调整蔬菜农产品大棚的光线，保证蔬菜获得充足的阳光。

农民用电脑管理大棚的温度、湿度，预产期、施肥等农业劳作，通过网络可以实时了解大棚中农业作物的生长情况。并可以展示在大屏幕上。效果如下图所示：

农产品栽培监控子系统 地块编号：LS001 责任人：贾海天 今日待办任务：6 当前时间：2010年10月01日 13:14 大棚温度：21℃ 湿度：43% 名称 上次施肥时间 预计上市时间 上市数量 土壤的有机质含量 PH值 光照指数 黄瓜 09月21日 11月10日 300Kg 0.9 3.2 8 芹菜 09月25日 10月12日 600Kg 0.73 4.6 4 萝卜 09月20日 11月01日 460Kg 0.32 1.3 5 番茄 09月18日 12月04日 300Kg 0.58 5.9 4 空心菜 09月29日 10月01日 1000Kg 0.36 6.2 6 青椒 09月11日 12月03日 200Kg 0.65 5.7 2 茄子 09月12日 10月02日 780Kg 0.69 6.3 6 胡萝卜 09月30日 11月08日 120Kg 0.23 4.1 7 空心菜 09月28日 10月12日 900Kg 0.82 3.2 9

农产品栽培监控子系统(今日待办任务) 地块编号：LS001 责任人：贾海天 今日待办任务：6 当前时间：2010年10月01日 13:14 大棚温度：21℃ 湿度：43% 蔬菜名称 内容 描述 黄瓜 浇水 浇水量：10Kg 芹菜 施肥 肥料数量：16Kg 萝卜 调整 光照指数：9 番茄 浇水 浇水量：12公升 空心菜 收割 收割，预期产量1000Kg 胡萝卜 播种 播种数量：200Kg

第五部分 农产品流通溯源子系统

RFID 农产品流通溯源子系统。RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)是一种非接触识别技术，具有信息存储量大、识别迅速、标签不易损坏等优点。使用RFID 对农产品生产、加工、存储和销售地全过程进行跟踪，追溯食品的生产和加工过程，能够有效的加强农产品的管理。

以“绿色大棚蔬菜”农产品为例，通过采用RFID（电子标签）技术，来解决面向流通环节中的实时监控问题，而建设统一的蔬菜农产品数据共享中心，将监控数据实时采集，并存放到数据共享中心，客户可以直接通过因特网、短信等方式了解到“绿色大棚蔬菜”的“前世今生”。

具体实施过程中主要是利用RFID（电子标签）来进行农产品追溯：一是从上往下进行追踪，即从农产品生产基地—加工商—运输商—销售商—POS销售点，这种方法主要用于查找造成质量问题的原因，确定产品的原产地和特征；另一种是从下往上进行追溯，也就是消费者在POS销售点购买的食品发现了安全问题，可以向上层层进行追溯，最终确定问题所在，这种方法主要用于问题农产品的召回或者防伪。下图所示为农产品溯源信息平台数据流图。

系统主要由三大部分组成：监控模块、数据采集模块和数据查询模块。在农产品的生产、加工、配送、运输和销售的各个环节通过RFID(电子标签)与农产品数据共享中心相连，完成农产品全生命周期的数字化监控。如下图所示。

RFID(电子标签)RFID读写器编码格式农产品数据共享中心接口应用模式应用规范用户打印传真网络 ①在蔬菜农产品或原材料源头由公司加入RFID Tag,写入食品或原材料在源头的基本信息，如产地、出产日期、储存方法及食用方法等。

②检验检疫信息、仓储入库信息写入。

③出库分销到地方代理机构,直到超市、餐饮、快餐以及饭店,再将这一层信息写入实现跟踪链的最后环节。

④最后食品到达终端消费者。

第六部分 个人农场物联网子系统

“物联网节点”，每个节点上都连接着各种传感器。而在门口横梁处还悬挂着一个可360度旋转的摄像头。

节点与摄像头共同组成网状网络，各传感器采集的数据与实时图像通过传输系统传到机房的服务器上，服务器通过综合数据交换平台实时监测蔬菜大棚内植物生长环境的细微变化，传输到用户计算机或者智能终端设备上。智能终端显示

的图像就是节点的实时图像，节点的情况可以随便切换。同时可以通过网络控制传感器，监管自己的蔬菜产品植物生长最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率的实时信息，从而准确管理到蔬菜生长环境，实现更高层次的精耕细作。

个人农场物联网子系统是通过物联网技术打造绿色农产品生态娱乐，掀起新一轮生态娱乐狂澜。圆你一个私家花园的梦想，给您一个和自然零距离的机会，在青山绿水中拥有一片专属自己的土地，自己喜爱的蔬菜。在健康适度的劳作中尽享天伦之乐！即使你的工作繁忙之时也可以通过网络坐在计算机旁通过视频查看属于自己的农家菜地，必要时可以发出指令给蔬菜进行浇水和施肥。

第七部分 绿色农产品在线销售子系统

蔬菜农产品流通进入市场以后，可以通过电子商务手段，在网上进行直销，确保绿色农产品的质量，同时降低了流通环节的价格和成本。

绿色农产品销售网是致力于为绿色农产品解决销售问题的农业网站，网站提供了B2B（business to business）企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。也提供B2C（business to customer）农产品零售机构对消费者的电子商务。为农产品打开销路提供过帮助。 所有销售的农产品都来源于绿色农业－大棚栽培物联网子系统生产的蔬菜，水果等，确保质量。