1、P 托普云農(nóng)一一致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！托普云農(nóng)設(shè)施農(nóng)作物遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)一、方案概述設(shè)施農(nóng)業(yè)是近年來發(fā)展起來的對(duì)栽培技術(shù)、管理水平與設(shè)施水平要求較高的一種高投入、高產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展為提高農(nóng)民收入、振興地方經(jīng)濟(jì)和改善人們生活水平提供了支撐，受到國家和地方政府的大力關(guān)注。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，也出現(xiàn)了各種各樣的新問題，如設(shè)施農(nóng)業(yè)中出現(xiàn)了病蟲害，農(nóng)民如何科學(xué)的從事設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如何更好的為農(nóng)民與專家建立起橋梁等問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中逐漸得到了廣泛的應(yīng)用，我公司提出了設(shè)施農(nóng)業(yè)智能專家系統(tǒng)解決方案來解決設(shè)施農(nóng)業(yè)所遇到的這些問題。托普云農(nóng)設(shè)施農(nóng)作物

2、遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)利用現(xiàn)代通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)影響農(nóng)作物生長發(fā)育的溫度、濕度、光照等關(guān)鍵因子進(jìn)行定量化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)和系統(tǒng)中農(nóng)作物最適生長模型和病蟲害發(fā)生模型進(jìn)行比較，一方面系統(tǒng)可以直接將這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)通過手機(jī)或手持終端發(fā)送給農(nóng)戶、技術(shù)員、農(nóng)業(yè)專家等，為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供詳細(xì)實(shí)時(shí)的一手?jǐn)?shù)據(jù)；另一方面系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和分析，可以對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)和病蟲害的發(fā)生等發(fā)出告警和專家指導(dǎo)，方便農(nóng)戶提前采取措施，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和成本，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值。二、方案架構(gòu)每種農(nóng)植物都有自己的生長周期，而在其成長周期，影響農(nóng)植物生產(chǎn)的幾個(gè)關(guān)鍵因素主要包括：水、空氣、光照和溫度等，通過對(duì)每項(xiàng)因素的解

3、析，發(fā)現(xiàn)跟農(nóng)植物密切相關(guān)的主要因素包括：空氣的溫濕度、土壤溫度、光照等而隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，這些因素完全可以通過信息化調(diào)節(jié)來進(jìn)行干預(yù)和調(diào)控，引導(dǎo)農(nóng)植物的高效成長。設(shè)施農(nóng)作物遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)通過對(duì)影響農(nóng)植物諸多因素的分析，采用一套適于各種農(nóng)植物生長的動(dòng)態(tài)模型庫；農(nóng)戶通過遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)可以清楚了解該植物的成長周期、適宜的環(huán)境等，并通過實(shí)時(shí)監(jiān)測植物成長過程中的關(guān)鍵因數(shù)，形成了屬地特色的農(nóng)植物生長模型庫，當(dāng)農(nóng)植物生長過程的一些關(guān)鍵因素脫離標(biāo)準(zhǔn)模型時(shí)，系統(tǒng)即時(shí)給與告警，通知農(nóng)戶調(diào)節(jié)、指導(dǎo)農(nóng)戶生產(chǎn)。手機(jī)應(yīng)用翼端應(yīng)用層設(shè)施農(nóng) 業(yè)專家 屈務(wù)平臺(tái)“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終就+應(yīng)用接口自動(dòng)裝置:病蟲害四測,債防模型

4、成熟度分析模型果蔬栽培管暹程型專家業(yè)務(wù)槿型業(yè)務(wù)生威及管理中心數(shù)據(jù)管理中心網(wǎng)絡(luò)、櫻省營理系藥規(guī)頻服務(wù)中心平臺(tái)用戶管理中心計(jì)費(fèi)管理中心、方案主要內(nèi)容遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)從構(gòu)架到開發(fā)，均采用無線化模塊設(shè)計(jì)，包括：前端數(shù)據(jù)采集、中間數(shù)據(jù)傳輸和終端數(shù)據(jù)瀏覽。技術(shù)實(shí)現(xiàn)上分四層：用于支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的感知層設(shè)備、傳輸層網(wǎng)絡(luò)、設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)管理平臺(tái)以及市、區(qū)縣兩級(jí)監(jiān)控中心和各類應(yīng)用終端。應(yīng)用為政府主管部門構(gòu)建市、區(qū)縣二級(jí)控制應(yīng)用中心，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理服務(wù)分三個(gè)級(jí)別體系，市農(nóng)業(yè)主管機(jī)構(gòu)、企業(yè)（基地、合作社）和農(nóng)戶，每層分別可以支持管理員、專家和種植者角色。服務(wù)內(nèi)容包括溫室農(nóng)作物種植階段生長環(huán)境要素的監(jiān)測、智能

5、化分析、病蟲害預(yù)警、監(jiān)測報(bào)警、專家指導(dǎo)等服務(wù)。感知層：該層的主要任務(wù)是將設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)涉及到的各種物理量通過各種手段，實(shí)時(shí)并自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可處理的數(shù)字化信息或者數(shù)據(jù)。感知層的主要任務(wù)是對(duì)各種信息進(jìn)行標(biāo)記，并通過傳感等手段，對(duì)這些標(biāo)記的信息和現(xiàn)實(shí)世界的物理信息進(jìn)行采集，將其轉(zhuǎn)化為可供處理的數(shù)字化信息。傳輸層：該層的主要任務(wù)是將感知層采集到的農(nóng)業(yè)信息，通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行匯總，將設(shè)施農(nóng)業(yè)信息整合到一起，發(fā)送給應(yīng)用層。傳輸層是設(shè)施農(nóng)業(yè)智能專家系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)信息的傳遞。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心等。平臺(tái)層：該層的主要任務(wù)是通過云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)的技術(shù)，對(duì)于收集來的設(shè)

6、施農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析，記錄設(shè)施農(nóng)業(yè)的各種數(shù)據(jù)并借助農(nóng)作物生長、病蟲害、專家指導(dǎo)等模型庫，通過數(shù)據(jù)分析建立預(yù)言系統(tǒng)來預(yù)測未來一段時(shí)期內(nèi)農(nóng)作物的生長情況，通過云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)的挖掘分析來引導(dǎo)農(nóng)民選擇設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行有選擇的種植。應(yīng)用層：該層的主要任務(wù)是將信息匯總并應(yīng)用，應(yīng)用層主要包括專家診斷咨詢系統(tǒng)，病蟲害防治與報(bào)警系統(tǒng)，溫室監(jiān)測、顯示與報(bào)警系統(tǒng)，農(nóng)作物成熟度分析系統(tǒng)，農(nóng)技指導(dǎo)系統(tǒng)等。主要功能如下：設(shè)施環(huán)境監(jiān)測和告警：設(shè)施環(huán)境監(jiān)測是使用無線傳感器實(shí)時(shí)采集蔬菜設(shè)施環(huán)境數(shù)據(jù)信息及視頻圖像信息，并對(duì)不適合農(nóng)作物生長的環(huán)境條件自動(dòng)告警。病蟲害預(yù)警：監(jiān)測影響設(shè)施內(nèi)病蟲害發(fā)生的關(guān)鍵因子，建立設(shè)施

7、農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害預(yù)測預(yù)報(bào)，并進(jìn)行有針對(duì)性的防治指導(dǎo)。植物成熟狀況預(yù)報(bào)：根據(jù)農(nóng)作物生長積溫模型預(yù)測植物各個(gè)生長期、發(fā)育成熟度和可收獲日期。遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)系統(tǒng)：根據(jù)農(nóng)作物生長模型庫，對(duì)大棚實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)比分析，高于作物生長的上限或低于作物生長下限系統(tǒng)自動(dòng)告警。將不同作物栽培種植流程規(guī)范化，不同的生長期系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出農(nóng)業(yè)規(guī)范操作信息、專家指導(dǎo)信息。綜合管理活動(dòng)：通過植物生長適宜時(shí)間累積，病蟲害適宜時(shí)間累積，及生產(chǎn)活動(dòng)跟蹤狀況，對(duì)整個(gè)設(shè)施操作管理進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過綜合指數(shù)加權(quán)和計(jì)算并進(jìn)行排名，并形成區(qū)域設(shè)施狀況綜合報(bào)告。實(shí)操管理：系統(tǒng)是為專家提供一個(gè)可以提高農(nóng)戶種植方法的工具；包括：常

8、見農(nóng)植物種植方法下載、種植過程注意事項(xiàng)、各階段病蟲害的防治等，并通過短信或站內(nèi)消息提示農(nóng)戶生產(chǎn)過程中的主意事項(xiàng)。技術(shù)性能要點(diǎn)：1、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測能力。2、為管理者提供大量有針對(duì)性的管理功能，幫助用戶利用管理手段改善生產(chǎn)質(zhì)量和效率。3、監(jiān)測影響設(shè)施內(nèi)病蟲害發(fā)生的關(guān)鍵因子(空氣溫度、空氣濕度、光照、土壤溫度、土壤水份、二氧化碳含量等)，建立設(shè)施農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生模型，利用智能算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害預(yù)測預(yù)報(bào)，并進(jìn)行有針對(duì)性的防治指導(dǎo)。4、特有強(qiáng)大的智能化模型分析和數(shù)據(jù)處理能力，幫助用戶改善病蟲害應(yīng)對(duì)和管理能力。5、可以根據(jù)用戶要求，定制客戶要求的特殊精度的監(jiān)測和控制方案6、傳感器安裝不需要任何連線，使得安

9、裝極為方便，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。四、其他方案關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：1、設(shè)施環(huán)境集成無線傳感器：主要根據(jù)農(nóng)植物生長過程中息息相關(guān)的環(huán)境因素，包含空氣溫、濕度，土壤溫、濕度，光照，CO寐度等，實(shí)現(xiàn)上述采集設(shè)備的高度集成，并將采集數(shù)據(jù)通過傳輸終端遠(yuǎn)程傳輸至設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)測管理平臺(tái).2、基于ZigBee及Wi-Fi技術(shù)的傳感網(wǎng)：同時(shí)支持ZigBee/Wi-Fi實(shí)現(xiàn)近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊，實(shí)現(xiàn)了采集終端與數(shù)據(jù)傳輸終端間的數(shù)據(jù)交換高效無線組網(wǎng).3、基于M2M的智能通訊終端：以機(jī)器智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)(M2M),提供對(duì)終端進(jìn)行管理和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)多個(gè)分散的采集點(diǎn)傳感器的組網(wǎng)和通訊，

10、并將這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩糁付ǖ娜魏蔚攸c(diǎn)，任何服務(wù)器或其他載體。平臺(tái)接收遠(yuǎn)程管理平臺(tái)的命令，并下發(fā)到到分散的控制終端，對(duì)本地的其他控制終端和檢測傳感器進(jìn)行通信調(diào)度，日常維護(hù)和管理。平臺(tái)為機(jī)器對(duì)機(jī)器通信提供智能管道，能夠控制終端合理使用網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控終端流量和分布預(yù)警，提供輔助快速定位故障，提供方便的終端遠(yuǎn)程維護(hù)操作工具。4、基于云服務(wù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程專家服務(wù)管理平臺(tái)：以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)，搭建物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，為蔬菜生產(chǎn)履歷/病蟲害防治與預(yù)警/成熟度預(yù)測/農(nóng)作物智能化模型等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供統(tǒng)一的服務(wù)交付平臺(tái)，提供海量的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式和數(shù)據(jù)處理及分析手段.5、借助于病蟲害模型數(shù)據(jù)庫

11、，能夠?qū)Ω鞣N農(nóng)作物發(fā)生病蟲害的時(shí)間、范圍以及規(guī)模進(jìn)行預(yù)測，并且對(duì)已經(jīng)發(fā)生了病蟲害的農(nóng)作物進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)對(duì)已發(fā)生病蟲害的農(nóng)作物提供相對(duì)應(yīng)的解決方案。五、托普云農(nóng)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)林“四情”監(jiān)測中的應(yīng)用托普云農(nóng)農(nóng)林“四情”（埔情、苗情、蟲情、災(zāi)情）監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以先進(jìn)的無線傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為基礎(chǔ)，由相關(guān)硬件組成。各級(jí)用戶通過WebPC與移動(dòng)客戶端可以訪問數(shù)據(jù)與系統(tǒng)管理功能，對(duì)每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的病蟲狀況、作物生長情況、災(zāi)害情況、空氣濕度等各種作物生長過程中重要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、管理。系統(tǒng)對(duì)作物實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷，提供智能化、自動(dòng)化管理決策，是農(nóng)業(yè)技術(shù)人員管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“千里眼”和

12、“聽診奧,T1ITo六、農(nóng)林“四情監(jiān)測”系統(tǒng)架構(gòu)圖可融建蟲情信息.并時(shí) 由忸實(shí)時(shí)計(jì)收附期1解 片可上傳歲詈對(duì)岸酊崎情監(jiān)源設(shè)備 災(zāi)情監(jiān)測設(shè)備罟康愉臭.可笑府上博 的閽前情圖片:可聚集去印情氏.旱情 K*,岫過加息秘詈與 災(zāi)情清染模曲.五沔K 示谷中墉情情我,，兆。軍方也打外理彩遇 像胡夫強(qiáng)野段搟猩有看控制中心蟲情監(jiān)測設(shè)簫苗情監(jiān)測設(shè)備於 托普云農(nóng)一一致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展!七、農(nóng)林“四情”監(jiān)測系統(tǒng)組成部分：1 .埔情監(jiān)測系統(tǒng)無線埔情監(jiān)測系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集農(nóng)林種植生產(chǎn)環(huán)境信息，包括：土壤水分/鹽分、土壤溫濕度、空氣溫/濕度、降雨量、風(fēng)速/風(fēng)向等諸多環(huán)境信息,上傳至服務(wù)器并控制相關(guān)設(shè)備。埔情信息可以

13、實(shí)時(shí)直觀展現(xiàn)在行政區(qū)劃地圖上，方便管理人員通過列表、圖表的方式查看詳細(xì)埔情信息，也可以定時(shí)將采集到的各種數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)測平臺(tái)或者管理人員的手機(jī)上，方便指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并有效形成氣象災(zāi)害預(yù)警，以便相關(guān)部門及時(shí)采取措施，降低災(zāi)害損失。2 .苗情監(jiān)測系統(tǒng)田間作物無線苗情監(jiān)測系統(tǒng)，可定時(shí)采集作物、植物生長發(fā)育狀態(tài)和各類生物在自然狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)、病蟲害活動(dòng)的圖片（包括日光圖片和夜間的紅外圖片）進(jìn)行田間物侯的遠(yuǎn)程連續(xù)定位攝像，并將采集的圖片自動(dòng)上傳到遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)植保監(jiān)測人員的遠(yuǎn)程物候觀測。圖像采集效果圖如下：3 .蟲情監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)通過搭建在田間的智能蟲情監(jiān)測設(shè)備，可以無公害誘捕殺蟲，綠色環(huán)保,利用無線網(wǎng)路，定時(shí)采集現(xiàn)場圖像，自動(dòng)上傳到遠(yuǎn)端的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，工作人員可隨時(shí)遠(yuǎn)程了解田間蟲情情況與變化，制定防治措施4 .災(zāi)情監(jiān)測系統(tǒng)用戶通過視頻系統(tǒng)可以清晰直觀的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程查看種植區(qū)作物的生長及病蟲害情況，并對(duì)突發(fā)性異常事件的過程進(jìn)行及時(shí)監(jiān)視和記憶，用以提供及時(shí)高效的指揮和調(diào)度。5、信息管理平臺(tái)本平臺(tái)具有分管層級(jí)、分權(quán)限查看和管理系統(tǒng)的功能。各省市縣相關(guān)單位（農(nóng)業(yè)局、林業(yè)局、植物保護(hù)檢疫局等）通過該信息管理平臺(tái)可全面視察職能轄區(qū)內(nèi)的“四情”發(fā)生狀況，并可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場監(jiān)控圖片，