智慧農(nóng)業(yè)方案說明

4.0：才智農(nóng)業(yè)才智農(nóng)業(yè)=農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)云平臺+農(nóng)業(yè)機器人一.概述20509070%，才能些人口對農(nóng)民而言無疑是巨大的負擔。2023年3月，在聯(lián)合國政府間氣候變化特地委員會〔IPCC〕公布的一系列報告中，糧食安全成為一個倍受關(guān)注的領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)充分發(fā)揮在農(nóng)業(yè)中的潛力就變得至關(guān)重要，也刻不容緩。種植生長周期都可以在無人干預的狀況下智能完成全部的環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)是把跟農(nóng)業(yè)相關(guān)的各種元素通過網(wǎng)絡聯(lián)系起來，并且能夠相互的傳遞信息。包括光、氣、水、土、肥等根底的各種實時傳感器，農(nóng)業(yè)機器人與大數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通，在于興旺的大腦，強大的思維。通過分析現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)〔氣象、土壤、生長狀態(tài)、病蟲害等〕、歷史閱歷數(shù)據(jù)、運用各類的專家系統(tǒng)做出推測和決策，指導各類機器人執(zhí)行任務〔播種、澆灌、施肥、除草、打藥、采摘、土地整理、運輸、倉儲等〕。農(nóng)機設(shè)備。這些設(shè)備都基于精準的定位系統(tǒng)，包括室外GPS、室內(nèi)定位和區(qū)域準確定位。有育苗、種植、施肥、授粉、除草、噴藥、采摘、分揀等機器人。二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本和技術(shù)占整體的70%〔敏捷安裝、零設(shè)置〔上電即用〕。MESH路由器、無線網(wǎng)關(guān)、無線傳感器〔無線光照傳感器、無線空氣溫濕度傳感器、無線CO2傳感器、無線土壤溫濕度傳感器、無線氨氣傳感器、無線溶解氧傳感器等〕、無線掌握器〔可掌握風機、加濕器、加熱器、電磁閥、遮陽網(wǎng)等〕、無線智能高清攝像機等。無線MESH路由器可供給千兆以上骨干無線網(wǎng)絡，依據(jù)需要可將工作區(qū)域全面覆蓋。傳感器通信模塊承受LoRa?技術(shù)、符合低數(shù)據(jù)速率無線網(wǎng)絡標準的全系列產(chǎn)品，可實現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)〔IoT〕和機器對機器〔M2M〕無線通信距離超過16公里〔郊區(qū)〕，電池使10LoRa433/868MHzSF2483器件是一款已通過指令評估的射頻模塊。此外，模塊體積小巧，14GPIO，以微小的占位空間即可敏捷連接和掌握大量的傳感器與執(zhí)行器。SF2483IoTLoRa技術(shù)網(wǎng)絡而設(shè)計，可實現(xiàn)超長距離的雙向通信，并顯著延長電池壽命。與其他無線系統(tǒng)相比，LoRa技術(shù)擁有如下幾大優(yōu)勢。它使用擴頻調(diào)制技術(shù)，可解20dB的噪聲。這確保了高靈敏度、牢靠的網(wǎng)絡連接，同時提高了網(wǎng)絡效率并消退了干擾。而相比于網(wǎng)狀網(wǎng)絡，LoRaWAN協(xié)議的星形拓撲構(gòu)造消退了同步開銷和跳數(shù)，因而降低了功耗并可允很多個并發(fā)應用程序在網(wǎng)絡上運行。同時，LoRa技術(shù)實現(xiàn)的通信距離比其SF2483無需中繼器即可工作，從而降低了整體擁有本錢。3G4G蜂窩網(wǎng)絡，LoRaSF2483模塊解決了無線應用開發(fā)人員由來已久的兩難問題，即設(shè)計人員在更長的LoRa技術(shù)之后，現(xiàn)在可做到兩者都兼顧，最大程度地實現(xiàn)更長距離的通信與更低的功耗，同時還可節(jié)約額外的中繼器本錢。此外，SF2483AES-128加密方式來保障網(wǎng)絡通信安全。三、大數(shù)據(jù)云平臺策系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)電子商務平臺、才智農(nóng)業(yè)移動客戶端。下：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)治理系統(tǒng)同時可以對各個大棚設(shè)備、澆灌設(shè)備等農(nóng)業(yè)設(shè)施進展遠程掌握，智能化調(diào)整溫度備穩(wěn)定運行，節(jié)能節(jié)電。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)包含整個才智農(nóng)業(yè)的全流程跟蹤治理，是主干道，涉及農(nóng)戶、種植養(yǎng)殖過程治理、采摘收割、加工、儲存、運輸、上市銷售、政府監(jiān)管的各個環(huán)節(jié)。追溯平臺涉及到的各子系統(tǒng)為才智農(nóng)業(yè)的某一環(huán)節(jié)效勞，并將采集到的信息即時傳送到追溯平臺，最終在追溯平臺上進展全流程的呈現(xiàn)，實現(xiàn)“質(zhì)量可監(jiān)控，過程可追溯，政府可監(jiān)管。產(chǎn)過程的投入品進展追溯。農(nóng)業(yè)智能專家決策系統(tǒng)端對接，準時通過智能手機或智能終端向農(nóng)戶推送農(nóng)技學問，特別是病蟲害防范學問。農(nóng)業(yè)電子商務平臺實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的網(wǎng)上訂單銷售、線下物流發(fā)貨的互聯(lián)網(wǎng)+營銷模式，電商平臺與溯源的良性循環(huán)。作為政府部門聞、通知、公告等信息文件公布和治理平臺，同時對各種生之用。才智農(nóng)業(yè)移動客戶端便利農(nóng)戶、合作社、企業(yè)、消費者、政府監(jiān)察人員，通過智能手機、手持終端等設(shè)統(tǒng)的終端級應用。平臺主要承受集群的架構(gòu)方式，集中多臺效勞器的并行計算力量來滿足大展性，同時可降低建設(shè)本錢。平臺架構(gòu)后端的主要流程是數(shù)據(jù)的采集、采集數(shù)據(jù)的緩存、數(shù)Web的訪問、根本治理數(shù)據(jù)的訪問、采集數(shù)據(jù)Wi-Fi技術(shù)和分布式采集集群進展采集數(shù)量的不斷增加，可以通過增加集群的節(jié)點數(shù)量來擴展集群的性能;采集集群能夠保證小局部采集效勞器宕機，不影響整個采集效勞的正常運行。采集集群采集到的數(shù)據(jù)會臨時存放在高性能的內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫Redis中。為了滿足高RedisRedis正式版目前還不具備集群特性，TwemproxyKeepalivedRedis集群。Twemproxy的速度很快，接近直接與RedisRedisKeepalived實現(xiàn)高可用主備Redisproxy單點的問題。Redis是內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫，用于臨時存放數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)還是要做長久化存儲。MongoDB是一款高性能、開源、無模式的文檔型數(shù)據(jù)庫，可MongoDBReplicaSets+ShardingShardShardReplicaSets錯轉(zhuǎn)移、自動恢復的力量;使用多個配置效勞器確保元數(shù)據(jù)完整性;使用多個路由進程實現(xiàn)平衡，提高客戶端接入性能。云平臺的數(shù)據(jù)存儲效勞會不斷掃描Redis并將Redis緩存中的數(shù)據(jù)存儲到MongoDB數(shù)據(jù)庫中。Hadoop集群負責平臺大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)存儲及分析計算。HadoopApache布式底層細節(jié)的狀況下，開發(fā)分布式程序。充分利用集群的威力進展高速運算和存儲。Hadoop的框架最核心的設(shè)計就是：HDFSMapReduce。HDFS為海量的數(shù)據(jù)供給了存儲，MapReduce為海量的數(shù)據(jù)供給了計算。Hadoop集群節(jié)點之間的數(shù)據(jù)是相互備份的，并且是多備份，個別節(jié)點宕機不影響系統(tǒng)的運行，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的高牢靠性和高容錯性。平臺體系構(gòu)造IOT感知的數(shù)據(jù)存儲到我們的存儲資源中，建立我們的云數(shù)據(jù)中心;在根底設(shè)施和物理資源根底上開發(fā);在平臺根底上開發(fā)我們的各類業(yè)務;平臺后端使用統(tǒng)一的云治理平臺，實現(xiàn)采集及各類資源的集中統(tǒng)一治理;對外使用統(tǒng)一的云效勞掌握臺，各類業(yè)務系統(tǒng)接入我們的掌握臺，向不同類型的客戶供給各類業(yè)務效勞。IAAS：根底設(shè)施即效勞，平臺使用虛擬化及分布式技術(shù)供給效勞器、操作系統(tǒng)、磁盤存儲、數(shù)據(jù)庫等根底設(shè)施效勞，為云平臺的建設(shè)奠定根底。云數(shù)據(jù)中心：三凡云平臺將各種類型的數(shù)據(jù)整合、提取并存儲在云數(shù)據(jù)中心，為各類業(yè)務效勞供給根底的數(shù)據(jù)分析效勞。PAASSSI框架等根底架構(gòu)及各類根底組件，軟件開發(fā)者可以在平臺根底架構(gòu)之上建設(shè)的應用，或者擴展已有的應用。SAAS：軟件即效勞，將軟件作為效勞供給應用戶使用，目前平臺已供給以IOT為根底的才智安監(jiān)、才智化工、智能家居、才智市政、數(shù)字油庫、才智農(nóng)業(yè)、才智水務等軟件效勞。云效勞掌握臺：對用戶使用統(tǒng)一的效勞掌握臺，實現(xiàn)將各類業(yè)務接入效勞掌握臺，從而向不同的用戶供給各類不同的業(yè)務效勞。云應用：直接面對用戶的不同業(yè)務應用系統(tǒng)。功能應用平臺主要有云治理平臺和云效勞掌握臺兩局部維護人員，云效勞掌握臺面對效勞開發(fā)者和效勞使用者，平臺的主要功能如下：API〔或API打包下載〕進展治理。效勞的類型主要有兩類：根底效勞和業(yè)務效勞。用戶治理：對平臺中用戶的根本信息進展治理。資源治理：對平臺中的各類資源進展治理。公布的效勞進展治理。效勞經(jīng)審核公布后可供授權(quán)用戶配置實例并使用。以下是平臺的核心根底效勞：用平臺中已存在并已授權(quán)的通訊協(xié)議。采集效勞：傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過WiFi鏈路傳輸數(shù)據(jù)到上位機，采集效勞程序〔UDA〕依據(jù)對應的通訊協(xié)議對數(shù)據(jù)進展解析，解析后的數(shù)據(jù)存入Redis緩存集群;采集效勞治理主要是對用戶的采集配置信息及對所使用的采集效勞實例的啟動、停頓進展治理。存儲效勞：存儲效勞程序會不斷掃描對應的Redis緩存集群，并將Redis緩存集群中的數(shù)據(jù)拉取到用戶指定的數(shù)據(jù)庫中，如Mongodb、Oracle等;存儲效勞治理主要對用戶的存儲配置信息、存儲格式及存儲效勞的啟動停頓進展治理。效勞又分為實時推送和主動獵取兩種類型用戶配置的地址推送數(shù)據(jù);主動獵取效勞主要給用戶供給數(shù)據(jù)效勞API，效勞消費者依據(jù)定義API給定參數(shù)，就會實時的返回數(shù)據(jù)，返回格式可支持多種類型，如txt、xml、json格固定時間開頭供給，已經(jīng)計算分析好的歷史月度數(shù)據(jù)可供隨時訪問。單點登錄：全部接入云平臺的產(chǎn)品效勞系統(tǒng)均實行統(tǒng)一單點登錄。不同的業(yè)務系統(tǒng)可組合調(diào)用不同的效勞，實現(xiàn)采集、存儲、分析及應用程序一體化?！矆缶鳌扯冀尤氲狡脚_，實現(xiàn)源源不斷的數(shù)據(jù)收集;通過收集各類數(shù)據(jù)及內(nèi)部的機制來為用析從而進展決策;開發(fā)人員可以在云平臺上開發(fā)各類業(yè)務軟件;維護人員可以在云平臺上進展資源的維護;銷售人員可以通過云平臺預知用戶的潛在需求;無論是政府、企業(yè)還是個人都可IPAD進入云平臺來獵取所需的業(yè)務效勞。技術(shù)優(yōu)勢與傳統(tǒng)的平臺相比，三凡云平臺融合了傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)MongoDB、Redis、Hadoop技術(shù)、集