中创软件基于InforSuite IOT EdgeServer的智能农业系统架构

一、背景

我国将物联网作为推荐产业信息化进程的重要策略,在实际发展中落实物联网于各个产业中的应用。农业作为关系国民生计的基础产业,其信息化的程度尤其重要。我国发展现代农业面临着资源紧缺与生态环境恶化的双重约束,面临着资源高投入和粗放式经营的矛盾,面临着农产品质量安全问题的严峻挑战,迫切需要加强以农业物联网为代表的农业信息化技术应用,实现农业生产过程中对动植物、土壤、环境等从宏观到微观的实时监测,提高农业生产经营精细化管理水平,达到合理使用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产量和质量的目的。

传统农业是采用纯人工管理,缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数;采用手工控制实现对灌溉、水帘、遮阳网、抽风机等的控制,耗费人力时间,出错率较高。目前国家大力提倡的智能农业传感数据多样,集传感、 分析、联动于一体;实现远程检测和控制;进行智能化数据处理并实现多样化报警方式。

中创软件商用中间件股份有限公司紧跟科技发展的步伐,经过多年的积累,以物联网信息聚合技术为理论基础,研发了物联网应用中间件InforSuite IOT EdgeServer系列产品,它能够在实时采集农场各种传感设备原始信息的同时进行大量的数据处理和计算,从海量的、杂乱无章的原始数据中提炼出对智能农业系统具有特定意义的数据,并智能的对各种突发情况进行实时处理,极大的节省了人力物力,保护生态环境,提高经济效益。

二、智能农业系统架构

中创软件物联网应用中间件InforSuite IOT EdgeServer是一个基础软件设施和共性软件平台,位于物理感知设备和上层应用系统之间,负责采集物理数据并进行过滤解析以及处理,形成有效的信息传给上层应用,支撑整个智能农业系统的互联,为应用提供快速构建的架构支撑和工具手段。基于InforSuite IOT EdgeServer的智能农业系统架构图如下图所示:

 
智能农业系统架构图

在农场的每个大棚或者其他种植农作物的地方部署各种用途的传感设备,如温度传感器,湿度传感器,光照传感器,土壤水分传感器等,用来采集农作物生长环境的各种因素。这些传感设备采集到的数据通过有线网络(如RS485)或者无线网络(如Zigbee)等传给中间层InforSuite IOT EdgeServer,IIES将采集到的信息进行过滤,分组,关联,聚合等负载操作,形成用户所需的有效信息上传给上层应用,以便用户能及时感知农作物生长环境的变化,采取相应的措施。此外,用户可以在上层系统中给各个参数设定安全阈值,当中间件采集过来的数据超过或者低于一定阈值时,系统会自动报警,并自动启动或关闭相应物理设备(如水帘),采取相应的应对措施。

三、智能农业系统的主要功能

智能农业系统的主要功能包括:

(1) 信息采集和控制系统:实现农作物生长环境(包括二氧化碳、光照度、温湿度和土壤参数等)的信号采集、传输、接收。

(2) 物理传感设备监控:远程的对部署在自然环境中的各种传感设备的工作状态进行实时监控。

(3) 环境监控管理平台:实现对物理传感设备采集到的各种信息的过滤,分组,关联,聚合等操作,形成对用户有效的信息;提供阈值设置功能;对异常信息提供智能分析、检索、告警以及对异常情况自动处理功能,如当土壤湿度低于设定阈值时,自动启动水帘等设备进行浇水。

(4) 基于网页的数据监测和数据导出功能:用户可以在网页上浏览检测的数据,掌握农作物各个时期的生长情况。也可以将历史数据导出,进行分析对比,便于寻找规律,做出正确的决策。

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