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智慧农业测试床(EC-IoTTB2017-2008)


1 实验平台名称

智慧农业测试床


2 发起单位

英特尔中国有限公司


3 合作公司

云尖天津物联科技有限公司

北京易华联科技有限公司

北京绿源永乐有限公司

 

4 目标和概述

中国由于人口基数的庞大,耕地资源相对匮乏,社会制度独特,因此中国农业未来的发展方向一定是在高科技含量基础上,提升资源利用率和劳动生产率,并能够确保主粮自给自足的“高效率农业”;同时,随着经济的发展和市场化水平的提升,安全、绿色、有机、高品质和高附加值的“高价值农业”也会有越来越广阔的市场空间,并成为效率农业的补充。

 

目前各种”高价值农业”种植蓬勃发展,如蘑菇、三红梨、无核梨、无核石榴、火星果、红香果、铁皮石斛等等。仅以蘑菇种植市场为例,据行业专家介绍2016年总产值在2000亿元以上。在蘑菇种植中,温度、湿度、二氧化碳、光照对蘑菇生长起着关键作用,需要精确的控制。一个智能的生长控制系统不仅是热了就开空调,冷了就开暖气那么简单。当启动风扇降低CO2浓度的时候,在夏季将给生长房间带入热风,在冬季则带入冷风。如何计算一项操作措施,会对多种因素产生的综合变化?如何计算制冷/热的输出强度,能让温度的快速达到目标,并降低震荡曲线?如何计算新风和内风的比例?如何计算夏季室外温度对控制参数的影响?以上等等问题,需要在网关上运行一个高智能的蘑菇生长环境控制控制程序。


农业.png


开发控制算法的主体一般是蘑菇种植行业的专家,不是计算机技术的专家,他们需要一个更简单的开发环境。Intel Device Resource Management Library网关应用软件开发包支持合作伙伴快速开发行业应用程序,又免于陷入管理各种类型的设备的细节。 同时控制算法又是一个不断迭代优化的过程。客户可以应用远程应用管理系统,将改进的算法以一种低成本的方式更新到已运行的设备上。

 

当蘑菇生长的过程数据不断被采集保存于云端,如何有效利用大数据技术,克服人工经验的认知局限性,持续的改进生长控制参数,提高生产的质量与品质,也是本测试床的一个重要目标。大数据对蘑菇生产企业的商业机会:

· 持续改进节能水平

· 持续改进生产过程与参数

· 提升生产的品质与产量

· 产品溯源支持,打造品牌与增加客户信任度

 

 

5 部署方案

每个蘑菇生长车间配备1台基于Intel® Atom网关,基于英特尔平台的物联网关的边缘计算能力,集成Intel Device Resource Management Library。

· 通过 WiFi/3G 连接云端平台

· 通过 Modbus 连接工业传感器

· 通过低功耗无线模式连接各类环境参数传感器、开关感应器、开关

网关可连接云端综合管理平台、手机移动端App、基于Lora的远距离无线传感器和控制。

 

6 方案特点与价值

(1)优异的全方位扩展性

· 系统部署 - 从单点平滑逐步扩展到整个厂房,再到整个园区

· 软件应用开发部署 - 从数据收集展示功能平滑升级到高级智能控制

· 新型设备投入 - 无缝连接系统以满足客户逐步升级的需求

(2)多种部署场景 – 无缝集成多种物理网络以快速响应需求

(3)通过数据分析增产增收

· 通过云端/网关智能种植应用程序,将各种生长参数精确的控制在预定的曲线

· 平台运营积累海量数据,后期可基于大数据分析,完善参数曲线,持续增产增收

(4)良好的成本控制

· 每个房间所以部件均为无线连接为主,无需布线施工

· 大部分的网关和终端器件均可从市场购买,最优性价比

· 系统的扩展性大幅减少满足后期需求变化的成本



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