智慧农业物联网大数据解决方案
技术创新，变革未来
大数据与工业物联网分析应用的四个重点 来源：物联中国 从质量系统到制造执行系统(MES)，从单个控制器到基本嵌入控制设备 (PLC)到复杂嵌入式设备，很多的制造性企业早已获得了大量的数据以及数据采集的相关经验。随着成熟度日益上升，加之使用案例的延展，制造性企业在享受过去的成果的同时，也在慢慢掌握并且启用新的数据源，包括逐步开始着眼从资产/设备中增加数据。 李杰教授在8月3日的全球首席信息官论坛的发言中谈到，没有背景的数据是没有价值的、不可用的，同样也是无法分析的。这也是工业物联网的融合全面多元数据的核心意义所在。这让我不禁想起宋代诗人杨万里的那首传世佳作：《晓出净慈寺送林子方》的传世佳作。 毕竟西湖六月中，风光不与四时同。
接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。 莲花虽较为常见，但尤以西湖的莲花名声远扬。西湖六月风光有其特色，杨万里在诗句中并没有流露出对酷暑的不耐烦，而充分肯定了朋友林子方的高洁品格。如果没有那碧波万顷的西湖与荷叶的背景信息，现代的我们似乎很难体味诗人此刻的心态与心事。从今天的大数据分析角度来看，这与环境数据有异曲同工之妙。让我借此来简略分析一下架构工业物联网的数据流构架与大数据。 我们不要太早地去设定框架 当企业在考虑采用工业物联网(IIoT)链接与工业大数据分析的时候，最好的方法是找到一个适合企业的案例或应用作为入口。这已经是一种较为普遍的惯性思维模式。但这似乎并不是我们想像中的那么简单，因为我们很容易发现，要找到非常通用的、适合众多企业的单一使用案例并不存在。相反地，这些应用场景却分布在制造业企业部门的各个传统驱动要素里面，包括能源、可靠性、质量、生产、设计等等。换句话来讲，就是工业物联网与大数据的结合没有固定的模式，没有固定的架构，可是，我们今天却给出了太多的框架。 过紧或过松的工程与制造公差所引发的故障导致客户无法享用产品或者是成品的货到即损质量问题等，都属于成功的工业物联网的应用案例。在结合多方实地调研以及与企业的项目合作之后，我们发现，远程监控在这两年依然居于工业物联网与大数据结合案例的首位。能源效率的管理紧随其后，而资产可靠性与设备智能所带来的质量提升则位居第三。业务转型措施被多数企业看作长期使用案例，更有可能成为明年及以后的目标。 正是这些早期的成功案例，使得新的应用创新以及应用的方向转变成为可能。例如，从出售资产变为出售能力等共享经济的模式。美国NSF智能维护系统中心主任李杰教授在《工业大数据》一书中指出，实现制造业的价值化，实现用户需求、产品设计、制造和营销的配合，根据生产状况实现系统自我调整，降低生产过程中的浪费以及制造工业环保与安全是大数据工业制造的五大核心支撑。 重视显性因素和不显性因素的必要融合
基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析（高级教程） 新用户请点击标题下 主讲嘉宾：陈志成 主持人：中关村大数据产业联盟副秘书长陈新河 承办：中关村大数据产业联盟 嘉宾介绍： 陈志成：博士、教授。现任中国人工智能学会基础委员会常务委员，中国通信学会云计算专家委员会委员，北京格分维科技有限公司总经理。 以下为分享实景全文： 陈志成 很高兴认识大家，简介一下：陈志成，博士，教授。清华大学计算机系博士后，英国访问学者。主要研究领域为：物联网、云计算、数据分析、人工智能、智慧家居、智慧医疗、智慧农业等。主持和参与多项国家级、省部级、国际合作、及企业横向合作课题，发表论文和专利数十篇。曾先后担任清华大学操作系统研究中心助理研究员，IEEE智能计算ICIC2006国际会议程序委员会委员、专题分会主席，计算机领域核心期刊审稿专家，高新技术企业技术总监；北京邮电大学世纪学院计算机系学科带头人，教授；华为技术公司高级技术专家，负责通信云计算、物联网(车联网)的系统架构设计，担任华为无线西研飞虎队队长，负责软件能力提升、新技术开发、及软件难题的攻坚工作。获得优秀教师、优秀共产党员，突出贡献奖等。现任：中国人工智能学会基础委员会常务委员，中国通信学会云计算专家委员会委员，中国信息协会大数据分会理事，北京格分维科技有限公司总经理。 大家好：很高兴受中关村大数据产业联盟陈新河副秘书长的邀请，来做客分享智能家居方面的话题。具体题目是“基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析”。欢迎大家来参与交流，希望能给大家带来一些启发，我自己也从中学习到一些东西。在我分享过程中，大家可以随时发问，参与讨论。 在正式分享之前，首先说明两点： 1. 智能家居方面的项目现在很多，大家到处都能够找到资料来看，所以今晚分享的重点不是纯学术的，也不是纯应用的，而是重点分享我自己从几年前到现在对智能家居的一些看法、观点、认识，并从中重点介绍我们自己负责的智能家居的解决方案思路。
智慧农业云平台—基于大数据和云应用的解决方案 一、农业发展的几个阶段： 1．农业1.0时代（原始农业）：以人力为主，辅以简单的生产工具实现劳作。 2．农业2.0时代（机械农业）：以大型农机具替代人力生产，提供效率。 3．农业3.0时代（现代农业）：以自动化生产、规模化种植（养殖）增产增效。 4．农业4.0时代（智慧农业）：以物联网为依托，结合移动互联网实现大数据和云应用，通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。 浙江省智慧农业云平台 二、智慧农业云平台基本架构： 托普云农智慧农业云平台通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1．基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2．核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3．平台服务包括管理服务（种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析）和监控服务（远程监控、自动化监控）。 4．服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5．终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。
三、智慧农业云平台的基本功能模块： 1．行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用，保护大数据采集监控平台，智能化控制平台。 2．生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3．产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台，政务管理服务平台。 4．消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、托普云农智慧农业云平台的智能化控制： 1．实现对特定设备的接管。 2．通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3．声光电一体化异常触发警报。 五、智慧农业云平台的生产管理服务平台： 1．合作社间独立账户，信息安全保密，可实现产供销业务流程，降低手工记账风险。 2．农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询，农机手与指挥中心实时通讯，机手、地块、农机、作业动态绑定，根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统： 1．农务信息自查。 2．常见病情回复。 3．疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台： 1．溯源（静态溯源、实施溯源）。 2．检验报告。 3．各类证书。 4．优质资源：水质、土壤监测数据。
农业大数据下的智慧农业发展
农业大数据下的智慧农业发展 一、农业大数据对智慧农业的重要性 随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。物联网的存在使这种基于大数据的采集以及分析变成了一种可能，2009年以来，在国家政策积极鼓励和财政资金大力支持下物联网发展掀起高潮，此后，物联网在工业、农业、交通、物流、城市管理、环境保护、公共安全、医疗、家居等各个领域都开展了应用示范，目前提倡的现代农业精细化生产与物联网技术结合有着巨大的市场需求空间，以感知为前提，人与人、人与物、物与物全面互联的网络平台构筑成功，现代农业悄然步入物联网时代，智慧农业大局初现。 试想，如果农民能随时掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等等，农民朋友和农技专家足不出户就可观测到大田里的实景和相关数据，准确判断农作物是否该施肥、浇水或打药，不仅能避免因自然因素造成的产量下降，而且可以避免因市场供需失衡给农民带来经济损失。各国政府、社会组织、企业都意识到大数据这场旋风所带来的机遇，开始发力推动大数据在农业领域的跨界应用。 大数据时代，不仅可以通过建立综合的数据平台，调控农业生产，还可以记录分析农业种植养殖过程、农产品流通过程中的动态变化，通过分析数据，同时结合经验，制定一系列调控和管理措施，使农业高效有序发展。
二、农业大数据平台建设 在经历了多年的发展，研发了涵盖多层面、多领域的农业信息化系统，构建了很多不同级别、面向不同领域的数据资源，形成了庞大的信息资源财富。但是由于利益等原因，这些数据相互之前缺乏统一的标准和规范，信息缺乏共享，信息资源与业务脱节，这必然导致数据利用率低下、信息冗余散乱。构造虚拟化技术平台，规范数据标准，将在大规模数据中心管理和解决方案交付方面发挥巨大的作用。 推进农业经济的优化，实现可持续的产业发展和区域产业结构优化调整，进一步推动智慧农业发展进程，需要全面及时掌握农业的发展动态，这需要依托农业大数据及相关大数据分析处理技术，建设一个农业大数据分析应用平台。 ?在技术上，托普云农物联网智慧农业平台应基于先进的大数据系统框架，充分融合物联网在数据获取以及云计算在数据处理方面的技术优势，建设具有高效性，先进性和开放性的业务化应用平台。 ?结构上，托普云农物联网智慧农业平台具有良好的可配置性，满足资源扩展、业务流程的变化。平台应具有稳健的设计构架、良好的人机交互功能，便于一般技术人员开发使用。随着应用领域的拓宽、业务的发展、业务量的增加，系统也应该具有良好的扩展性和应用性。
物联网大数据分析实验室建设方案 一、项目背景 “十三五”期间，随着我国现代信息技术的蓬勃发展，信息化建设模式发生根本性转变,一场以云计算、大数据、物联网、移动应用等技术为核心的“新 IT”浪潮风起云涌，信息化应用进入一个“新常态”。章鱼大数据为积极应对“互联网+”和大数据时代的机遇和挑战，适应经济社会发展与改革要求，开发建设物联网大数据平台。 物联网大数据平台打造集数据采集、数据处理、监测管理、预测预警、应急指挥、可视化平台于一体的大数据平台，以信息化提升数据化管理与服务能力，及时准确掌握社会经济发展情况，做到“用数据说话、用数据管理、用数据决策、用数据创新”，牢牢把握社会经济发展主动权和话语权。 二、物联网行业现状 数字传感器的大量应用及移动设备的大面积普及，才会导致全球数字信息总量的极速增长。根据工信部的统计结果，中国物联网产业规模在2011年已经超过2300亿元，虽然和期望的“万亿规模产业”还有一定距离，但已经不可小视。其中传感器设备市场规模超过900亿元，RFID产业规模190亿元，M2M终端数量也已超过2100万个。另一个方面，我国的物联网企业也呈现出聚集效应，例如北京中关村
已有物联网相关企业600余家，无锡国家示范区有608家，重庆、西安等城市也有近300家。从区域发展来看，形成了环渤海、长三角、珠三角等核心区以及中西部地区的特色产业集群。 在2009年以前，可能没有哪家企业说自己是物联网企业。一夜之间产生的上千家物联网企业，他们的核心能力、产品或服务价值定位、目标客户和盈利模式都是如何呢？首先来看这些物联网企业从哪里来。现在的物联网企业主要分为三类，第一类是以前的公用企业转型，最典型的是电信运营商，他们有自己的基础设施，有客户资源，因此自然转型到物联网行业。除了电信运营商，一些交通基础设施运营商、甚至是气象设施运营商，也都转型为物联网企业。第二类是传统IT企业，例如华为、神州数码，以及众多上市公司等。这一类公司也是在传统的优势积累基础上开拓物联网新业务。第三类是一些制造企业，包括传感设备制造企业，网络核心设备制造企业，还包括如家电等一批传统制造企业。这一类企业不能说没有大企业，但是绝大多数都是中小型企业。这些企业的核心能力主要体现在三个方面，第一是传感器和智能仪表，第二是嵌入式系统和智能装备，第三是软件与集成服务。 再来看我国物联网应用的领域。通过对多个部委和地区的物联网专项进行汇总，下图列出了目前提到最多，也是应用最成熟的八个领域。但是换个角度再看，不管是工业控制、供应链管理、精准农业，还是建筑自动化、远程抄表、ETC，其实都并不是新的技术领域，而是在物联网这个大概念下重新包装后再次引起了人们的兴趣。总的来
物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案 无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，2.4G，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。 一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，工业通信网关，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机WiFi现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个 无线传感器数据，支持1路以太 网口（Ethernet）、1路RS485 串口、无线传输等上行方式，可 选GPRS，433MHZ，2.4GHZ，WI-FI 等无线传输方式。
特点： 1、XL91 适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路2.4GHz或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议； 构建小型智能传感网络； 协调、管理传感网络节点通讯； 智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91 物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测；
3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91 物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、2.4GHz无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。
工业大数据：车间物联网数据管理 文/美林数据技术总监于洋 《制造业数据管理的再认知》一文中我们将工业大数据分为公共资源数据、工程类数据、管理类数据和物联数据。这篇文章主要谈谈物联数据，也是数据管理部分的最后一篇了。传统的管理系统将人作为数据采集端，用流程来固化组织的行为，用指标来衡量评价流程和组织的效率。工业企业的物联网，就是要将人和物联系起来，将系统和物联系起来，将物作为数据采集端，由人或系统进行数据分析和决策。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一，也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网在工业中有很多种应用方式，如物流仓储、生产制造、产品运维等，我们这里重点讲讲生产制造和产品运维。 第一节物联数据的组织方式 工业企业的生产制造物联网应用一般称为车间物联网或者叫制造物联，通过使用RFID传感器、无线网络通信、GPS定位、语音视频系统等技术把制造计划与制造资源“人、机、料、法、环”等信息链接起来，从而对五大制造资源智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，从而满足企业指挥调度、环境监测等方面的管理要求。五大制造资源分为静态属性和动态属性，如一台机床设备的静态属性又可以分为管理信息（设备编码、设备名称、设备分类等）、静态参数（工作环境、进给速度、切削参数等）、动态参数（机床状态、车床完备率、车床负荷率、维修记录等）。静态属性不受生产过程的影响，并在生产流程开始之前已经确定，是车间现场管理中的常量数据，但这些数据并非永远固定不变，它们可在生产过程结束后由用户进行调整；动态数据是一直处于变化中的数据，车间物联网数据大多属于动态数据。
第二节物联数据的管理技术 车间物联网是一种典型的复杂信息系统，涉及数据管理的各个方面，主要包括：数据质量控制、数据融合与集成、复杂事件处理、数据存储与处理，以及安全访问控制等。 ●数据质量控制：物联网的数据质量可以用精确度、置信度和完整性三个 指标来衡量。在提高射频识别、传感器网络数据质量控制方面，主要采 用清除多读和误读数据、填补漏读的数据。数据清洗通常采用概率统计 和时空关联的方法。 ●数据融合与集成：物联网数据空间内数据对象的多态性表现在多类型、 异构和无统一模式。因此，一方面需要构建车间统一的数据模型，用统 一的方式表达数据；第二方面以统一数据模型为基础，研究如何将异构
大数据下的未来智慧农业发展报告 作者: 布瑞克咨询来源: 今日头条 一、农业大数据对智慧农业的重要性 随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。物联网的存在使这种基于大数据的采集以及分析变成了一种可能，2009年以来，在国家政策积极鼓励和财政资金大力支持下物联网发展掀起高潮，此后，物联网在工业、农业、交通、物流、城市管理、环境保护、公共安全、医疗、家居等各个领域都开展了应用示范，目前提倡的现代农业精细化生产与物联网技术结合有着巨大的市场需求空间，以感知为前提，人与人、人与物、物与物全面互联的网络平台构筑成功，现代农业悄然步入物联网时代，智慧农业大局初现。 试想，如果农民能随时掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等等，农民朋友和农技专家足不出户就可观测到大田里的实景和相关数据，准确判断农作物是否该施肥、浇水或打药，不仅能避免因自然因素造成的产量下降，而且可以避免因市场供需失衡给农民带来经济损失。各国政府、社会组织、企业都意识到大数据这场旋风所带来的机遇，开始发力推动大数据在农业领域的跨界应用。 大数据时代，不仅可以通过建立综合的数据平台，调控农业生产，还可以记录分析农业种植养殖过程、农产品流通过程中的动态变化，通过分析数据，同时结合经验，制定一系列调控和管理措施，使农业高效有序发展。 二、农业大数据平台建设 在经历了多年的发展，研发了涵盖多层面、多领域的农业信息化系统，构建了很多不同级别、面向不同领域的数据资源，形成了庞大的信息资源财富。但是由于利益等原因，这些数据相互之前缺乏统一的标准和规范，信息缺乏共享，信息资源与业务脱节，这必然导致数据利用率低下、信息冗余散乱。构造虚拟化技术平台，规范数据标准，将在大规模数据中心管理和解决方案交付方面发挥巨大的作用。 推进农业经济的优化，实现可持续的产业发展和区域产业结构优化调整，进
人工智能物联网大数据平台技术解决方案分析 发表时间：2020-03-24T06:18:51.145Z 来源：《防护工程》2019年21期作者：苏冠明 [导读] 人工智能物联网大数据平台技术解决方案，是依托于物联网与大数据技术，结合人工智能和区块链技术，使得技术和产品之间有机结合，相互赋能，从而最终打造综合能力产品建设的技术平台。 南宁富桂精密工业有限公司广西南宁 530000 摘要：人工智能物联网大数据平台技术解决方案，是依托于物联网与大数据技术，结合人工智能和区块链技术，使得技术和产品之间有机结合，相互赋能，从而最终打造综合能力产品建设的技术平台。这是一种采用自我建设和合作模式相互打造的交互式云化场景，也是一种虚拟的产品与交互体系相结合的技术平台。在这一平台中多种负能形成综合解决方案，最为常用的是：AI+BloclChain+Iot+Data。 关键词：人工智能；物联网；大数据；平台技术 引言：人工智能是一个举世瞩目的课题，人工智能物联网技术是建立在人工智能基础之上的，早在2016年，人工智能就可以与人类的智力进行对抗，在举世瞩目的人与机器人围棋大赛上人工智能的序幕缓缓拉开。物联网作为第3次信息技术革命的产物，近来发展非常迅速，这两大创新的科技可以尝试结合，从而形成对未来科技的挑战与触动。 一、人工智能物联网大数据平台的研究背景 人工智能是在1966年由美国计算机领域专家所提出来的概念，这是世界范围内的新概念是人工智能学科的起始，科学家和专家加入到新的领域进行研究和学习，在这一程度上人工智能得到了较快的发展。人们提出了很多关于人工智能领域的新认识，解决了以往认识狭窄并缺乏常识性认知的难题。随着科学技术的不断发展，人工智能技术再次被带入人们的视野，是直到2016年谷歌所推出的围棋机器人人工技术，他证明了人工智能已经进入到一个成指数型发展的增长状态。而今物联网提倡万物互联，IOT技术指的是通过各种传感器使用相关视频识别技术，支撑物与物之间的连接，这为人们的生活带来了非常好的帮助，任何时刻任何地点人计算机和物品之间的互联互通，将在未来打造出全新的智能化与人性化相结合的物联网，这种人工智能物联网技术被称之为AIOT技术，人工智能物联网技术在当下的领域之内应用非常火爆，具有良好的发展前景。 二、国内外关于人工智能物联网技术的认知 相对来说人工智能物联网技术还属于刚刚起步的萌芽阶段，但是在探索的过程中，各个国家都从技术领域和应用领域内对于人工智能做出了全新的尝试。 （一）国外的人工智能物联网技术发展现状 美国的科学技术一直在全国范围内处于非常领先的局面，拥有知名的IT公司，著名的美国谷歌公司、微软公司、IBM公司作为全世界知名的IT企业，成为世界领域内的巨头公司，在很早以前就已经开始对于人工智能物联网技术进行广泛的研究和技术革新，希望能够通过自己的发现和发明推出属于自己的领先产品。其中比较有代表性的就是美国谷歌公司在2018年推出了新款人工智能物联网芯片，这款Egde TPU具有比较低的功能消耗和较低的成本，而且最关键的是体积非常小。报道称，这一芯片的大小比一美分的硬币还要小，而且还可以有对应的软件与之呼应，从而可以使得传感器中获得的数据快速的被传送到云端。这为人工智能物联网提供了非常良好的软硬件基础。在芯片的设备上执行指定搜集数据对于物联网来说是比较重要的，但是不可否认的是，物联网所使用的传感器连接和数据搜集绝对不仅仅是这么简单，它应该还可以推出在本地非常实时的智能化决策，这才是互联网与人工智能相结合的真谛。微软公司推出的人工智能物联网产品Azune IoT Edge也是一种替代性的综合性产品，它可以把人工智能和自定义的逻辑部署在所有的这一设备明显更为先进，而且使用该服务模式能够使得整个物联网系统以更加高效而稳定的效率运转。 与此同时，德国在2011年率先提出了工业4.0时代的概念，认为信息化的革命时代已经全面来临，以精准和逻辑严谨著称的德国，提出了利用8年时间发展德国新工业时代的建议。而且认为德国政府在建立德国工业4.0时代之后，各项技术设施的设备建设都已经较为完备，为人们所能提供的人工智能服务也越来越完善，而且利用人工智能物联网打造新的科技已经具备了智能物联网的信息技术和智能工厂技术。虽然目前德国并没有实现物与物之间万物互联的模式，但是有望可以实现工厂、消费者、产品结合信息数据之间的相互转换，从而能够实现基于社会生产模式所建立的物联网模式。这是对于整个社会工业生产水平和生活水平的显著提升。日本的电子科技技术始终走在时代的前列，日本在2020年有望达到国内生产总值突破600亿日元，并认为日本经济所面临的第4次产业革命战略必须要有物联网、大数据和人工智能三个核心方向。日本的知名企业已经把人工智能物联网与自身行业特点紧密结合，并且根据实际情况来完善智能产业的发展新方向。 （二）国内人工智能物联网发展的现状 中国科学技术的实力不断加强，一大批非常优秀的IT企业也开始诞生，百度、腾讯、阿里、小米成为中国领域内非常著名的龙头企业，当然对于应用型人工智能物联网场景的研究一刻也没有停止。2017年小米人工智能物联网开发大会宣布与百度联手，从而能够对于中
物联网智能网关工业采集网关数据采集网关的功能及应用方案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
物联网智能网关、工业采集网关、数据采集网关的功能及应用方案 无线通讯网关，亦称数据采集网关，数据采集、协议转换网关，工业采集网关，可采用GPRS，433，，,wifi及以太网等多种通讯方式，快速实现近距离、中远程数据采集传输，适用于工业、农业、建筑、环保、医疗、运输等领域。目前，比较常用的工业智能网关主要包括XL91智能网关和XL90智能网关。 一、XL91智能网关，也叫无线网关，工业物联网智能网关，，无线传感管理主机等，集通讯管理、数据接收、协议转换、数据处理转发等功能，支持手机现场调试的，属于无线传感器网络产品。 XL91智能网关，可同时接收多个无线传感器数据，支持1路以太网口（Ethernet）、1路RS485串口、无线传输等上行方式，可选GPRS，433MHZ，，WI-FI等无线传输方式。 特点： 1、XL91适用于构建小容量的传感网络； 2、读取、处理、转发传感节点的数据：通讯管理、协议转换、数据处理、数据转发； 3、提供用户要求的协议； 4、1路或490MHz，组成星型或MESH型的网络； 5、可提供用户要求的协议； 构建小型智能传感网络； 协调、管理传感网络节点通讯；
智能传感网络和外部网络枢纽和桥梁：通讯网络转换、通信协议转换；拓扑图如下↓ XL91物联网智能网关应用领域： 1、油田、油井、气田监测； 2、蒸汽管道、供暖管道监测； 3、水泵房的监测； 4、冷藏、仓储环境监测； 5、农业、养殖环境监测。 XL91物联网智能网关应用方案一：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过GPRS方式将数据上传至云服务器； 5、可在现场加装触摸屏，用于现场监视； 6、能源管理系统（EMS）：采集局部传感接点的数据上传。 XL91物联网智能网关应用方案二：拓扑图如下↓ 1、构建小型智能传感网络； 2、传感网络和外部网络的网络转换和协议转换设备。 3、通过433MHz、无线方式读取传感节点的数据； 4、通过Ethernet将数据上传至监控计算机； 5、DCS系统：采集压力、温度、气体等节点数据，通过Ethernet、RS485上传至DCS；
4 农业大数据 4．1农业大数据的内涵， 农业是产生大数据的无尽源泉，也是大数据应用的广阔天地。农业数据涵盖面广、数据源复杂。关于农业大数据，顾名思义，就是运用大数据理念、技术和方法，解决农业或涉农领域数据的采集、存储、计算与应用等一系列问题，是大数据理论和技术在农业上的应用和实践。农业大数据是大数据理论和技术的专业化应用，除了具备大数据的公共属性，必然具有农业数据自身的特点。通常所讲到的农业，实际上应涵盖农村、农业和农民三个层面，具有涵盖区域广、涉及领域和内容宽泛、影响因素众多、数据采集复杂、决策管理困难等特点。狭义的农业生产是指种植业，包括生产粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动等，不仅仅涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等作物生产的全过程各环节，而且还涉及跨行业、跨专业、跨业务的数据分析与挖掘，以及结果的展示与应用，乃至整个产业链的资源、环境、过程、安全等监控与决策管理等。广义的农业生产是指包括种植业、林业、畜牧业、渔业和副业五种产业形式，均应该包含在农业大数据研究的范畴中。随着精准农业、智慧农业、物联网和云计算的快速发展要求，农业数据也呈现出爆炸式的增加，数据从存储到挖掘应用都面临巨大挑战。物联网在农业各领域的渗透已经成为农业信息技术发展的必然趋势，也必将成为农业大数据最重要的数据源。大量的农业工作者和管理者，既是大数据的使用者，也是大数据的制造者。由于农业自身的复杂性和特殊性，农业数据必将从基于结构化的关系型数据类型，向半结构化和非结构化数据类型转变。相对于采用二维表来逻辑表达的关系型数据结构，农业领域更多的是非结构化的数据，如大量的文字、图表、图片、动画、语音/视频等形式的超媒体要素，以及专家经验和知识、农业模型等。大量事实已经证明，非结构化数据呈现出快速增长的势头，其数量已大大超过结构化数据。尤其是农业生产过程的主体是生物，易受外界环境和人的管理等因素影响，存在多样性和变异性、个体与群体差异性等，都决定了对数据的采集、挖掘与分析应用的难度。如何挖掘数据价值、提高数据分析应用能力、减少数据冗余和数据垃圾，是农业大数据面临的重要课题。4．2农业大数据的主要应用
xx农业物联网+战略 ——基于大数据xx应用的解决方案目录 一、农业发展的几个阶段 (1) 二、智慧农业战略平台基本架构 (2) 三、平台的基本功能模块 (2) 四、平台的智能化控制 (3) 五、生产管理服务平台 (3) 六、农户智能管理系统 (3) 七、农产品溯源服务平台 (3) 八、移动可信查询终端 (4) 一、农业发展的几个阶段 1．农业 1.0时代（原始农业）： 以人力为主，辅以简单的生产工具实现劳作。 2．农业
2.0时代（机械农业）： 以大型农机具替代人力生产，提供效率。 3．农业 3.0时代（现代农业）： 以自动化生产、规模化种植（养殖）增产增效。 4．农业 4.0时代（xx农业）： 以物联网为依托，结合移动互联网实现大数据和云应用，通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。二、智慧农业战略平台基本架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1．基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2．核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3．平台服务包括管理服务（种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析）和监控服务（远程监控、自动化监控）。 4．服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5．终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。 三、平台的基本功能模块 1．行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用，保护大数据采集监控平台，智能化控制平台。
2．生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3．产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台，政务管理服务平台。 4．消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、平台的智能化控制 1．实现对特定设备的接管。 2．通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3．声光电一体化异常触发警报。 五、生产管理服务平台 1．合作社间独立账户，信息安全保密，可实现产供销业务流程，降低手工记账风险。 2．农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询，农机手与指挥中心实时通讯，机手、地块、农机、作业动态绑定，根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统 1．农务信息自查。 2．常见病情回复。 3．疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台 1．溯源（静态溯源、实施溯源）。 2．检验报告。 3．各类证书。
农业大数据应用云平台功能简介及建设要求 截至目前，托普云农大数据应用云平台已建成农业物联网、生态循环、应急预警等10大栏目，归集数据227.03万组；已整理近40年的产业统计等数据；接入各地农业物联网示范点118个，视频摄像头525个，能满足农业生态监管、智能生产、休闲观光、应急指挥等需要。 一、农业大数据应用云平台介绍： 农业大数据应用云平台是托普云农推出的专注于农业领域的集数据资源整合、理论方法共享、分析成果发布、观点交流互动为一体的应用云平台。 1、农业大数据应用云平台是专业、精准、全面的农业数据产品； 2、农业大数据应用云平台是专注于支撑农业领域数据研究的应用工具； 3、农业大数据应用云平台是整合多渠道农业数据，引入数据挖掘展现技术，以专业分析为导向，面向农业相关人员提供数据查询、在线分析、共享交流等应用服务的知识开放平台。 二、农业大数据应用云平台功能简介： 1、农业大数据应用云平台数据： 全面、庞大的数据资源涵盖了专题数据、动态数据、共享数据、涉农企业数据四大模块。平台整合宏观经济、农业、农村等国家权威机构发布的农业相关数
据；高频率的数据更新为用户不断输送新鲜资源；共享数据汇集政府、企业、社会三方数据，打破信息孤岛，实现资源互联互通；独家采集的涉农企业数据，帮助用户准确定位企业以及群体的地理分布 2、农业大数据应用云平台的应用： 平台以专业分析为导向，引入数据挖掘理念，为用户提供多角度、多层次、多维度的农业数据在线分析功能，可视化的技术的加入，让用户轻松实现从数据查询、数据分析到成果展现的一站式操作。数据报表可视化、专题数据可视化、农产品价格可视化这三类可视化应用展示以及带有地理分布、区域统计、梯度分布、密度分布多种空间分析方法的GIS地图应用展示，为用户分析思路提供不同的分析方法，多方面满足用户的分析需求。 3、农业大数据应用云平台互动： 平台开放了个人主页、互加关注、评论等互动模块，在个人主页中，发布的历史专题、历史数据以精彩图文的方式呈现给其他用户；同时“加关注”功能，
基于物联网技术的新型数据采集与监控系统 广州杰赛科技股份有限公司傅仁轩肖连风 摘要：根据物联网的三种应用架构，结合数据采集与监控系统的体系结构，设计了一种新型数据采集与监控系统方案，该系统将有线通信与无线通信、无线传感网络短距离通信与GPRS/CDMA/3G远距离通信有机地结合起来，提出了监控中心应用软件网络功能的需求、提出了远程数据采集终端现场传感器与终端之间无线组网的方式。该系统与传统的实现方案相比，该方案的通信组网有明显的优势。 关键词：物联网，数据采集与监控，无线传感器网络，通信组网 1 引言 物联网（The Internet of things）即通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，通俗地说就是可实现“感知世界”的网络。 数据采集与监控系统即SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，也就是实现在具体应用领域的“感知”。 因此可以说物联网技术对自动化工程师而言并不是一个陌生的概念。因为，无论工厂的现场设备，还是电网、自来水管网、燃气管道、铁路、桥梁、隧道、水文水利系统，甚至我们的飞船、卫星运行监测，无不是通过将物物相联的这个“物联”网络来实现的，只不过我们传统上将这些专业领域的“物联”应用称之为SCADA系统。当然从定义上来看，物联网是一个更广泛意义上的“感知”网络，通过物联网我们可将“感知”扩展到每台设备、每件商品，甚至每个人，实现对静态物的监控与管理、对动态物的定位与跟踪、对商品的识别，以真正达到“感知中国”、“智慧地球”的目标。因此，严格意义上说物联网既是SCADA 这一传统“感知”技术在概念与应用的延伸，又是对SCADA 技术发展的一个质的提升。 随着网络与通信技术的发展，物联网技术必将促进SCADA系统的体系结构的变革与升级，使SCADA系统的应用领域越来越广，除了在传统的供水、供气、环保、能源、轨道交通、机场、铁路、电力、石油、石化等行业外，在大众的日常工作生活及其它各种领域中也将得到广泛应用，最终使SCADA这一物联网的垂直具体应用系统，真正发展成为“感知世界”的智慧网。 2物联网的三种应用架构
工业物联网 工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。简单的说就是将机器、人连接。 工业物联网充分融合传感器、计算机网络、大数据分析处理等现代化技术，以低成本、低投资及高度适用性等优势，实现对工业生产流程的“泛在感知”，以更便捷、更高效的方式获取传统工业生产线上难以获取的重要过程参数，优化生产管理，提高生产效率。 ●工业物联网的体系架构： 典型的物联网系统架构共有3个层次。一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。 ●工业物联网关键技术： 无线网关 无线网关广义上理解为一个网络连接到另一个网络的接口，具体是指集成有简单路由功能的无线AP，即无线网关通过不同设置可完成无线网桥和无线路由器的功能，也可以直接连接外部网络（如WAN），同时实现AP 功能。 一种无线网关功能分析： (1)无线网络管理 由网关来启动一个新的无线网络，允许其他无线节点设备加入形成的网络：进行无线网络信息的维护，管理无线节点的网络加入及离开；与无线节点进行数据通信。 (2)协议转换 网关的功能主要体现在Zigbee无线通信协议与以太网通信协议的转换。将无线节点的信息转化为以太网通信数据传送给上层服务器设备；将服务器下达给无线节点的控制信息通过网关传送给指定节点。 (3)支持Web访问 网关支持在没有上层服务器的情况下使用浏览器对节点进行在线访问和监控，平台兼容性强，便于实时数据分析和故障诊断。 物联网（The Internet of things） 是新一代信息技术的重要组成部分，可以看做是互联网的升级与扩展，根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决物品与物品（Thing to Thing，T2T），人与物品（Human to Thing，H2T），人与人（Human to Human，H2H）之间的互连。通过以互联网为基础延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。简言之物联网就是“物物相连的互联网”。物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层，其中连接感知层和网络层的关键技术即物联网网关。在物联网时代中，物联网网关将会是至关重要的环节。 无线网格网络 工业互联网、物联网、传统互联网、移动互联网、大数据之间的关系：
浅谈物联网与工业大数据之间的关系 物联网的概念其实起源很早，1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出了物联网(Internet of Things)这个概念。提出者是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton 教授，他在研究RFID时提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。当时的提法是基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”(简称物联网)，这也是在2003年掀起第一轮物联网热潮的基础。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。 根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟2005 年以物联网为标题的年度互联网报告。然而，ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。
虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。物联网技术被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，如下图所示。 感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。 应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
经营管理 摘要：随着乡村振兴计划的进一步落实，互联网技术的不断发展，农业现代化水平也在不断的进步和提高，尤其是数字技术和互联网技术在农业现代化建设中的广泛应用当中，更为农业物联网发展奠定良好的技术支持，为实现智能化农业创造条件。本文以大数据为支撑，对大数据在农业物联网中的应用进行分析和探究，针对大数据在农业物联网中应用现状及存在问题进行重点分析，并针对问题提出改善措施。 关键词:大数据技术;农业物联网; 应用现状; 改善策略 随着信息化的不断发展， 农业现代化建设发展也取得显著 成就，尤其是大数据在农业物联 网中的应用，是农业发展呈现智 能化，为新兴农业创造条件。由 此看来，有必要针对大数据在农 业物联网中的应用现状和改善策 略进行分析研究，使大数据技术 在推进现代化建设过程中发挥作 用。 1 大数据在农业物联网中 的应用现状 大数据技术是建立在数据 基础之上的，以数据为支撑，通 过利用当前信息化技术，对各种 复杂数据进行处理及分析，在此 基础上建立数据模型，并根据数 据模型提出相应的改造方案。就 当前而言，随着信息化的发展， 谁掌握了数据谁就掌握了当前市 场的发展方向，大数据技术因此 也在各个领域当中得到了广泛应 用。农业物联网作为国家战略重 要领域也不例外，同样需要大数 据技术在农业物联网中发挥效 用。通过调查显示，我国物联网 规模呈现快速增长的趋势，为我 国互联网进一步发展注入活力。 如图1所示。 由图1可知，我国互联网产 业呈现不断增长的发展态势。在 整个发展过程中物联网产业是将 大数据在农业物联网中的应用现状 和改善策略 苗德伟 （辽宁省农业发展服务中心，辽宁 沈阳 110000） 传统的销售模式是利用人力到销售市场售卖，易造成滞销，为此网购平台为种植户提供了销售路径，帮助农民将滞留的产品远销各地，但有些地区公路建设较为落后，使得产品运输不出去影响销售。 2 智慧农业发展路径 智慧农业的发展模式要呈现出层次化和多样化，具体体现在建设规模中结合不同地区农村发展情况制定符合实际要求的建设规划；我国每个农村的农业生产水平不同，政府应该根据具体的实践调查匹配适合工具和资金，采用精细化管理模式，并以其为基准落实精细化管理。智慧农业的发展是漫长过程，需要做好铺 垫工作后进入相对系统规范，在 原有管理制度的基础上增设新的 内容。 3 智慧农业优化策略 3.1 增强技术人才培养 根据农村人才的匮乏特点 制定人才保障制度，尤其吸引外 地高学历人才，注重本地人才培 养，政府为人才提供良好生活与 工作环境，并且在薪酬支付上要 优越；在本地人才培养中加强学 校的教育教学水平，转变传统思 想，扶持贫困学生。 3.2 改善基础设施 改善农村基础设施需要政府 补贴部分资金用于购买设备，后 期可通过筹资对农村交通进行改 善，在种植前可先建立好水利工 程，满足农作物所需并增添机械 设备，便于之后配合远程系统实 现自动化操作。 3.3 建设优质的农村电子 商务 电子商务可帮助农民进行农 产品的推广与销售，为此需要电 商巨头逐步扩展农产品的经营范 围，还需要较大的物流平台在农 村设立正规的物流点；政府加强 对农产品网上交易监督，保障农 民利益，为农民提供电子商务技 术培训，鼓励农民利用网络通讯 技术进行农产品交易。 732019.3