智慧农业技术方案第一部分、项目概况1. 1、建设背景“智慧农业” 就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、传感器技术、无线通信技术及专家智慧与知识平台，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理、远程诊断交流、远程咨询、远程会诊，逐步建立农业信息服务的可视化传播与应用模式； 实现对农业生产环境的远程精准监测和控制，提高设施农业建设管理水平，依靠存储在知识库中的农业专家的知识，运用推理、分析等机制，指导农牧业进行生产和流通作业。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等） 和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。“智慧农业” 是云计算、传感网、3S 等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业” 与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。1. 2、平台定位1. 2. 1、建立行业运营平台智慧农业就是为了建立从生产源头到消费终端的集成化质量全过程控制的质量追溯体系，对生产、加工、运输、销售各环节形成可追溯的信息记录及可视化追溯，最终做到让生产者开心、监管者放心、消费者安心的农产品可追溯质量服务平台。智慧农业是基于智慧农业领域的生态种植的质量可追溯体系而建立的一套服务平台。该平台可以为各地的种植户建立帐号，各用户可以根据需要建立自己的人员管理、种植信息管理、作物生长追溯、农产品加工、农产品销售、产品配送及物流追踪、财务管理等功能模块。提供农产品的网络销售平台，用户可以将农产品挂在平台上推广、销售，消费者可以通过点击产品追溯信息，了解作物的生长环境、农药的使用情况等信息，作为产品销售的一大看点，促进产品的销售。为了减轻种植用户的前期投入，系统采用 B/S 架构，架设公网服务平台，用户只需要按年缴纳一定的服务费用，就可以在家中通过网页登录平台，使用平台实现对种植基地的管理、信息发布、商品销售、作物生长过程的信息记录查询和追溯。服务平台除了公网服务平台的建设，还需要在种植基地布置土壤、水质监测、病虫害、气象等传感器、监控摄像头等设备、设施。各基地通过 4G 或有线网络将数据上传智慧农业，进行统一管理及提供数据分析报表； 管理人员也可以通过手持设备，将现场的监测情况及时上传平台。各种植户可以在智慧农业上对种植基地进行统一管理，查看作物的生长情况、施肥、灌溉等提醒、病虫害监测等信息，向平台主动推送作物生长信息，在作物成熟前，就可以形成有效订单。建立一套完善的农业植保运营管理平台，整合整个产业链，为无人机厂家、飞手、农药企业、植保客户提供全方位对接与服务，建立无人机与飞手、飞手与植保客户、农药厂商与植保客户的联系与沟通，打通了各个环节的断点和信息不对称。同时，在植保服务的过程中，采集整个无人机植保服务的全过程数据，通过手动录入或自动采集等方式，完成平台的数据积累。1. 2. 2、建立植保行业大数据中心平台以无人机植保农药喷洒这一行业细分领域为基础，通过人工录入植保服务过程，连接无人机、地面站、监测仪等相关采集设备，抓取互联网上的一些专业数据库以及与相关农业科学院所等专业机构的合作，采集地理信息，气象信息、土壤信息、农作物信息、病虫害信息、农药信息、药剂配比信息、配件信息、无人机飞行信息、飞手信息、飞行轨迹、药剂喷洒控制信息等等建立分析模型，通过效果评测信息逐步完善分析模型，从而形成覆盖农业无人机植保领域的大数据中心，成为行业的智脑，填补行业的空白。目前，平台已经完成针对 280 万亩的农田进行数据采集工作，未来 23 年，预计采集的样本数据不少于 5000 万亩，这些数据的积累和沉淀将会是海量的、无比庞大的，其具有的数据意义是具有覆盖性及高价值的。1. 2. 3、完善植保全过程的管理手段通过强大的数据分析、信息交换、海量存储、智能分析等业务能力，逐步完善植保全过程的管理手段，提高信息化装备，健全信息服务质量，提高平台农业植保工作服务能力，可为农业植保行业相关企业、从业者和种植户提供专业化、智能化的农业大数据服务，利用平台的基础服务用户能够更快，在提高植保无人机施药效率和施药效果的同时，进一步降低种植户农业植保作业成本，提升经济收入，为农业植保工作宏观决策提供坚实科学的大数据依据，带动并促进无人机植保服务的行业发展，促进我国农业智能化水平的提升、助力农业现代化快速发展。1. 2. 4、参与整个植保链条，服务于整个植保链条，获取收益平台从无人机厂家、到飞手培训、农药厂商的洽谈及植保客户服务，全程参与整个植保链条，按照每亩收取一定服务费，通过平台的大数据分析能力及信息化手段为整个产业链进行服务，提高整个产业链条的服务能力及工作效率。1. 3、建设意义1. 3. 1、依托信息化手段，推动农业植保服务的发展智慧农业，依托物联网、移动互联网、互联网等手段，为质保服务产业链打造综合化农业植保服务管理平台，可有效降低信息获取及农业植保工作开展成本，提升农业植保产业链各方沟通及工作效率，打造新型农业植保服务体系，弥补产业链的空白地带，推动我国农业向现代化转型工作方向发展。智慧农业通过采集植保无人机和物联网相关环境和植保数据，实现病虫害预警等功能，同时以平台为媒介链接基层农技推广人员、高效及科研院所的农业科技人员等，构建面向种植大户的植保服务体系，开展植保服务信息推送、病虫害远程诊断等服务，最终利用平台积累的大数据分析区域植保相关信息，为区域现代化农业发展提供决策依据。1. 3. 2、建立植保运营大数据信息库1） 完善无人机施药安全性植保无人机根据其型号不同，在农药喷洒的过程中也需要进行科学化的管理手段，如果不能进行精准分析，反而会导致浪费农药、降低防治效果，增加防治次数、相邻地块的敏感作物受损、过量喷药、农药残留超标、空气和水源污染等一系列后果，对人类、动物和植物产生不良的影响。为降低农药漂移，针对不同的无人机平台，研究机身下方药液雾滴在气流场中的运动情况，分析环境因素（温度、风速、风向等） 、施药量、作业速度等因子与药液飘移距离、飘移量的复杂关系，评估施药安全性，制定措施，减少农药对生态的污染。2） 精准施药控制系统研究根据农用轻型无人机施药方式与方法，重点研究施药过程全程自动控制技术，针对我国的无人机平台，研究设计开发新型的精准施药系统与 GPS 导航系统，实现喷洒精确对接、定点施药、自动导航、高效自主作业，避免施药过程中重喷漏喷现象，解决施药操控问题。基于大数据的分析结果，反向推进无人机厂家研究开发新型施药控制系统，从而进一步推进施药的精准度，进而促进我国农业生产中的用药总量控制和减少，利国利民。3） 无人机植保作业的科学化管控智慧农业项目航路规划和实时显示系统，集 GPS 和 GIS 于一体，实现自动规划农田边界、自动规划飞行航路、测算农田面积、实时显示飞行轨迹、定点精准施药功能。1. 3. 3、以大数据为核心竞争力的行业软件平台，提升无人机植保服务的专业化无人机农业植保行业与传统的农业植保相比，优势巨大，并且有广阔的市场发展前景，但是在植保过程中缺少专业化的服务体系和科学化的管理手段，探索规模化、社会化无人机植保病虫害防治的区域经营模式，以及植保、农机等多角色联合的无人机植保病虫害防治技术与装备推广机制，最终提出包括无人机植保过程的科学化管理、无人机施药配比、用药选择、装备配置体系，是提升无人机植保服务的关键性因素。农业植保大数据行业软件，以其强大的数据分析能力，解决了植保过程中从无人机选择、农药选择、农药科学配比、无人机飞行高度、植保过程轨迹规划等等一系列的突出问题，同时在这个过程中也对无人机的相关配件、农药企业提出了改进的要求，软硬结合，相互促进，随着无人机施药技术的发展，将带动新型药剂产业和无人机施药装备产业的发展，从而使无人机植保的服务更加专业化、科学化。第二部分、项目方案智慧农业包括展现层、应用层、数据处理层、设备层。主要由行业应用平台、大数据分析平台两个子平台组成。平台总体架构图如下：以下通过对行业应用平台、大数据分析平台、网络拓扑图、研发技术路径、解决关键问题五部分对智慧农业进行详细介绍：2. 1、行业应用平台行业应用平台主要实现的是通过对无人机农业植保过程中，农药喷洒操作的全流程数据以及相关影响因素数据的采集，信息化管理整个过程，起到提高无人机植保工作效率的目的，达到可以进行数字化模拟及流程回溯的效果。行业应用平台对无人机农业植保过程中产生的数据进行详细记录采集，录入到系统中，根据不断积累的无人机农业植保数据，利用系统中大数据分析技术，针对不同地区、不同地形、不同土壤、不同农作物、不同气象条件下、不同病虫害程度、不同无人机型号、不同农药等等因素，给与种植户合理的农药使用建议，使种植户在最少农药使用量、最合理配比的情况下，达到最大的防治效果，达到在降低农业种植成本、提高农作物产量、减少农作物农药残留、提高农作物安全性的情况下，增加种植户经济收益的目的。行业应用平台主要包含电商推广平台、植保作业平台、飞手平台、药剂平台、无人机平台五大功能模块详述如下：2. 1. 1、电商推广平台电商推广平台功能模块主要实现的是不断加强与顾客交流、不断了解顾客需求信息记录及对客户在平台下单和支付的流程数据的管理，同时利用大数据分析技术针对目标客户进行高效的营销推广管理。包括订单管理、支付结算、精准营销、客户关系管理四个主要功能模块。1) 订单管理程序描述用户登陆系统后，在系统订单管理模块中，可以查看自己的订单信息，包括未支付、已支付、未收货、已收货等分类信息。功能功能说明：订单信息展示列表界面。点击“订单管理” 后，直接打开订单信息，展示内容为订单基础信息（部分） 项目。未支付：用户已经下单的信息，但是没有完成支付的信息列表。已支付：用户下单且已经通过系统支付功能完成支付的信息列表。未收货：对已经完成支付的订单商品进行了发货操作，但是用户还没有进行收货。已收货：用户已经收到货品，并且进行了收货确认。具有查询功能，可以根据商品名称、时间、状态等进行查询信息显示。2) 支付结算程序描述用户登陆系统后，在系统支付结算模块中，可以查看自己的支付结算信息，包括未支付、已支付分类信息。功能功能说明：支付信息展示列表界面。点击“支付结算” 后，直接打开支付信息，展示内容为支付结算基础信息项目。未支付：用户将选中的商品已经形成订单，但是未进行支付的列表信息。已支付：用户针对已经形成订单且完成支付操作的列表信息。具有查询功能，可以根据时间、状态、金额等进行查询信息显示。3) 精准营销程序描述利用智慧农业中大数据分析技术，针对系统中已经获取的大量土壤、气象、地域、农作物等数据信息处理后，得出我国某区域内的农作物在种植过程中，非常适合使用已经与我司合作的农业植保无人机进行作业，则我司及其合作无人机植保公司即可将此区域内的种植企业、农村合作社、种植大户等进行有针对性的、重点营销对象进行市场公关。功能用户登陆系统后，在系统精准营销模块中，可以查看精准营销信息，包括营销计划、营销推广方案、营销过程、潜在客户、营销结果、问题分析等分类信息。功能说明：精准营销功能展示列表界面。点击“精准营销” 下的功能分类后，直接打开对应信息，展示内容为精准营销各分类相关基础信息项目。具有查询功能，可以根据时间、名称、执行状态等进行查询信息显示。