基于SymLink的农业物联网系统平台构建方案

　　我国是一个农业大国而非农业强国，长时间以来农业生产自动化、机械化程度低、高科技难以普及。农民科学种植观念淡薄，大部分靠农民的经验和感觉。当生长条件环境发生突变的时候，无法得到及时的应对，很容易因为处理不当而影响农作物的产量，造成经济损失，严重制约了农业综合生产力的提高。
农业物联网
　　农业物联网是指运用各种传感器，比如温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测农作物生长环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，从而帮助农民及时发现问题解决问题，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境，进而实现农业生产智能化自动化。
　　不难看出农业物联网系统的构建是以各个终端传感器采集的各类实时数据作为构建基础，上层监测控制平台需要将分散的各类数据加以集中监控和智能测算，并与专家系统提供的数据相结合，得到符合当前作物生长环境的最佳数据，及时通过对各类控制器的程序控制实现合理的灌溉、光照、施肥、喷药等自动控制。
　　可见提升农业生产自动化、智能化水平，构建农业物联网系统，最基础的关键在于各类实时数据的汇总。
系统架构
　　该系统依托当前自动控制技术、通讯技术、物联网技术、云技术等方面的技术优势，实现农作物生长环境的全方位掌控与调节，可满足快速配置、方便部署、轻松上线的应用需求，使得各类数据实现最大限度的共享与应用。
系统分为数据感知层、网络通讯层、监控应用层，具体架构如上图所示。

　　

●数据感知层
　　主要由各类传感器、数据接入模块、各种执行机构、控制器等组成。通过该层可得到作物生长环境中的空气温湿度、土壤温湿度、空气CO2浓度、光照强度、土壤PH值、土壤电导率等实时数据。控制器可对灯光、水泵、喷灌、滴灌、通风、加热、遮阳棚的设备进行状态监控。
　　该层所涉及的设备厂家较多，通信方式和通信协议种类繁多，对于控制器和上层应用中心而言，都需要将这些数据以规范统一的形式上传，那么网络通讯层将起着关键的承上启下的作用。
　　●网络通讯层
　　将来自数据感知层的各类数据汇总并以统一方式上传至监控应用层，同时以统一方式向控制器提供实时数据及各个执行机构的状态，并可将监控应用层或者控制器下发的动作指令传达给执行机构。
　　网络通讯层起着关键的桥梁作用，SymLink智能网关具备多路接口，可实现数据采集转发功能，面对不同厂家接口协议的底层设备可直接接入，并可按照控制器和上层平台的要求以统一接口协议将数据上传。
　　SymLink即可支持有线通讯网络也可支持无线通讯网络，对于分步较为分散的传感机构可通过无线网络2G/3G/4G等模式实现数据汇总接入，解决实际种植作业区面积广，传感机构位置分散、不易于布线等问题。
　　●监控应用层
　　将获取到的各类数据进行实时监测、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并可实时与云中心的专家策略系统交互，根据农业园区的实际需求向控制器发送指令，进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等措施。物联网技术与行业专业系统相结合，实现广泛的物物互联的应用，实现对信息资源进行采集、开发、利用和存储，形成与业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库，为农业的各类业务提供统一的信息资源支撑。
系统功能
　　物联网在农业领域中有着广泛的应用，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，本系统都可以协助提高对农作物种植的精细管理程度。
　　（1）在种植准备的阶段，通过各类传感器汇总的数据，针对所选种植地的土壤、光照、空气温湿度等特性选择合适的作物种植。
　　（2）在种植和培育阶段，通过对生长环境参数的实时监控，可及时应对环境突变对农作物的影响。
　　（3）在农作物生长方面，可以利用物联网实时监测作物生长的环境信息、养分信息和作物病虫害情况，与专家系统相结合，采用最合理的手段维持作物最佳生长条件，对作物的健康管理有非常重要的作用。
　　（4）在农产品的收获储存阶段，系统可对产量、存储环境等信息进行监测，亦可根据作物生长全过程的数据进行分析比对，为大型云数据平台提供真实可靠的数据依据。
　　（5）提高效率，节省人工，如果是几千亩的农场，要对各大棚进行浇水施肥，手工加温，手工卷帘，那要用大量的时间和人员来操作。本系统支持多种智能终端，只需手机上轻松点击，即可实现自动机械化操作，完全替代了人工操作的繁琐。
　　SymLink智能网关支持远程部署、调试、配置、管理等功能，维护人员无需在现场即可在办公室完成对SymLink智能网关的一系列操作，同时还可对现场控制器等其他设备进行远程调试检测。
应用价值
　　物联网在农业中的应用，不仅提高了农业生产的智能化自动化程度，更能实现节能环保，资源合理运用，达到节能增效的目的。
　　1、资源：土地资源、水资源及生产物料可实现优化调度、合理利用，高效整合。
　　2、生态环境：使得生态链更丰富，土壤、大气、水质、气象更适合人们生产生活。
　　3、生产过程：精细化生产种植，智能化自动化水平大幅度提升，实现绿色健康种植。
　　4、农产品和食品安全：可以实现产地环境、产后储藏加工、物流运输，整个供应链实时追溯查询。
　　5、数据与设备：可实现信息共享，远程诊断、部署、调度。