农业云平台产品农产品溯源方案书
慧云物联网农业云平台解决方案广西慧云信息技术有限公司
第一章物联网智慧农业云平台介绍
随着21世纪全球信息技术革命的深入和３Ｇ网络的建设，物联网已成为了新兴高新产业中最为热门的技术之一，被业界人士广泛关注。物联网这个概念最早是在1999年由麻省理工学院Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时提出来的，经过多年的研究，它有许多种不同形式的定义。物联网的定义是通过射频识别（radio frequency identification, RFID）装置、红外感应器、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相连接，进行信息交换和通信，先进的云计算技术和超级计算机则可以对海量数据进行整理分析，帮助人们做出正确的行动决策，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
从“智慧地球”到“感知中国”，“物联网”成为全球瞩目的关键词。被美
国列为振兴经济的两大工具之一；被欧盟定位成使欧洲领先全球的基础战略，被中国纳入战略性新兴产业规划重点。
温家宝在2009年11月的《让科技引领中国可持续发展》中指出：“在应对
这场国际金融危机中，各国正在进行抢占经济科技制高点的竞赛，全球将进入空前的创新密集和产业振兴时代。我们必须在这场竞争中努力实现跨越式发展。要着力突破传感网、物联网的关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信
息网络产业成为推动产业升级，迈向信息社会的‘发动机’。”
我国是世界上最大的发展中国家，也是一个传统的农业大国，目前我国农
业建设正面临着一个从传统农业向现代农业的转型时期，在党的十八大报告中，国务院明确了新型城镇化的战略目标：城镇化作为核心机会平台，以农业现代化为基础、新型工业化为动力、信息化为协调创新机制，建设四化同步的新型城镇化发展模式，全面建成小康社会。农业现代化作为基础支持在整体规划中占据了至关重要的作用，为全面实践这一新技术体系的转变，物联网及云计算技术应用将会发挥关键的作用，它将为我国农业的发展提供一个全新的平台，改变传统农业的发展模式。农业是一个国家的基础，其信息现代化程度直接影响了该国家与社会的信息化进程，因此，对于农业信息化，包括智能农业、精准农业、农业物公司：广西慧云信息技术有限公司
联网等理论与技术实践研究已经得到了国内外政府领导与科技研究人员的高度
重视。在农业信息化发展模式的理论研究上，国内外学者作了大量的研究。在农业信息化的实践应用上，近十年来，欧美一些发达国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，实现了物联网在农业生产、资源利用、农产品流通领域，物—人—物之间的信息交互与精细农业的实践与推广，形成了一批良好的产业化应用模式，推动了相关新兴产业的发展。
广西慧云信息技术有限公司（简称慧云信息）作为国内顶尖着眼于农业的
IT服务公司，定位于将“物联网，移动互联网，云计算”技术与传统农业生产相结合，提供“云时代”的“智慧农业”解决方案，推动农产品标准化，集约化，专业化生产。
李克强经济学指出：现代化发展模式的建设靠政府大规模投资已经不再可能，只有依靠技术及创新实现产业转型升级。新形势下现代化农业的发展必须以产业化经营农业，通过现代科技，适度集中土地、强化组织管理、提高农业单产，构建新的商业模式，提升土地价值。
慧云信息积极响应国家关于推进农业现代化与社会主义新农村建设的号召，将“物联网，移动互联网，云计算”技术与传统农业生产相结合，自主研发基于物联网技术的“智慧农业云平台”，智慧农业云平台基于O2O商业模式设计，通
过与农业专家及农业科研机构合作，逐步建立起涵盖各种农作物标准化生产的智公司：广西慧云信息技术有限公司
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能数据库，并结合部署在农作物产区内的智能传感器，图像采集器，远程控制器等物联网设备，实现对农业生产过程的科学化、精准化，自动化，标准化管理。使农业生产摆脱人员素质参差不齐的尴尬境地，稳定了产品的品质、扩大了生产规模，产业化发展奠定基础。通过建立产品溯源体系，实现品牌化经营，进一步提高农产品的附加值，让土地能更加智慧充分地被利用，全面提升单位面积产值。慧云力求搭建一个服务全国的农业智能化信息服务网络，推动农产品“安全，高质，标准化”生产，在农村与城市之间架起一座桥梁，让人们的生活更加美好。
云平台可以根据农作物种类，品种，时间，地理位置，以及环境数据的变化，为第一线的农业工作者提供个性化的精准农技指导与专家远程支持服务；也可以为从事规模化生产的农业企业提供标准化生产管理工具，实现工作任务的自动创
建，分配，跟踪与管理；还可以通过物联网传感技术，
对农作物生长状态与生态环境进行实时监控。
针对当前在农村信息化建设中普遍存在的“硬件投
入大，系统运维难，用户体验差，商业模式旧”等问题，
慧云信息融合“云计算，移动互联网，物联网”技术，
将传统基于物联网的精准农业进一步升级，在国内率先
提出“云物联-智慧农业”概念。
平台采用软件即服务模式（SaaS ）模式运营，同时
支持“公有云”与“私有云”数据中心，用户只需通过
浏览器或智能手机就可以轻松享用全部平台服务。基于
“云物联”技术的“智慧农业”与传统农业信息化相比，具备以下优势：
? 精准化：利用无线传感网络，卫星定位，无线射频等物联感知技术，精确获
取农业生产情况，生态环境，供求变化等海量数据。
? 标准化：依托农业科研机构，整合农业专家资源，推广业界最佳实践经验，
指导农产品标准化生产，提高集约经营水平；降低传统生产过程的随意性与盲目性，提升农产品的品质与安全。
? 个性化：利用智能分析与定向推送技术，整合海量数据，为目标客户提供个
性化信息定制服务；帮助政府管理部门及时了解农业生产情况和农产品供求
动态，使农民及时得到农技指导与政策指引。
?自动化：利用远程自动化
控制技术，大幅度减少现
场手工操作，节省劳动力
使用，提高劳动生产率，
降低劳动力成本。
?易用化：利用移动互联网
技术，提供电脑，手机，
平板三屏合一的使用体验，
生产第一线的农民群众只需要通过手机就可以完成全部操作，方便易用
?便捷化：利用云计算技术，进行海量数据的集中统一处理；大幅度降低IT
设备采购与维护成本；同时结合按需付费模式，让农业工作者与农民群众使用系统就像使用水电一样方便。
公司：广西慧云信息技术有限公司
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第二章 关于慧云
广西慧云信息技术有限公司（简称”慧云信息“）成立于2012年2月2日，总部坐落于广西南宁，另在香港设有国际技术交流中心，是国内专业的“智慧农业”解决方案提供商。公司
自成立以来，一直致力于利
用国际最先进的“物联网，
移动互联网，云计算”技术
升级改造传统农业，为客户
提供业界领先的“云物联-智
慧农业”整体解决方案；推
动农产品“安全、高质、标
准化，规模化”生产，助力
农业现代化进程与社会主义新农村建设，让广大农业工作者与农民群众受益于信息技术带来的创新与高效。慧云信息总部坐落在南宁市国家级高新技术开发区，
另在北京与香港设有技术创新中心与技术交流中心。
2012年12月，慧云信息凭借在“云物联-智慧农业”领
域的研发成果，入选微软公司“云加速器”，是微软在
全球四个云加速器（美国，中国，以色列，印度 ）中
唯一从事农业信息化的公司。公司还与微软亚洲工程院
建立研发合作关系，成为微软智慧城市（Mi-City ）产品
组在农业领域的联合研发伙伴（Joint Development
Partner ），并与微软公司携手拓展农业信息化市场。
2013年，慧云“智慧农业云平台”项目获得国家“创新基金”立项支持。
慧云信息以“云计算，移动互联网，物联网”为核心技术；以“大农业，泛食品”为目标领域；以传统农产品“生产环节”为切入点；逐步向“农资-生产-加工-流通-使用”全产业链扩展，从源头上推动农产品“安全、高质、标准化，规模化”生产。
慧云信息是华南地区专业从事
商用云计算，移动互联网及物联网研
发的高新技术企业，公司汇聚了一批
来自海内外的IT界精英人士，注册
资金1000万人民币。公司首席执行
官王筱东毕业于北京大学与香港理
工大学，曾任美国微软公司高级经理，
2009年在美国获得微软全球最高奖项“比尔.盖茨奖（董事长奖）”。2012年受聘广西自然科学类“八桂学者”，专注于“云计算，物联网”与传统产业结合研究。人才是慧云信息最核心的竞争力，公司员工100%为大学本科以上学历，其中硕士学历员工近50%，30%员工具备美国，日本，香港等地区学习与工作经验。公司领导层汇聚了多名国内在IT业内颇具影响、技术精湛、经验丰富的职业经理人与技术专家。公司核心技术人员多位来自微软，惠普，IBM，金蝶等国内外知名IT
企业，是一支高素质，负责任，充满激情的精英团队。
公司：广西慧云信息技术有限公司
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以慧云信息独创的“绿色IT ，低碳运维”技术，将信息化建设提升到一个全新的高度，为各行业客户/企事业单位提供“云计算数据中心搭建，移动互联网研发，物联网建设，信息化管理咨询”等高端服务。利用国际最先进的云计算，移动互联网及物联网技术，为社会节约资源，打造聚变价值链。
本地化优势
慧云信息扎根广西，立足南宁。人才队伍与技术实力在广西同行业中均处于突出地位。公司所从事的云计算数据中心搭建，移动互联网研发等业务属于IT 业界最新技术，对人员素质与技术实力的
要求远远高于其他传统IT 业务。广西本
地能够开展类似业务的公司寥寥无几；即
使在北京，上海，深圳等发达地区，能从
事类似业务的公司数量也相当有限。
而慧云信息作为南宁市高新区本地企业，与外
地企业相比，在本地化支持方面具备绝对
优势。公司核心技术人员均在南宁市工作，对客户的技术支持需求均能30分钟以内响应，4小时（市内）内达到现场，确保在第一时间帮助客户解决问题。
第三章项目背景
经过农业科技多年的发展，传统种植业的局限性表现得越来越明显。在靠天种地的生产过程中，生产人员无法及时掌握植物的生长情况，如植物是否有病虫害、水肥是否充足或过剩，植物生长是否正常，生产结果是否满足产量质量要求，因而无法做到及时的改变养护方向。在大面积种植中，要做好定期检查、灌溉、排水等工作时，没有一套标准去指导工作，更多的是靠人去判断，而人的判断是有差异性的，影响了产量和质量。同时，大量的人工投入到田间工作，导致人工成本很高。种植人员的判断也没有时效性，灌溉、施肥过程中，容易导致水肥过剩或不足。同时，由于农业科研从业人员的数量偏少，从事种植行业的人员缺乏完善的种植技术。而有技术人员指导的种植人员仅能够通过手工进行信息的搜集、记录，这使得种植信息采集不完整，记录有间断、缺漏。由于种植园区处于远离城市的农村地区，在现有条件下种植人员无法获得更多的种植技术信息。在这样的条件下，种植人员采集到的信息没有经过专业的分析处理，在实际生产中起到的指导作用不大。根据现有的研究表明，植物生长受周围的环境因素影响较大。没有专业的工具无法精确测量环境数据，从而无法针对环境做出调整。即使测量到了简单的环境数据，在没有信息化科技力量的支持下，种植人员依然只能是靠天种地，不能控制一定程度上的环境因素。
传统种植业的以上局限在当今世界地少人多的情况下，势必需要一个平台来改变，引导传统种植业与现代科技结合，使种植业的产出更高，质量更好。
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第四章系统总体设计
4.1、技术特色
●智能终端设备与标准化生产管理深度整合：智能终端设备成功的核心在于基
于物联网的精准、完备的数据采集，而所有数据采集的关键环节包括土壤PH 值、光照、风向、降雨等等，所有数据信息都贯穿于标准化生产管理之中。
可以根据时间或者现场条件驱动预设任务，一系列相关任务最后形成标准化生产流程，让工作人员能够通过手机就能够实时地了解目前产品生长情况和当天应该完成的事情，从而实现现代农业生产管理与运输、销售管理的高度统一，使物联网的理念贯穿于现代化农业每一个环节。通过智能分析系统将智能终端设备收集的历史数据、标准化生产管理系统所指导的任务情况和农
产品物流运输销售信息进一步处理与整合，
最终反馈到生产环节指导现代农业的生产，进一步地提高现代农业的生产效率。
●采用云计算技术进行海量数据存储与挖掘：智能分析系统涉及众多环节的数
据采集与大量用户的并发查询，随着公司业务的不断扩展，及时迅速的数据处理将成为系统性能的重要瓶颈，如果采用传统的数据存储与处理方式，将带来较大的硬件投入，能源消耗与人力维护成本。慧云信息建议建立私有云数据中心为农业云平台提供后台数据服务，通过虚拟化技术，为海量数据的多路存储与并发查询提供基础设施服务；不但可以大幅度减少前期硬件投入，更能有效降低后期系统运维难度、能源消耗与人力成本。
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创新采用“企业服务总线”与“移动互联网”技术搭建信息共享平台：目前，计算、信息和电信系统现在可支持各种仪器仪表、监测和分析的成本以及大幅下降，从而能更大规模配备并农业生产过程中的各项指标。对于农业云平
台来说，
现阶段最大的难点是如何将生产各个环节的异构信息数据与生产任务流程、人力资源配置、运输销售信息等完美对应，让智能设备、智能系统和智能决策能够更加深入的交互，这涉及到跨组织、跨平台、跨网络的异构系统融合；用传统的大软件思路来开发一个面面俱到的应用是不现实的。不仅开发风险过高，而且用户难于使用。综合考虑，慧云信息建议采用“独立服务组件”模式研发后台系统，采用“移动互联网”技术研发终端软件，并使用“企业服务总线（ESB）”技术进行数据整合，根据不同使用场景，为不同人群提供跨个人电脑、平板电脑、智能手机、智能电视“四屏合一”的使用体验。
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4.2、设计原则
根据系统建设标准及业务需求，总体框架以高内聚，低耦合为指导思想，以前瞻性原则、实用性原则、安全性原则、扩展性和开放性为设计原则。保证系统的先进性，伸缩性。
1、技术先进性
设计过程中，关注技术框架的同时，更注重业务的抽象和提炼。系统设计不仅要完成现有的、已知的业务需求，而且要能够横向和纵向的扩展，横向可扩展其他传感控制设备，纵向可满足各层级使用者不同的业务需求。各种设备均采用技术成熟、稳定且具备先进设计理念的产品，系统在建成后能通过平滑升级保持其先进性，延长生命周期。
2、高可靠性
系统软硬件均具备极高的可靠性。硬件采用云计算方案，软件采用模块化、分层隔离及负载均衡的设计思想，充分保障系统的高可靠性。
3、高安全性
解决方案从主机、数据及网络等多方面采取相应措施，确保系统的高安全性。系统以“安全第一，保密为准，机制保证”为安全保密原则，系统遵循国家和行业安全标准和管理规范,通过服务安全认证，客户许可认证，用户权限认证，结合日志审计，确保系统安全稳定可靠。
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4、高可用性
系统提供基于PC电脑的纯Web客户端及智能手机的Android、ISO原生移动客户端。具有良好的交互性、易用性，切合农业生产的时效性，简单易懂，方便农业生产人员使用，且操作简便。通过系统的报表功能，方便研究人员提取、分析数据，为增收改良提供有力的数据依据。具有高效的软硬件使用效率，关键设备均达到硬件配置最高的使用率，同时采用优化的流程设计确保系统的高效率。
5、易维护性
系统硬件可以很方便的实现远程管理及维护；系统软件均采用模块化的设计，并提供友好的人机接口，确保系统的易维护性。
6、灵活的扩展性
系统关键设备可充分保证系统随着用户扩容的扩展，实现系统的平滑扩容。软件系统架构充分利用网络的扩展性强的特点，采用分散控制、集中管理的结构，使得系统可扩展性很强。网络构建灵活，既可以实现平台的集中处理，又能提供全面的透过网络的分散能力，适应多种应用环境及场合。
7、良好的开放性
服务可定制，功能可扩展，终端传感控制设备可，支持第三方设备集成，终端传感设备参数可配置、可扩展。系统拥有良好的伸缩性和开放性。
8、高性价比
以满足用户实际的需求和品质要求为标准，为用户提供最优化的、具有最佳性价比的方案。
4.3、总体设计
慧云智慧农业云平台系统基于ESB架构，通过针对各类农业生产活动定制开发的智能终端掌握生产过程中各环节的指标信息，智能信息通过智慧农业云平台在机器、系统网络、个人或者群体之间分享，针对该农业活动推动智能协作、智能分析和更好的决策建议，规范生产、加工、流通和消费四个环节，最终这些历史数据将形成标准化生产管理流程库，反馈循环让以后的农业生产过程能够受到公司：广西慧云信息技术有限公司
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更加科学和规范地指导，进一步提高生产效率、降低生产成本。
每个定制开发的智能终端设备将产生大量数据，通过智慧云平台的筛选将确定那些数据仍驻留在设备上，那些数据传输到远程核心系统进行分析和存储，形成以产品为单位的全程生产档案，搭建多位一体地可视化、分析、查询溯源体系。让消费者能够精确地了解到产品的关键生产情况（全生长期图片、肥料用量表、农药用量表、核心环境数据等），通过多元化的终端展示方式，建立农产品全程溯源体系。
慧云智慧农业云平台还独创地将智能农业系统与网络营销平台的融合，将生产过程与销售运输管理相结合，
形成农业完整的业务链，
在全程溯源体系的规范下，让用户能够更好地拓展销售渠道，使用户能够在一个全新的高度去了解全局情况。慧云智慧农业云平台将发挥物联网的全部潜力，让整个农业经济都能享受到提高生产力、降低成本和提高单位面积产值的收益。
系统架构包括感知层、传输层、数据层、应用层、终端层。
感知层：终端各类传感设备的数据智能采集、终端控制设备接收指令并智能
控制设备
?传输层：基于3G、2G、Wifi网络的安全数据通道
?数据层：基于SQL Server企业级分布式数据存储
?应用层：包括监控中心、任务中心、通知中心、远程协助、标准智库等核心
业务实现
?客户端：Web客户端、智能手机及平板电脑客户端应用
三层结构：
智能设备、智能系统和智能决策
二级节点：
由监管数据中心和各关键智能设备检测节点组成。数据中心为海量的农业检测数据提供充足的存储空间，保证信息共享的开放性、资源共享及安全性、实现农业实时监测管理与标准化生产管理的融合。各关键检测节点包括种农业生产过程中各类指标（包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照度等等多
达
40多项指标）、农作物生长情况（图片、视频）、农作物种植环节信息（施肥、
松土、灌溉、撒药、采摘等）与配送节点信息、消费节点信息等。智能系统实现各节点数据的信息连接，为后期的智能决策奠定基础。
一个云数据中心与基础架构平台：
一个中心为智慧农业云平台，中心构建于基础支撑平台之上的管理云平台。
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服务资源如同自来水一样让用户按需使用，方便快捷、稳定高效。基础架构平台基于各类定制开发的智能终端和庞大的网络系统。网络系统包含的功能不仅是传递信息，还包括解译数据、数据加密、数据广播、错误恢复、定位网络资源、消息优先序等服务功能。
智慧农业园区整体解决方案：
基于ESB 架构，融合标准化流程管理和五维执行力分析，为用户打造集农业精确监控、标准化生产管理、产品全程溯源、电子商务营销、财务管理、供应链管理、人力资源管理、办公自动化于一体的云服务平台。平台将现代农业生产、运输、销售各个环节的异构信息数据与农产品身份信息完美对应，
涉及到跨组织、跨平台、跨网络的异构系统融合；用传统的大软件思路来开发一个面面俱到的应用根本不可能实现。不仅开发风险过高，而且用户难于使用。综合考虑，慧云信息建议采用“独立服务组件”模式研发后台系统，采用“移动互联网”技术研发终端软件，并使用“企业服务总线（ESB ）”技术进行数据整合，根据不同使用场景，为不同人群提供跨个人电脑、平板电脑、智能手机、智能电视“四屏合一”的使用体验。
4.4、功能模块
慧云智慧农业云平台包含以下几个子系统：监控中心、报表中心、任务中心、通知中心、远程协助、标准化管理、产品溯源。通过RFID、二维码等标签技术
将生产、加工、流通、消费等环节打通，建立完整供应链，实现内部生产过程的安全控制与外部流通环节的实时监控，方便管理者从一定高度全局地掌控整个农业生产环境，最终将生产成本降到最低。
公司：广西慧云信息技术有限公司
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4.4.1、精准农业监控
通过各种定制开发的智能终端设备监控农业生产过程中的各类指标（包括气象环境、土壤情况，设备状态等）通
过高清摄像机或者照相机远程观察和监
控生产园区中一系列智能终端设备（降
温、加湿、抽风、施肥等等），实现农业
大棚信息检测和标准化生产监控，帮助
用户精确了解农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更情况等，结合该种类农产品的生产流程和标准指标设置预警反馈，最终实现该产品全程精细监控和预警机制。
4.4.2、标准化生产管理
基于时间驱动和条件驱动的任务管理，为从事规模化生产的农业企业提供标准化生产流程管理，实现工作任务的自动创建，分配，跟踪与管理。实现了农业生产高度规模化、集约化，提高农产品产量和质量。对于用户摸索出的成熟生产管理流程，其还能够通过流程分享商店进行有偿授权，让实用、科学的农技得到最大程度的推广，也保障了流程创始人的利益。农业精细化管理，有效节水、节肥和节药，使整体资源消耗显著降低。为管理者提供一个全局地平台对全体员工
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进行动态的调配，
使人力资源应用最大化，通过五维执行力分析系统实现绩效考
核，实现现代化农业的人力资源的综合智能化管理。
4.4.3、产品溯源
产品溯源模块通过将RFID 、
条形码、二维码作为农产品的
身份标识贯穿于生产、加工、
运输、销售的整个过程，实现
对完整业务链的全程监控，通过精确农业监控获得的全程产品生产基础资料，通过系统自动与产品关键指标库中的数据进行对比，结果作为产品溯源档案与生产者的行业资质认证结合作为全程溯源档案。
全程溯源体系配套建立健全的农产品网络营销平台，让消费者在通过营销平台挑选产品的过程中还能够通过平台查询该批次农产品的全程生长关键节点信息，掌握该产品包装和运输过程。同时，也为相关监管部门提供了有效的质量安全监督管理手段。
4.4.4、报表中心
报表中心为数据、硬件、软件和智能的流通与互动中心。从智能设备和网络中获取的海量数据，利用大数据和分析工具进行存储、分析和可视化。最终的“智能信息”通过报表中心展示出现，可以供决策者（在必要时实时）使用，作为现代农业自动化中更广泛的资产优化或战略决策。
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