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智慧温室项目解决方案说明书

XX科技股份有限公司编制

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、项目存在问题及需解决问题 3

1. 存在问题 3

2. 需解决问题 4

二、解决方案 4

1.解决方案架构 6

2.关键技术 7

（1）Hadoop 7

（2）SpringMVC 7

（3）MyBatis 7

（4）Echarts 8

（5）MySQL 8

（6）Hive 8

（7）HBASE 9

（8）Zookeeper 9

（9）Flume 9

三、开发范围 9

1. 数据生产 9

2. 数据采集/消费 10

3. 数据分析 11

4. 数据展示 12

项目存在问题及需解决问题

存在问题

近年来，在需求带动、政策推动、投资拉动等多种因素的带动下，大棚呈现出前所未有的发展势头，面积迅速扩大。然而其在发展过程中存在诸多问题：

（1）科技含量低

无论是在大棚设施本身还是在栽培管理方面，大多数设施结构简单，栽培管理以传统的经验为主，距离数量化和指标化的要求还有相当大的差距。中国大棚市场上目前使用的不少产品，在高品质领域主要以国外产品为主。遮阴网的生产上以瑞典、以色列的高品质产品为主，大棚环境控制系统领域上国内的产品同样与国外有相当大的差距，而且国内现有的一些科研成果与真正地推广应用之间还有一段差距。

（2）环境调控技术与设备落后

由于大多数的大棚设备简单，类型落后，因此环境的可调节程度和控制技术都比较有限，塑料大棚往往受到自然灾害的影响而无法生产。即使在正常条件下，大多数的温室大棚的环境调控手段相对简易，可以进行通风和避风调节等，但对于温度过高、光照太强或太弱都无法进行调节。

（3）缺乏与我国相适应的大棚优化控制软件

目前我国引进大棚的控制系统大多运行费用过高，而自行研制的控制系统又缺乏相应的优化软件，多数仍使用单因子开关量进行环境因子的调节。而实际上大棚内的光照、气温、地温、湿度及二氧化碳浓度等环境要素是在彼此关联着的环境中对作物的生长产生影响的，而且环境要素的时间变化和空间变化都很复杂，当改变某一环境因子时常会把其他环境因子变到一个不适宜的水平上。

（4）大棚建设盲目性很大

大量的项目在相应的配套设备、人才不到位的情况下，盲目地从国外引进高新技术，盲目地低水平仿制国外产品。大棚种植管理上，产品种植前经过市场考察的很少，往往造成产品积压，带来不应有的损失。相关的种植管理方面的研究距离理论化、科学化、系统化地指导生产实践还有不少差距。大棚企业在产品的售后配套服务方面尚不够完善，企业的品牌意识、诚信意识不够，相当一部分大棚控制软件的研究上与国外企业相比有相当大的差距。

需解决问题

科技含量低

数据采集

缺乏与我国相适应的大棚优化控制平台

解决方案

以农业生产指挥中心为核心，通过各种定制开发的智能终端设备监控大棚生产过程中的各类指标，对机电设备的控制，实现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、土壤空气变更等情况。

融合互联网、移动互联网、云计算和物联网技术，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）和通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能分析、智能决策，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

在数据采集系统中，RTU负责各种传感器的接入，实时采集传感器数据，然后向上连接数传模块，将采集到的数据通过有线网络/4G网络发送到智能大棚平台；同时负责接入控制器，实现对风机、天窗、卷帘、水阀等控制设备的远程控制。RTU部署数量由前端传感器决定，系统前端主要部署四种类型的传感器来监测大棚室内的环境指数。

大棚环境信息感知单元由无线/有线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监控大棚内空气温/湿度、光照度、二氧化碳、土壤温/湿度、土壤养分、环境气象、病虫害测报等信息，通过有线采集交换机或无线采集终端以4G方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产，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，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。环境参数采集终端是将这些传感器节点集合在一起的一种采集设备，通过各种传感器可实时监测空气温湿度、土壤含水量、土壤温度、光照强度、二氧化碳浓度等信息，并将数据传输到远程服务平台。

显示采集终端用于集中显示各类传感器的采集值，此终端采用不需要任何操作，安装简单快速，适合维护人员管理。用户可在此终端观看所有连接到它的传感器显示值，也可以远程通过手机等进行数据查看与管理。

解决方案架构

图1解决方案架构图

系统开发平台使用Hadoop