中國是一個農(nóng)業大(dà)國，地域遼闊，自(zì)然災害頻發氣候複雜(zá)多變，将物聯網技術用(yòng)于解決“ 三農(nóng)”問題是一個很(hěn)好(hǎo)的發展機遇。針對(duì)中國現(xiàn)代農(nóng)業發展的實際需求來(lái)看(kàn)，當今最主要的問題是如何實時(shí)地采集和(hé)處理(lǐ)農(nóng)業現(xiàn)場和(hé)養殖業及其相應病蟲害的各種信息。物聯網在現(xiàn)代農(nóng)業領域的應用(yòng)包括： 監視(shì)農(nóng)作(zuò)物灌溉情況、畜禽的環境狀況、土壤氣候變更以及大(dà)面積的地表檢測，收集溫度、風(fēng)力、濕度、大(dà)氣、降雨量、土壤水(shuǐ)分、土壤pH值等，從(cóng)而進行科學預測，幫助農(nóng)民減災、抗災，進行科學種植，進而提高(gāo)農(nóng)業的綜合效益。陝西省在國家科技支撐規劃、西北優勢農(nóng)作(zuò)物生産管理(lǐ)系統中開(kāi)發出可實施采集大(dà)氣溫濕度、二氧化碳的濃度、土壤溫濕度的傳感器網絡節點，構建由感知(zhī)節點、彙聚節點、通訊服務器局域網絡的監控中心，農(nóng)業專家系統組成的交互式農(nóng)戶生産平台，實現(xiàn)對(duì)這(zhè)些(xiē)農(nóng)作(zuò)物，比如說蘋果、猕猴桃、甜瓜、番茄爲代表的西部農(nóng)作(zuò)物的生産發育的精細量化管理(lǐ)。在湖南的長沙，在大(dà)風(fēng)管理(lǐ)裏，對(duì)大(dà)風(fēng)的速度、溫度進行調節，通過物聯網的技術可以自(zì)動地調節更加适合于大(dà)風(fēng)裏面作(zuò)物的生産這(zhè)樣的一些(xiē)需求。
本項目将物聯網技術與有機生态茶園的生産相結合，物聯網在有機茶園的栽培、精準化管理(lǐ)和(hé)茶葉生産銷售過程中将起到(dào)非常重要的作(zuò)用(yòng)。有機茶是無污染、安全、優質、營養類食品，其生産基地必須是清潔無污染的生态環境，生産過程中必須維持水(shuǐ)、土、氣資源的持續生産力，還必須截斷外(wài)來(lái)污染源和(hé)自(zì)身對(duì)環境的污染。故生産過程中完全不用(yòng)化學合成肥料、農(nóng)藥、生長調節劑、食品添加劑和(hé)其他(tā)有害于環境和(hé)身體健康的物質，通過使用(yòng)有機肥、種植綠肥、作(zuò)物輪作(zuò)、生物防治病蟲害、生物或物理(lǐ)除草等措施培肥土壤、控制病蟲害，保證最終産品質量達到(dào)标準。有機茶的生産結果保護了(le)茶園生态環境，促進了(le)良性生态循環，進而保障了(le)人類健康，促進茶業的可持續發展。
以有機生态茶園爲管理(lǐ)起點，構建從(cóng)茶園現(xiàn)場到(dào)茶園管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)站(zhàn)，再到(dào)物聯網服務系統中心的管理(lǐ)和(hé)服務體系。
（技術結構圖）
本技術架構實現(xiàn)茶園現(xiàn)場多處各項參數數據到(dào)管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)站(zhàn)的采集彙總，再到(dào)物聯網服務系統中心的聚集，實現(xiàn)采集，存儲，分析和(hé)數據發布服務。
一、智能(néng)茶園精準化管理(lǐ)支持系統
1、土壤測定儀，用(yòng)于收集土壤水(shuǐ)分、土壤肥力等信息，2、環境測定儀，用(yòng)于收集空(kōng)氣溫濕度，陽光指數，風(fēng)力風(fēng)向，灰塵含量等信息；3、災害測定儀，用(yòng)于分析土地利用(yòng)現(xiàn)狀、植被分布、作(zuò)物的生長情況、作(zuò)物的災情分布、天氣預報(bào)等信息。茶園通過安裝以上(shàng)設備，建立起茶園信息采集系統，監測信息的收集與處理(lǐ)，達到(dào)信息的獲取手段的可靠性、先進性和(hé)信息的準确性和(hé)适時(shí)性。依托不斷發展的計(jì)算(suàn)機及網絡技術，建立功能(néng)完善的資源信息管理(lǐ)系統，實現(xiàn)室内空(kōng)問數據庫與屬性數據庫(管理(lǐ)系統基礎數據庫，不斷完善與收集)的一體化，提供圖文(wén)并茂的茶園信息，提供強大(dà)的空(kōng)問定位和(hé)分析能(néng)力，挖掘各類數據的内在關系，全面提升室内遙感管理(lǐ)信息系統的應用(yòng)水(shuǐ)平和(hé)數據使用(yòng)效率。同時(shí)通過信息系統提供直觀、形象、方便、圖形化的顯示手段，具備了(le)強大(dà)的可視(shì)化分析能(néng)力。
通過不斷優化信息采集系統，使其發展成爲多數據源、多用(yòng)途、多角度、多層次的信息系統，用(yòng)于支持茶園專家系統，集成室内監控信息與遙感技術、地理(lǐ)信息，對(duì)茶園大(dà)範圍、連續、動态的監測與信息處理(lǐ)，不僅能(néng)夠實時(shí)、直觀的了(le)解茶園詳實、多維的動态信息，而且能(néng)夠方便、迅速的結合各專家資料信息，從(cóng)而更迅速的反映出專家評價結果，提供性能(néng)完善，安全可靠的信息遠程遙感系統。
通過監控并采集地下(xià)和(hé)地面氣象、植被、土壤狀況等信息的數字化實時(shí)采集器，主要針對(duì)茶農(nóng)關心的茶園水(shuǐ)肥、茶園自(zì)然災害、茶葉長勢、茶樹病蟲害等類情況進行實時(shí)跟蹤，每類監測内容又分爲若幹子項目，茶農(nóng)或茶園技術員可以任意選擇監測項目或子項目及監測時(shí)間，監測區(qū)域進行實時(shí)監測。同時(shí)将用(yòng)于檢測點檢測的數據：土壤養分含量、土壤水(shuǐ)分含量、氣候狀況、茶葉生長情況等數據存儲，存儲方式有單一的圖片存儲和(hé)監控視(shì)頻錄像存儲。單一存儲可以直接和(hé)數據庫中留存的資料數據進行比對(duì)，發出相關預警。視(shì)頻存儲用(yòng)于監視(shì)綜合情況的回顧和(hé)資料保存。
在寬帶網絡與GIS、GPS支持下(xià)，執行處理(lǐ)分析系統發出的指令，直接或間接通過信息實時(shí)(準實時(shí))獲取系統返回處理(lǐ)結果，由GIS系統形成的操作(zuò)系統以實時(shí)通訊的形式輸出，數據可以直接輸入到(dào)茶園機械上(shàng)的數據接口，可使茶葉機械自(zì)動控制變量，實現(xiàn)茶園變量作(zuò)業。
根據實際情況的需要，可以通過遠程遙感控制茶園，對(duì)重要信息、圖片的出現(xiàn)或重要日子産生預警提示信息，以提醒管理(lǐ)人員、操作(zuò)人員查看(kàn)情況，合理(lǐ)分析，判斷情況，及時(shí)控制各種情況。系統根據定制規則自(zì)動産生預警信息提示，如果預警信息不及時(shí)處理(lǐ)則觸發系統的監督預警機制，将提示不斷重複，不斷警告，直到(dào)被重視(shì)并确定預報(bào)信息，規範了(le)系統的工(gōng)作(zuò)行爲。
二. 茶葉追溯管理(lǐ)信息系統
通過采用(yòng)二維碼和(hé)電子标簽，建立茶園、茶農(nóng)、茶葉加工(gōng)車間、包裝、貯藏、運輸、銷售環節信息數據庫，在茶葉包裝袋上(shàng)貼上(shàng)二維碼标簽，同時(shí)在茶葉包裝袋内放(fàng)入聚乙烯材料制作(zuò)的電子标簽，一是防止運輸、銷售過程中被調包，更換内容，二是實現(xiàn)存儲物流過程動态不開(kāi)封檢測和(hé)記錄。
茶葉安全追溯管理(lǐ)機制
利用(yòng)互聯網建立連接茶園、加工(gōng)、相關運輸、銷售環節單位和(hé)消費者，從(cóng)而構成茶葉從(cóng)生産到(dào)銷售的全過程監控，提供給政府及有關部門(mén)，同時(shí)及時(shí)将反饋信息傳送到(dào)茶農(nóng)及專家等。本系統還可以對(duì)茶葉品牌、企業品牌、品牌資信等進行管理(lǐ)。
2.網上(shàng)茶園系統
實現(xiàn)在互聯網上(shàng)，手機上(shàng)即時(shí)觀看(kàn)茶園現(xiàn)場，采茶過程，茶園生産流程，讓所有人來(lái)監督茶園的栽培和(hé)茶葉生産；同時(shí)可以進行咨詢專家、查詢茶農(nóng)服務信息以及環境信息等茶園綜合信息管理(lǐ)方面的服務。
這(zhè)是一個智能(néng)化的信息系統，不僅可以作(zuò)爲茶業現(xiàn)代化的載體，傳播各類實用(yòng)的茶業知(zhī)識和(hé)高(gāo)新技術成果，而且擁有高(gāo)層次、多方面茶業專家知(zhī)識，并能(néng)模仿人類推理(lǐ)過程，對(duì)多種知(zhī)識和(hé)多項成果進行綜合集成，以形象、直觀的方式向使用(yòng)者提供各種茶業問題決策咨詢服務活動。
本項目系統體系結構采用(yòng)業界最新的分布式多層體系結構、J2EE、XML技術、業務邏輯組件化技術，采用(yòng)業界經典的M—V— C(Model View Controler)設計(jì)模式，實現(xiàn)系統表現(xiàn)邏輯(用(yòng)戶界面)與業務邏輯的分離，從(cóng)而實現(xiàn)客戶端應用(yòng)系統的“零維護”；采用(yòng)JAVA技術，使得應用(yòng)服務器中的應用(yòng)系統達到(dào)跨平台兼容的效果；通過采用(yòng)統一應用(yòng)安全底層平台實現(xiàn)系統的安全性；采用(yòng)數據庫複制或異步消息傳輸機制，實現(xiàn)了(le)網站(zhàn)内網與外(wài)網的信息交換機制；并利用(yòng)現(xiàn)有的多種隔離手段确保數據交換的安全性。