“乡村振兴”是对新农村建设的更高要求和标准。建设“乡村振兴”不仅是要建设一个“生产发展、生活宽裕、村容整洁、乡风文明、管理民主”新农村,更重要地是进一步破解当前城乡二元结构,释放农村发展潜力和活力。乡村振兴建设既是美丽中国建设的基础和前提,也是推进生态文明建设和提升社会主义新农村建设的新工程、新载体。

一、行业背景

信息化建设不仅已成为实现乡村振兴建设目标的重要手段,还是提升乡村发展水平和农村居民生活质量的必要途径。同时,建设过程中顶层设计缺失、网络费用过高、信息服务整合不足等问题逐渐凸显。如何利用现代化新型技术，完善乡村基础设施建设，构建乡村信息化网络，整合各种信息服务，满足农村居民对信息的需求，使乡村管理更加智慧、便民。

二、建设内容

针对乡村振兴提出智慧数字乡村整体解决方案，方案包含智慧农业、智慧消防、智慧停车、智慧路灯、智慧抄表及视频监控等应用，运用LoRa物联网技术、云计算、大数据、传感器、移动互联网等技术，对乡村基层设施与生活发展相关的各方面内容进行全方面的信息化处理和利用，实现乡村智慧化、网络化管理。为乡村管理与决策提供基础数据支撑，助力智慧数字乡村建设落地，实现乡村振兴。

针对乡村振兴战略推出智慧数字农业整体解决方案，利用先进的物联网LoRa技术与互联网信息技术相结合，基于精准传感器技术实时监测农作物生长环境、水产养殖环境、畜牧养殖环境，如：土壤水份监测、土壤PH值监测、土壤EC值监测、土壤温湿度监测、光照强度监测、空气温湿度监测、二氧化碳浓度监测、虫情监测、氨气监测、硫化氢监测、水质监测等等，并利用大数据、云计算等技术对系统传感器所采集的数据进行分析，建立相应的数据处理模型，预测农作物、畜禽的生长环境以及病害情况，为农业从事人员提供实时数据信息，做出科学、准确的生产策略。

三、解决方案

数字乡村整体解决方案示意图

1、大棚种植方案

通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、土壤水份、土壤盐分、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度、植物营养指标（养分、水分、微量元素等）以及植物生理生态指标（植物茎秆微变化、果实膨大、叶温、茎流等）来获得作物生长的最佳条件，并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等。

大田、大棚种植监测示意

2、大田种植方案

通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、土壤水份、土壤盐分、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度、植物营养指标（养分、水分、微量元素等）以及植物生理生态指标（植物茎秆微变化、果实膨大、叶温、茎流等）来获得作物生长的最佳条件，并根据参数变化实时调控或自动控制灌溉系统等。

(1) 种植环境监测

种植环境监测终端

通过为大田安装各种智能监测传感器来将大田种植环境数据进行采集，数据通过安装在大田的LoRa网关将数据上传至云端监控平台进行处理与展示，以达到大田种植环境数据实时监测的目的。

种植环境监测终端包括：空气温度、空气湿度、 CO2浓度、NH3 浓度、N2浓度、土壤温度、土壤湿度、土壤EC值等数据采集感知终端。

监测数据

空气温度、空气湿度、光照度、 CO2浓度、NH3 浓度、N2浓度、土壤温度、土壤湿度、土壤EC值等数据

(2) 气象环境监测

气象环境监测终端

通过为大田安装小型气象站来将大田种植气象环境数据进行采集，通过气象环境数据的分析，做出相应的决策，以达到防范气象灾害的发生。

气象环境监测终端包括：风速传感器、风向传感器、降雨量传感器、光照度传感器、粉尘颗粒物传感器等数据采集感知终端。

监测数据

风速、风向、降雨量、光照强度、空气质量等数据

(3) 虫情监测

虫情监测终端

自动虫情监测终端，是利用虫情测报灯（可视化），结合现代光、电、数控技术，实现了在无人监管的情况下，能自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业，通过无线网络，定时拍照采集接虫盒内收集的虫体图片，自动上传到远程物联网监控平台，平台每天自动记录采集数据，形成虫害数据库，可以通过数据列表和图表的形式展现，工作人员可随时远程了解虫体的情况和变化，制定防控措施。

监测数据

虫量数据、虫类数据

(4) 苗情、灾情监测

苗情、灾情一体化监测，是指自动监测种植作物的生长发育状态、病虫害情况，对灾情进行实时视频监控（包括日间图像和夜间的红外图像）。结合气象、墒情等传感器以及虫情监测终端等采集的数据，来实现对苗情、虫情、灾情的自动监测，使管理人员可以远程关注作物生长状况，用以提供及时高效的指挥和调度。

(5) 水肥一体机灌溉系统

水肥一体化灌溉系统由无线智能网关、灌溉控制柜、灌溉电磁阀、田间管路、水泵、过滤设备、施肥设备及镇墩、排水井、闸阀井、喷灌、滴灌等组件构成。根据作物生长状态及墒情监测数据可进行联动施肥、灌溉，亦可在监控平台远程控制灌溉。使作物处于良好的生长环境。

3、水产养殖方案

水产养殖

数字乡村水产养殖物联网应用集成智能水质传感器、无线传感网、无线通信、智能管理系统和视频监控系统等专业技术，对养殖环境、水质、鱼类生长状况等进行全方位监测管理，达到省电、增产增收的目标。

4、畜禽养殖方案

数字乡村畜禽养殖物联网应用，采用先进的畜禽养殖管理办法，通过智能传感器（二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、噪声、粉尘等）在线采集畜禽舍养殖环境参数，并根据采集数据分析结果，远程控制相应设备，使畜禽舍养殖环境达到最佳状态，实现科学养殖，减疫增收的目标。

5、畜牧养殖方案

数字乡村畜牧养殖物联网应用，牲畜采用GPS定位系统或LoRa定位系统进行定位。系统电子围栏功能，可限定牲畜活动范围，当牲畜超出限定范围时，农户人员手机会马上收到报警信息。智能电子耳标可承载牲畜个体信息。各监管部门通过RFID（射频识别）技术浏览相关信息，及时发现和精准处理疫情，降低由疫情造成的经济损失。

实时GPS卫星定位，精确到10米，牛羊等牲畜位置随时随地可通过手机或电脑掌握。（终端功耗大）

LoRa基站定位法，利用LoRa基站定位技术，定位精度100米范围，（低功耗）

6、冷链物流方案

冷链物流泛指冷藏冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能的一项系统工程。

格物云智慧冷链物流方案，通过先进的物联网LoRa+GPS技术、无线通讯技术及传感技术的有机结合，在农产品贮藏箱或冷链车厢内安装温湿度传感器、二氧化碳传感器来实时监测农产品贮藏环境，在冷链车厢上安装带LoRa+GPS定位的传感器来实时监测冷链车辆的位置信息。在云监控平台上可直观的监控农场品贮藏环境数据及冷链车行驶轨迹。为企业简单轻松地解决食品流通过程中的质量监控问题。

7、农产品溯源方案

农产品追溯体系的建设最主要的就是“一个中心和三大模块”，就是一个追溯云端数据中心，和生产者、监管部门和消费者三大模块。结合大数据、云计算以及物联网技术搭建一个云数据处理中心，把生产者、监管部门以及消费者连接起来。

四、平台介绍

格物云GiveLink平台可为终端设备、网关以及整个网络提供管理服务，并作为数据处理平台，与客户的应用服务器无缝连接。GiveLink支持用户组织架构管理、GIS地图管理、大数据分析、API接口对接、业务平台定制等丰富的功能，UI界面强大易用，为企业客户物联网产品快速上市提供一站式服务。

1、实时监测

平台实时监测城中村出租屋、商铺、经营加工厂等三合一场所的剩余电流、线缆温度、烟雾情况以及燃气状况，及时发现设备故障并处置，便于设备充分发挥灭火救援的作用。当监测到异常情况时，平台10S内接收到报警信息，业主以及城中村消防管理人员可通过平台可快速确认火情，采取灭火救援措施，扼制火灾事故的发生。

2、告警管理

平台可实时接收前端设备的运行信息，当感烟探测器监测到超标烟雾浓度、安全用电配电箱监测到线缆的剩余电流、过线温度异常值，消防水池水位过低、消防管网供水压力不足时，平台立即弹出报警信息，并将报警信息及时推送至城中村消防管理人员手机，及时处理告警时间，扼制火灾事故的发生。

3、报表统计

平台实时接收到感烟探测器、电器火灾监测器、消防供水水压变送器、水池水位变送器、温湿度传感器、消防通道地磁感应器的运行状态和操作信息，能够对相关的火警信息、地点、时间、频次等进行多维度的报表呈现，同时，可在线查看历史信息，便于消防监管部门整体掌握城中村中各重点防火区域的火灾情况，为火灾调查提供严谨的科学依据。