智慧农业方案

智慧农业方案（共8篇）

1.智慧农业方案 篇一

我国是农业大国，而非农业强国，农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。

“智慧农业”能够有效改善农业生态环境。将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体，并通过对其物质交换和能量循环关系进行系统、精密运算，保障农业生产的生态环境在可承受范围内，如定量施肥不会造成土壤板结，经处理排放的畜禽粪便不会造成水和大气污染，反而能培肥地力等。

“智慧农业”能够显著提高农业生产经营效率。基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析，并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业。

“智慧农业”能够彻底转变农业生产者、消费者观念和组织体系结构。完善的农业科技和电子商务网络服务体系，使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识，获取各种科技和农产品供求信息；专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑，指导农业生产经营，改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式，彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。另外，智慧农业阶段，农业生产经营规模越来越大，生产效益越来越高，迫使小农生产被市场淘汰，必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。

2.智慧农业方案 篇二

黑龙江垦区是我国最大的国有农场群、重要的商品粮基地、粮食战略后备基地和全国最大的绿色、有机、无公害食品基地。垦区一直强调应用现代科技手段“加快推进垦区农业科技创新持续增强农产品供给保障能力”, 科技强农是垦区农业经济发展的基础和支撑, 为农业增产、农民增收注入强劲动力, 是维护垦区农民、农业、农村利益的强有力的推手, 是保障农村社会和谐稳定的基石。

应用信息技术手段发展农业是提升垦区农业现代化的主要科技方式, 物联网技术、无线通信技术等信息技术是实现农业现代化技术的支点, 利用信息技术实现对农业生产经营进行智能化管理、定位、追踪、监控, 是提高农业精细化生产和智能化决策的重要节点。

智慧农业的发展, 智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在垦区农业中的应用作用显著, 具体表现在:监控水稻灌溉情况、土壤变化、畜牧饲养环境以及农作物生长环境, 监测并存储监测点的温度、湿度、风力、大气、降雨量, 土壤的湿度、污染和pH值等。智慧农业的应用能够帮助农民抗灾、减灾, 提高农业生产的综合效益, 促进垦区传统农业的转型升级。

1 现状分析

1.1 物联网技术在垦区农业中的应用现状

垦区农业基础设施经过多年的持续建设, 已经实现质的飞跃, 在农田改造、农田灌溉工程、水利治理、网络改造建设等方面都取得了很大进步。

目前垦区已经基本实现光纤到户的互联网接入, 服务于农村农业经济发展的气象服务网、水文信息网、土地信息网等在垦区各地已经逐步发展。运用物联网技术的农业生产管理系统、智能温室管理系统、农机生产调度系统已经开始实施, 这些系统工程的实施已经为物联网技术在“三农”中的应用发挥了极大的作用。直接应用于农业生产的管理信息系统的物联网技术已在建三江管理局推广实施, 准确实现了农业农田、水利、土壤的合理配置、调度、分析、应用。

1.2 物联网技术在农业应用中存在的问题

1.2.1 信息化成果推广力度不够

由于地理条件限制, 垦区信息化建设、科学新技术的应用落后于城市, 推广力度也不适合垦区发展的需求, 主要表现在以下几方面: (1) 基础设施投入力度不够, 很多项目成果都停留在示范点, 不能广泛推广; (2) 人才缺乏, 垦区农村的生存生活环境直接影响到垦区信息化建设的人才储备; (3) 各运营商的合作缺乏统一标准, 造成各自为阵, 重复通入, 不能使农民真正享受到信息化带来的好处; (4) 支撑信息化技术应用的各方面均出现缺失现象, 大多体现在以点带面, 已投入资源不能充分、全面利用。

1.2.2 新成果推广应用不足

目前, 物联网技术在垦区农业领域的基本应用涵盖了农业资源利用、生态环境监测、生产管理和农产品质量监管、农产品物流管理等方面, 政府在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面也给予了一定的政策性支持, 但物联网技术在农业中的应用总体处于初步应用阶段, 和其他行业中物联网技术应用一样, 存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、应用标准规范不统一、运营机制和发展模式不完善、专业技术人才缺乏等问题, 因此需要国家相关部门积极推进农业物联网技术应用示范项目建设, 加快建设农业物联网技术应用示范基地, 探研农业产业化、现代化发展道路。

2 可行性分析

2.1 物联网技术是现代农业的重要支撑

用现代信息技术改造传统农业、装备农业, 是实现农业现代化的重要途径。物联网技术是现代信息技术的新生力量, 是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点, 也是推动黑龙江垦区农业向“高产、优质、高效、生态、安全”发展的重要驱动力。农业物联网技术集成先进传感器、无线通讯和网络、辅助决策支持与自动控制等高新技术, 可以实现对农业资源环境、动植物生长等的实时监测, 获取动植物生长发育状态、病虫害、水肥状况以及相应生态环境的实时信息, 并通过对农业生产过程的动态模拟和对生长环境因子的科学调控, 达到合理使用农业资源、降低成本、改善环境、提高农产品产量和质量的目的。

2.2 物联网技术应用于垦区农业有良好基础

近年来, 在垦区有关部门、科研机构及涉农企业等的推动下, 垦区部分地区和示范基地在物联网技术应用方面进行了积极的探研, 成效显著。垦区一些农场利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对农作物等生长过程进行全程数字化管控, 保证农作物生长、管理过程绿色环保。也有示范基地和农场实现了通过物联网技术和通信技术, 对农作物生长和畜禽饲养进行监控, 已基本实现准确感知、及时反馈, 提升了农业决策指挥水平。有的地方应用物联网技术改造传统农业, 可实现对农业用药、用水、用肥、用工状况的精确控制, 减少浪费, 促进农业节本增效。

3 方案设计

3.1 指导思想

坚持以点带面、统一规划、因地适宜, 以保障农产品有效供给、质量安全和农民持续增收为目标, 围绕构建农业物联网感知与应用技术体系, 推动垦区农业物联网技术的研发、集成、示范和推广应用, 加强资源整合, 延伸农业产业链, 建立可持续发展运营模式, 提高农业生产经营管理信息化水平, 推进农业产业结构升级和农业发展方式转变, 促进战略性新兴产业快速发展。

3.2 方案架构

按照充分利用现有资源, 资源整合和共享的原则, 达到产、研一体化进程, 分项分模块逐渐研发和示范推广。优先建设和实施在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源、农业生态环境监测、农业物流管理等领域中应用, 发展和建设一批有重大影响, 具有广阔市场的农业物联网技术应用示范工程和基地, 推动和实现物联网技术在现代农业中的集成和模块化应用, 全力提高农业综合生产能力及可持续、健康的发展能力。具体分项模块如下。

a.田间管理 土壤墒情监控、土壤温度监控、作物长势监控、农药喷洒监控、施肥监控等。

b.水文管理 农田水利设施监控、用水管理等。

c.气象管理 气象服务、灾害性气象预报、农田小气候实时监控等。

d.种子管理 种子溯源管理、种子种类管理等。

e.农药管理 农药源头监管、农药审批监管、农产品农药残留监测管理等。

f.虫害防治 季节性、地域性病虫害防治监控及管理, 外来生物监控及防治等。

g.农机管理 农机政策落实管理、农机配置管理、农机调度管理、农机维护维修管理等。

h.物流管理 农产品运输监控、农产品溯源管理、农产品上市安全管理等。

i.加工管理 农产品基本加工管理、农产品深加工管理等。

j.网络管理 提供安全可靠的网络运维环境。

k.共享数据库 提供准确、实时、安全的涉农数据信息, 为农业生产、经营提供保障。

智慧农业信息化基础设施建设及投入须由各级承担, 直接将相关监控线路、供电线路、保障设备引入到田间和农户家中, 方便农户使用, 加强对农户的应用培训, 建立健全规章制度和使用标准、资费标准, 提高物联网网络的使用效率。

设计模式按照物联网技术的3个层次架构进行, 即按照感知层、网络层、应用层的架构体系进行设计, 各层次之间必须遵循各个层次的标准要求, 并备有相应的扩展接口, 以便对方案进行拓展, 避免升级带来的额外投资。

4 结语

通过对垦区农业现代化、信息化建设的现状及问题的深刻剖析, 给出物联网技术在垦区农业现代化建设中的基本应用方案, 认为在垦区大力推行农业科技化进程中智慧农业物联网技术应用方案基本符合垦区现代农业发展的基本要求, 希望能有效地推进垦区“智慧农业”的发展进程, 推进涉农行业的经营、生产、运输、加工的发展。

摘要：对黑龙江垦区科技农业发展中利用现代信息技术手段情况进行了应用现状分析、问题分析、技术分析, 提出了基于物联网技术的垦区智慧农业实施方案。

3.智慧新农业 大数据助推农业变革 篇三

当前我国正处于由传统农业向现代农业迈进的转型期。现代农业具备五个特征：规模化、机械化、标准化、信息化和市场化，其中，机械化、信息化和市场化都要涉及农业大数据，涉及互联网在农业领域的应用。

传统农业正遭到互联网的冲击，这个贯穿着整个人类文明发展的古老产业正在发生聚变，传感器、物联网、云计算、大数据不但颠覆了日出而作日落而息地手工劳作方式，也打破了粗放的生产模式，转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化、交互化。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出，“实施国家大数据战略，推进数据资源开放共享。”大数据技术的应用不仅可以提高农业生产效率，还可以面向市场组织生产，使投入-产出-消费的过程在市场上得以实现，提高农业经济效益。

数据显示，今年粮食主产区的玉米、小麦价格均出现不同程度的下跌，其中玉米价格下跌明显，农户价格平均下跌20%以上，最高跌幅相比去年达30%。有估计称，2015年的粮食价格大跌可能导致千亿级的收入负增长，这折射出我国农业生产不增收的现状，凸显了提高农业生产质量和效益的紧迫性。

近几年，菜贱伤农、果贱伤农、猪贱伤农的情况频繁出现，尽管政府采取了一些政策措施进行宏观调控，但依旧收效甚微。如何让农民一开始就知道应该种（养）什么？更好地实现因地制宜？让农民看到市场的需求在哪里？销量好的产品有哪些？国外经验表明，需要用科技的力量武装农民。

2014年11月30日，《纽约时报》科技版主编QuentinHardy在该报发表的文章《在土地和数据中工作（WorkingtheLandandtheData）》中指出，今天如果想要在农业中取得成功，就不要只想着把时间花在田间地头，相反，应该花在电脑屏幕上。

今年11月15日，在北京举办的第三届中国粮食与食品安全战略峰会上，孟山都亚洲企业事业部总监高勇表示，人类的农耕史已经有23000年，但是加速发展是近100年。这期间，有两次对农业生产提高是革命性的，一次是绿色革命，上世纪五六十年代化肥、农药、育种技术的应用；第二次是上世纪90年代到本世纪初的现代育种技术（包括生物技术）的应用。现在，我们认为农业又开始进行第三次革命，我们称之为“绿色数据革命”，也就是这场革命将用数据科学和数字技术来帮助农民提高生产力。

大数据这项新技术来得正当时。通过大数据分析与研究，农民能够预测最佳播种时间、用什么类型的种子以及在哪里种植，以提高产量、降低运营成本，并尽量减少对环境的影响。大数据的挖掘应用将让农民真正实现“心中有数”、“了如指掌”，从此种地养猪不再盲目跟风，达到未雨绸缪。

农业大数据的基本内涵

农业大数据是融合了农业地域性、季节性、多样性、周期性等自身特征后产生的来源广泛、类型多样、结构复杂、具有潜在价值，并难以应用通常方法存储、处理和分析的海量数据集合。

它保留了大数据自身具有的规模巨大（volume）、类型多样（variety）、价值密度低（value）、处理速度快（velocity）、精确度高（veracity）和复杂度高（complexity）等基本特征，并使农业内部的信息流得到了延展和深化。

根据农业的产业链条划分，目前农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域。（1）农业自然资源与环境数据主要包括土地资源数据、水资源数据、气象资源数据、生物资源数据和灾害数据。（2）农业生产数据包括种植业生产数据和养殖业生产数据。其中，种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜信息、灌溉信息、农机信息和农情信息；养殖业生产数据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信息、圈舍环境信息、疫情情况等。（3）农业市场数据包括市场供求信息、价格行情、生产资料市场信息、价格及利润、流通市场和国际市场信息等。（4）农业管理数据主要包括国民经济基本信息、国内生产信息、贸易信息、国际农产品动态信息和突发事件信息等。

农业部市场与经济信息司副司长王小兵表示，加快发展农业电子商务，是形成农业大数据、体现数据价值的重要途径。数据已经成为国家基础性战略资源，农业电子商务对农业生产、流通、消费影响重大，是信息时代获取农业数据的重要渠道，也是利用数据直接调节生产、消费的重要平台，是农业大数据体系的重要组成。

大数据在农业中的作用

面朝黄土背朝天的农民看似熟知自己的土地，从种什么作物到施肥、除草、打药、收割等，但毕竟，农民的能力是有限的，多年积累的种地经验也是碎片化的，很多时候，农民没有足够的人力、资本和能力来利用他所收集的数据进行分析和处理。

他们无法做到精准种植、施肥和灌溉，无法准确预测风、雨、雪、霜、雹、污染以及虫害。互联网大数据的兴起为农业发展和农民增收提供了千载难逢的机遇。在农业发展中，大数据不仅可以渗透到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种、销售等各环节，而且能够帮助农业实现跨行业、跨专业、跨业务的发展。

高勇表示，美国的农户每年要做四十几项决策，从生产规划到种植前的准备、种植期管理到收获，光靠经验已经是不够的，所以要靠科学，数据科学能够帮助我们打造新工具，这些新工具能够助力农民做更好的决策。

大数据农业即是利用大数据的思维、方法以及技术来解决农业以及涉农行业的微观和宏观问题，农业大数据可服务农业的每一个环节，每一个领域。例如粮食和食品安全问题、现代育种及良种推广、土壤信息的变化与改良、生态农业的设计与发展、涉农产品市场监控及价格预警、病虫害预测、畜牧养殖业疫情监控及预警预测，等等。

大数据的主要功能是预测。归纳起来，大数据农业主要在三方面发挥战略作用。一是指导生产和经营，为农业生产的产前、产中、产后提供全程服务，指导农业生产和涉农企业的经营。二是服务决策，为政府决策提供参考、咨询和指导服务，为企业生产、转型、市场营销提供咨询、指导。三是预测未来，如未来人口变化趋势和粮食供给能力，未来气候变化趋势对粮食生产影响，市场对某产品需求变化趋势等。

现在有个时髦的概念“精准农业”。即通过对气候、土壤和空气质量、作物成熟度，甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据收集，预测分析可以用来做出更明智的决策。在精准农业中，控制中心实时收集并处理数据，来帮助农民在播种、施肥和收割作物等方面做出最明智的决策。遍布田间的传感器用于测量土壤和周围空气的温度与湿度。此外，卫星图像和无人机会被用来拍摄田地的照片。随着时间的推移，图像会显示作物成熟，加上对未来48小时的精准天气预测模型，就可以建立模型并进行模拟，从而预测未来的情况，并帮助农民做出前瞻性的决策。

大数据遍布于农业生产的整个价值链，也就意味着，几乎在这一价值链的每一个环节，都有精准农业的概念。仅仅天气一项，就足以说明。

为了能够以最佳方式种植农作物，农民需要通过数据了解在某一特定区域如何培养这些作物，为此需要考虑种子对天气和当地疾病的耐性，同时还要考虑种植的种子对环境产生的影响。例如，在河流附近的田地种植，最好就选用需要较少肥料的种子，从而减少污染。

一旦种子已经种下，围绕着施肥和维持作物的各种决策都对时间非常敏感，并且很大程度上受天气的影响。如果农民知道第二天会有大雨，他们可能会决定今天不施肥，因为肥料将会被冲走。知道是否即将下雨也可能会影响何时灌溉。由于全世界有70%的淡水资源被用于农业，能够更好地管理农业用水将会对全球淡水供应产生巨大的影响。

天气不仅影响作物如何生长，而且会影响围绕作物收割和运输的物流。例如当收割甘蔗的时候，就需要土壤足够干燥，从而可以支持收割设备的重量。如果土壤潮湿，设备就可能会破坏农作物。通过数据了解未来几天的天气情况，以及哪些区域会受到影响，就可能提前做出更好的决策。

作物收获之后，将其运输到仓储的物流至关重要。大量的粮食浪费发生在分配环节，因此尽快在合适的温度下运输粮食很重要。而天气也可能会对此造成影响。通过了解哪里会下雨，有哪条路可能会受到影响，企业就可以更好地选择出运输粮食的最佳路线。

农业数据的来源可以从互联网中获取，但主要的数据还是在农业生产和经营以及互联网农业中原创产生，使用现代化的机械，就意味着很难摆脱大数据，可以说，数据科学是农业新的推动力，这是农业大数据的一大特点。每一个数据都来之不易，值得倍加珍惜。农业大数据的另一个特点是其“准公益性”。因为农业是国家基础性战略产业，这就决定了其具有公益性的一面。

全国人大代表、新希望集团董事长刘永好认为，破解“猪周期”要依靠科学，不能盲目跟从，要依靠大数据研究、分析生猪生产与市场需求之间的关系。近年来，全国各地相继建成规模养殖场，国家应该在鼓励、支持规模化养殖的同时，也应该从宏观的角度，在大量统计数据分析的基础上建立一个研究体系，为养殖业提供必要的决策信息，减少由于经济周期变化给养殖业带来的影响。

刘永好提出，各级政府不能把养多少猪当成自己的政绩来看待，设定今年养猪的数量必须多于去年，有一种惯性思维叫“不能少，要比以前好”，有些地方在统计数据上作假，虚报养殖数量，造成统计数据失真，给国家决策带来失误，更重要的是给养殖企业和农民带来不必要的损失。有关部门应该利用互联网、云计算、大数据，把官方统计数据与民间互联网的大数据相结合，让数据更精确，让决策更准确，让农民得实惠。

大数据农业方兴未艾

农业大数据的收集在发达国家已经相当成熟。Data.gov是奥巴马政府在 2009 年推出的，该网站上有诸如植物基因组学和当地天气情况的详尽数据库，还有一些关于特定土壤条件下最佳种植作物的研究、降水量的变化、害虫和疾病的迹象，以及当地市场作物的期望价格等数据库。在此基础上，美国农业部宣布在 Data.gov 的基础上建立一个门户网站，该网站能链接到 348个农业数据集。除了美国外，一些国家也公布了关于农业数据库公开的政策方案，推动建设开放性的农业数据共享平台，以数据驱动农业的全新模式呼之欲出。

几乎所有的国际大型农业公司都纷纷向农业大数据投资。杜邦先锋（DupontPioneer）使用精准农业技术已经有相当长的时间了，并且最近加大了其服务。在孟山都公司收购气候集团之后，杜邦公司（DuPont）和迪尔公司（Deere）都与其他公司合作，推动自己进军农业数据科学。目前，Deere的FarmSight、孟山都公司（Monsanto）的FieldScripts和先锋公司（Pioneer）的Field360都是被广泛使用的农业大数据系统，所有这些系统都与气候云（Climatecloud）相结合，它们可以让农民收集来自机械化农场设备的种植和产量数据并将这些信息输入数据库，当与多个来源的匿名数据整合后，能够得出详细的对策。

目前，中国也开始了自己的实践。在河北廊坊的郊区，软通动力的团队在做着基于大数据的“智慧农业”尝试。软通动力在农田里安装了内置摄像头的传感器，通过传感器、摄像头等终端应用收集、采集农产品的各项指标，并将数据汇聚到云端进行实时监测、分析和管理，比如每天的气温、湿度、雨量等信息，还向农民发放了智能手机和平板电脑，让大家随时记录工作成果和现场注意到的问题。

在整个智慧农业体系中，信息收集作为提供数据的基础，可以实现决策层信息反补，比如在食品安全问题上，信息的收集可以帮助相关部门实现追溯，更好地解决源头的监控难题。在源头的监管体系中，“智慧农业”主要采用条形码及RFID技术进行记录、监督，从而实现针对生产、收获、库存、流通和食品安全等的管理，再根据不同地区、不同作物类型进行相应的数据信息调整，以便监控管理软件能够很好地帮助农户种植和管理作物。

为了解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的现象，软通动力按照工业生产方式“以销定产”，由公司搜集市场需求，继而指导农户种植。事实上，智慧社区就是一套智能信息系统，落实到具体就是引入了多个信息管理系统，如生产管理系统、销售管理系统、ERP管理系统、温室管家系统、二维码追溯系统、配送管理系统。

在管控农产品的物流配送方面，软通动力也试图利用智慧社区来促进智慧农业的一站式便捷服务的搭建工作。智慧农业是一个需要各方一起努力协同才能做起来的领域。目前以阿里巴巴为首的众多电商平台也开始涉足农业领域，这对于基于大数据的智慧农业的推广来说是一件好事，毕竟阿里巴巴也是一家以大数据为核心竞争力的企业。

龙里县湾滩河高效生态示范农业园是贵州省级生态农业示范园区。目前购买安装了农林小气候信息采集系统、虫情自动采集系统、孢子信息自动捕捉培养系统、太阳能电源、监控设备、创建质量安全追溯体系、信息服务设备软件、测土配方施肥工作等智慧农业软硬件设备，园区农业物联网基础设施比较完善。

在生产过程中，湾滩河高效生态农业示范园积极构建园区农业物联网络体系，集成应用感知技术、GIS技术、无线网络技术、控制技术，实现园区内蔬菜生产信息的定位、采集、传输、控制和管理，对农作物生长的土壤养分、墒情、苗情、病虫、灾情等进行监测与展示。通过物联网、云技术，将实时采集的信息进行数据提取、综合、分析、总结，最后提出可行性处理方案，及时帮助农业生产者、管理者作出有效的决策。

同时，园区建立的产品追溯系统可以记录下蔬菜生长的每一个环节数据，形成蔬菜“标签”。用户通过电脑或手机等扫描终端，便可以查看蔬菜的生长地理位置、品种信息、生产环境、肥水投入、病虫害防治、修剪以及贮藏、质检、运输、销售一系列从“生产-运输-仓储-销售”全产业链的一系列资料信息。

此外，在浙江平湖，传统的生猪养殖也用上了大数据。从去年开始，平湖开发建设了“生猪信息化管理系统”，动态管理、实时监管一头猪的一生——从防疫、养殖、交易、污染物处置、病死猪处理等环节，牢牢把控各类变化。通过对数据的研究、分析、判断，使养猪变得更加科学。

农业大数据投资热点

在大众创业、万众创新的新动力时代，农业大数据是一个前沿的、跨界的、极具发展前景的新兴领域，吸引了众多企业、创业者和投资机构，这当然是好事，因为现代农业离不开金融、资本和科技。那么，在“互联网+农业”时代，哪些农业大数据应用可以成为投资热点？

1.种业市场大数据应用

在种业市场，对于买种子一方来说，最大的问题就是买到假种子、坏种子，经济蒙受损失；对于卖种子一方来说，最大的问题是研发能力弱，新技术、好品种少，没有竞争优势。结合这样的种业现状，我们可以看到两大投资热点，一是避免种子质量风险的大数据应用，二是有助于新技术、好品种交流的大数据应用。

投资热点一：避免种子质量风险的大数据应用

利用大数据技术可以有效减少种子问题风险，弥补种业市场监管难的问题。避免种子质量风险的大数据应用在国内就有案例。涉及面比较广的“全国种子可追溯试点查询平台”就是一个案例，该平台拥有品种名称、包装式样、审定编号、适宜区域、企业资质等多种信息。一方面农民可以通过电脑和智能手机输入相关产品追溯代码，辨别种子真伪。另一方面种子商能收集农民对所购种子的反馈及评价，更合理地制定制种计划、调整育种方向、维护知识产权。

第二个案例是中国农业网正在开发的云种APP，该数据库对于种子的发芽率、田间表现等都有详细记录过程，它开发目的之一就在于让种子经营者可以有效避免种子质量风险，买到更优质的品种。

投资热点二：促进新技术、好品种交流的大数据应用

“研发能力是种企的核心竞争力。”大数据应用可以快速帮助实现种企对于新技术、好品种的开发、研究和交流，增强种企核心竞争力，各大种企必定推崇这样的数据库应用。

国家种业科技成果产权交易平台就是一个新技术、好品种的交流平台。通过该平台不仅能知道种企所需要的品种和技术，而且也有科研机构提供的科研成果，这个平台的目的是最大化发现品种和技术的价值，不仅让企业拥有了更多新技术和好品种，也让育种专家拓宽了自己的研究方向。

2.种植过程大数据利用

随着城镇化不断推进，农业人口减少，人力成本增加，传统种植模式不适用于农业可持续发展，这对农作物种植提出了新要求，要在减少人力成本基础上，提高农作物种植效率，适应新农业发展需要。作用于高效率、低风险种植的大数据应用就成了种植领域的投资热点。

投资热点一：大数据智能控制，实现高效种植

从土壤分析到作物种植，从水分分布、天气监测到施肥撒药等数据的智能控制，智能化农业可以有效节约人工成本，提高种植效率。

北京“农场云”智能系统就是通过数据进行智能化管理的案例。该系统通过参数传感器实时监测大棚内的空气温度、湿度及土壤干燥度等并设置预警，把作物生长、温湿度、病虫害等视频及图片信息实时上传到农场云系统。“农场云”还专门分析了每种蔬菜在每个月的市场需求量和合作社的排产供给量，以及两者相差的缺口量，这些数据通过“农场云”系统变成了合作社排产计划的缺口分析统计图，有了这个分析图，合作社的供给就有计划了，积压蔬菜的问题明显减少。

针对病虫害问题，有一个专门的APP，当哪个棚里的作物有了病虫害，或者到了成熟期，农户都可以在APP上拍照并注明，生产部门在电脑或手机上打开“农场云”看到后能及时作出判断和处理。

投资热点二：极端天气多，天气数据预见农作物损失

厄尔尼诺影响下极端天气常见，对农作物影响巨大，如果能对于整个天气数据进行整合处理，预见天气数据对农作物的损失程度，对于农民来说，既可以提前做好预防工作，也可以做好保险工作，把损失程度降到最低。

The Climate Corporation是一家意外天气保险公司，他们每天从250万个采集点获取天气数据，并结合大量的天气模拟、海量的植物根部构造和土质分析等信息对意外天气风险作出风险综合判断，以向农民提供农作物保险。

在中国，虽然一直在加强对农业保险的政策补贴力度，但是如果有大数据应用能像上述案例一样实现对农民风险进行综合判断，对农民参保更有参考意义，也能帮助农民防御极端天气灾害。

3.农产品市场大数据利用

投资热点一：对接生产、市场信息，缓解供求矛盾

近年来农产品滞销情况频现，农民卖不出，市民买不起，主要原因是生产和市场信息不对称导致农产品资源分布不平衡。利用生产数据和市场数据的整合，让生产和市场信息有效对接，平衡各地农产品供求数量，成为解决资源分布不平衡的关键。对接生产、市场信息，缓解供求矛盾的数据库成为了投资热点。

将各地农产品滞销情况和各地农产品市场需求情况转化为可以利用的数据库，对滞销地区、滞销产品、滞销数量以及各地对农产品的需求量等进行准确记录，并且利用这个数据库，点对点分销，既可以及时解决滞销问题，又可以实现市场资源平衡。

投资热点二：保证农产品品质的可追溯系统

农产品市场鱼龙混杂，管理松散，农产品质量无法保证。“可溯查”农产品追溯系统旨在于以信息化数据追溯来改善人们的食品安全隐患，通过农场到餐桌的数据采集与收集，为人们在生鲜与蔬菜的消费过程中提供标准化的选择依据。可追溯系统有利于增加农产品附加值，增强农产品竞争力。实现最准确、最值得信任的农产品可追溯系统成为了农业投资热点。

投资热点三：大数据管理控制生鲜损耗

生鲜市场越来越火，损耗大成为生鲜市场发展的瓶颈。将生鲜损耗控制在最低，也成为了生鲜企业盈利的关键。这样的背景下，大数据控制农产品损耗也成为了农业投资热点。

宁波M6连锁生鲜超市在宁波地区已长达十年，开了40多家店，他们的秘诀是问损耗要利润。8年前M6开始数据化管理，物品一经收银员扫描，宁波总部的服务器马上就能知道哪个门店，哪些消费者买了什么。十年来的数据积累在M6精准订货、存储和精准配货等环节发挥了关键作用。

整个大农业围绕农民、土地、农资、农产品交易等都会产生大量的数据，可以产生土地流转数据、土壤数据、农资交易数据、病虫害数据、农产品交易数据、农产品物流数据等，农业产业链领域蕴藏了大量的投资机会，值得我们去挖掘和开发。

孟山都的大数据农场

从1901年成立时的化工企业，到开发除草剂“农达”畅销全球三十年，再到进入农作物种子市场，成功占据70%市场份额，跨国农业生物技术公司孟山都（Monsanto）在它的百年历史中，始终是一家走在技术和经营前列的典范企业。

随着数字化时代的到来，这家企业又敏锐地发现，运用最新的数字技术和物联网体系，可以更大程度发挥自身的产品优势，巩固市场领先地位。该公司认为，农业大数据是个价值数十亿美元的投资，而其在2012年5月到2014年2月间收购的几家农场数据分析公司也验证了这一点。

2012年初，孟山都公司收购了精密播种（PrecisionPlanting）公司，该公司生产的硬件和软件能够在田间播种空间、深度以及根系方面向农民提供帮助。

2013年10月，孟山都公司以9.3亿美元收购了农业数据科学的最大的公司之一，即位于旧金山的气象数据分析公司——气候集团（ClimateCorporation），标志着要转向数据与生物技术解决方案的整合。作为一家由几名谷歌早期员工联合创办的分析历史天气数据的公司，气候集团以为天气保险的投保人开发的自助式服务，取得了市场领先地位。而金融时报（FinancialTimes）报道说，孟山都公司的这一收购行动标志着首宗重大的“大数据”收购顺利完成。

随后，在2014年2月，气候集团买下了总部设在旧金山的土壤测试服务公司Solum。而孟山都公司的主要软件产品FieldScripts适用于所有的这些系统，以确定土壤的生产力和产量。

现在孟山都把这三家公司都整合到了Climate这个大的平台下面。Climate以大数据科学为基础，开发软件和硬件，实施精准农业。

在Climate，用户可以登录公司的网站，确定特定时间段内需要投保的气温和/或降雨量范围。收到订单后，系统会在100毫秒内综合分析天气预报、近30年来的气象局数据、以及用户所在地的地质调查数据，并根据气候变化，对分析结果进行微调。得出结果后，Climate将给用户开出保费。投保人如果因为意外天气而受到损失，就能自动获得赔偿。

收购Climate正是孟山都向服务与数据业务进军的一大战略举措，旨在通过建立全球化的数字信息平台，向已经在孟山都购买种子和化肥的农民出售更多的数据和服务。埃森哲在其报告中曾提出，企业如能发展更多新的伙伴关系，将相关渠道和服务结合起来，不仅使更多个人用户受益，还能为企业带来切实效益。

通过此次收购，孟山都能为农民提供切实可行的建议，指导他们如何降低风险、提高产量和增加利润。孟山都不仅可以向客户推荐利润率最高的作物品种，还能就购买种子、种植时间、作物照料、收割时间、预计产量、甚至是每一季的预期收入，为农民提供建议。

此外，孟山都掌握的端到端信息还能提高自身能力，帮助农民实现增收。农民可以在购买针对特定农田且与天气挂钩的农作物保险，确保种植收入的同时，防范因日益多变的气候和极端天气事件而带来的风险。精密灌溉系统未来也将完全与决策支持体系实现整合，然后根据有关土壤湿度的传感数据和准确的天气预报进行自动灌溉。

实际上，孟山都一直在进行多维度的数字化平台开发。就在收购Climate的同时，孟山都和诺维信公司成立了一个长期的战略联盟，建构旨在推动可持续微生物产品研究和商业化的解决方案平台。

2015年，孟山都宣布，将通过公司的微生物农田解决方案 The BioAg Alliance、生物制剂技术 BioDirect 和天气大数据 The Climate Corporation 等平台，利用数据科学、作物生物学和土壤微生物学知识，为农民提供新的方法，促进农业可持续发展。

4.基于物联网的智慧农业系统的设计 篇四

题 目: 基于物联网的智慧农业系统的设计 院(系): 计算机与通信学院 专业年级: 11级物联网1班 姓 名:

郭盛功

学 号: 112801012 指导教师: 马维俊

摘要..................................................................................................................................................3 1 绪论.............................................................................................................................................4

1.1 农业物联网技术.............................................................................................................4

1.1.1 农业物联网产生背景.........................................................................................4 1.2 物联网技术在农业种植环境中的应用.........................................................................5

1.2.1 物联网技术实现农业种植环境的智能化管理.................................................5 1.2.2 物联网技术实现农产品质量安全有效监管.....................................................5 基本原理.....................................................................................................................................6

2.1硬件方面............................................................................................................................6

2.1.1芯片SHT10介绍....................................................................................................6 2.1.2 CC2530介绍..........................................................................................................7 2.2 软件方面.........................................................................................................................9

2.2.1 ZigBee技术..........................................................................................................9 2.2.2 ZigBee特点........................................................................................................11 2.2.3 ZigBee协议栈结构..........................................................................................12 2.2.4 无线传感器网络...............................................................................................15 3 农业物联网种植环境监控系统设计.......................................................................................17 3.1 农业物联网种植环境监控系统关键技术...................................................................17 3.2 农业物联网种植环境监控系统建构...........................................................................17 3.3农业种植监控系统构建..................................................................................................18 3.3.1 系统硬件构建...................................................................................................18 3.3.2 系统软件构建...................................................................................................18 3.3．3 编码...................................................................................................................20 四 总结...........................................................................................................................................22 五 参考文献...................................................................................................................................23 六 致谢信.......................................................................................................................................24

基于物联网的智慧农业系统设计

摘要

智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，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）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

基于Zigbee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于Zigbee技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它Zigbee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的Zigbee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让您的网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。

关键词：Zigbee，CC2530，智慧农业，云计算，物联网绪论

农业是关系着国计民生的基础产业，我国传统农业在向现代农业发展中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量，改善生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此，关于农业物联网技术的研究势在必行。物联网是以感知为目的的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网可以很好地应用到诸多领域，农业即是其中之一。

文章在农业物联网的背景下，设计了农业中最为关键的种植环境智能化检测系统，一方面对其中的关键技术种植检测硬件系统和软件系统进行设计，主要包括农业物联网监管系列传感器，无线传感器网络通过模块采集温湿度光照登信息，经由无线收发模块传输数据，通过后台管理实现对环境信息的远程控制，随时进行调整和处理，实现对环境信息的远程控制。另一方面是设计了农业物联网下种植环境监控平台。文章旨在设计出基于物联网技术的农业种植环境监控系统，能够极大地推进高现代农业的自动化、智能化水平，降低资源占有率，提高农产品的生产效率及产品的质量。

1.1 农业物联网技术

1.1.1 农业物联网产生背景

农业信息技术是我国现代农业科技的重要内容，大力推进“信息化与农业现代化融合”是我国现代农业发展方向。“农业物联网”即利用物联网技术，即通过相应的智能传感器设备实时监控农业种植环境，并将各个相应的数据通过数据采集设备，经过无线网络系统传送到信息控制中心，进而对农业种植环境进行调节，智能控制农作物健康生长所需环境如温度、湿度以及光照、土壤温度、含水量，及时灌溉系统。实现农业种植综合生态信息的自动检测，对环境进行自动监控。1.2 物联网技术在农业种植环境中的应用

1.2.1 物联网技术实现农业种植环境的智能化管理

通过在农业种植系统中安装相应的只能控制系统，实现对整农作物种植环境中各个参数的实时监控，及时掌握农作物生长环境的一些参数，并根据参数变化适时调控来掌控农作物最佳的生长环境，将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。

1.2.2 物联网技术实现农产品质量安全有效监管

农业物联网技术能够通过广泛采用电子标识、条形码、传感器网络、物联网中间件和网络平台技术等关键技术，实现产品从生产、储运、交易信息的透明化和实时监控，从而实现农产品从农田到餐桌的全程可管可控，农产品质量安全有效地监管。基本原理

本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，并通过CC2530内部的ADC得到光照传感器的数据。最后将采样到的数据转换然后在LCD上显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和P1.1）模拟一个类IIC的过程。对光照的采集使用内部的AIN0通道。

2.1硬件方面

2.1.1芯片SHT10介绍

SHT10 是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。它采用专利的CMOSens 技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。SHT10 引脚特性如下：

1.VDD，GND SHT10 的供电电压为 2.4~5.5V。传感器上电后，要等待 11ms 以越过“休眠”状态。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。

2.SCK 用于微处理器与 SHT10 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCK 频率。

3.DATA 三态门用于数据的读取。DATA 在 SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在 SCK 时钟上升沿有效。数据传输期间，在 SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动 DATA 在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平。上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。

向 SHT10 发送命令：

用一组“ 启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。它包括：当 SCK 时钟高电平时DATA 翻转为低电平，紧接着 SCK 变为低电平，随后是在 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为高电平。后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”，和五个命令位。SHT10 会以下述方）式表示已正确地接收到指令：在第 8 个 SCK 时钟的下降沿之后，将 DATA 拉为低电平（ACK位）。在第 9 个 SCK 时钟的下降沿之后，释放 DATA（恢复高电平）。

测量时序(RH 和 T)：

发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度 RH，‘00000011’表示温度 T）后，控制器要等待测量结束。这个过程需要大约 11/55/210ms，分别对应 8/12/14bit 测量。确切的时间随内部晶振速度，最多有±15%变化。SHTxx 通过下拉 DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。控制器在再次触发 SCK 时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。接着传输 2 个字节的测量数据和 1 个字节的 CRC 奇偶校验。需要通过下拉 DATA 为低电平，uC以确认每个字节。所有的数据从 MSB 开始，右值有效（例如：对于 12bit 数据，从第 5 个SCK 时钟起算作 MSB； 而对于 8bit 数据，首字节则无意义）。用 CRC 数据的确认位，表明通讯结束。如果不使用 CRC-8 校验，控制器可以在测量值 LSB 后，通过保持确认位 ack 高电平，来中止通讯。在测量和通讯结束后，SHTxx 自动转入休眠模式。通讯复位时序：

如果与 SHTxx 通讯中断，下列信号时序可以复位串口：当 DATA 保持高电平时，触发SCK 时钟 9 次或更多。在下一次指令前，发送一个“传输启动”时序。这些时序只复位串口，状态寄存器内容仍然保留。2.1.2 CC2530介绍

CC2530 是基于2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee 和RF4CE 上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530 芯片结合了RF 收发器，增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其他模块的强大的功能。如今CC2530 主要有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。其具有多种运行模式，使得它能满足超低功耗系统的要求。同时CC2530运行模式之间的转换时间很短，使其进一步降低能源消耗。

CC2530包括了1个高性能的2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和1个8051控制器，它具有32/64/128 kB可选择的编程闪存和8 kB的RAM，还包括ADC、定时器、睡眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚，这样很容易实现通信模块的小型化。CC2530是一款功耗相当低的单片机，功耗模式3下电流消耗仅0.2μA，在32 k晶体时钟下运行，电流消耗小于1μA。

CC2530芯片使用直接正交上变频发送数据。基带信号的同相分量和正交分量由DAC转换成模拟信号，经过低通滤波，变频到所设定的信道上。当需要发送数据时，先将要发送的数据写入128B的发送缓存中，包头是通过硬件产生的。最后经过低通滤波器和上变频的混频后，将射频信号被调制到2.4GHz，后经天线发送出去。CC2530有两个端口分别为TX/RX，RF端口不需要外部的收发开关，芯片内部已集成了收发开关。

CC2530的存储器ST-M25PE16是4线的SPI通信模式的FLASH，可以整块擦除，最大可以存储2M个字节。工作电压为2.7v到3.6v。

CC2530温度传感器模块反向F型天线采用TI公司公布的2.4GHz倒F型天线设计。天线的最大增益为＋3.3dB，天线面积为25.7×7.5mm。该天线完全能够满足CC2530工作频段的要求（CC2530工作频段为2.400GHz～2.480GHz）。

图1.CC2530芯片引脚

CC2530芯片引脚功能

AVDD1 28 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接 AVDD2 27 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接 AVDD3 24 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接 AVDD4 29 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接 AVDD5 21 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接 AVDD6 31 电源（模拟）2-V–3.6-V 模拟电源连接

DCOUPL 40 电源（数字）1.8V 数字电源去耦。不使用外部电路供应。DVDD1 39 电源（数字）2-V–3.6-V 数字电源连接 DVDD2 10 电源（数字）2-V–3.6-V 数字电源连接 GND-接地 接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面。GND 1，2，3，4 未使用的连接到GND P0_0 19 数字I/O 端口0.0 P0_1 18 数字I/O 端口0.1 P0_2 17 数字I/O 端口0.2 P0_3 16 数字I/O 端口0.3 P0_4 15 数字I/O 端口0.4 P0_5 14 数字I/O 端口0.5 P0_6 13 数字I/O 端口0.6 P0_7 12 数字I/O 端口0.7 P1_0 11 数字I/O 端口1.0-20-mA 驱动能力 P1_1 9 数字I/O 端口1.1-20-mA 驱动能力 P1_2 8 数字I/O 端口1.2 P1_3 7 数字I/O 端口1.3 P1_4 6 数字I/O 端口1.4 P1_5 5 数字I/O 端口1.5 P1_6 38 数字I/O 端口1.6 P1_7 37 数字I/O 端口1.7 P2_0 36 数字I/O 端口2.0 P2_1 35 数字I/O 端口2.1 P2_2 34 数字I/O 端口2.2 P2_3 33 数字I/O 模拟端口2.3/32.768 kHz XOSC P2_4 32 数字I/O 模拟端口2.4/32.768 kHz XOSC RBIAS 30 模拟I/O 参考电流的外部精密偏置电阻 RESET_N 20 数字输入 复位，活动到低电平RF_N 26 RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNA RF_P 25 RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNA XOSC_Q1 22 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚1或外部时钟输入 XOSC_Q2 23 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚2 2.2 软件方面

2.2.1 ZigBee技术

蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息，这种肢体语言就是ZigZag行舞蹈，是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。借此意义Zigbee作为新一代无线通讯技术的命名。在此之前ZigBee也被称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“fireFly”无线电技术，统称为ZigBee。

简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。

ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其物理层和数据链路层协议为IEEE 802.15.4协议标准，网络层和安全层由ZigBee联盟制定，应用层的开发应用根据用户的应用需要，对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。

根据IEEE 802.15.4协议标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数据不同，因而，在该项技术标准中，各频段上的调制方式和传输速率不同。它们分别为 868MHz，915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz频段上分为16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学（indus-trial，scientific and medical，ISM）频段，该频段为免付费、免申请的无线电频段，在该频段上，数据传输速率为 250Kb／s；另外两个频段为915／868MHz，其相应的信道个数分别为10个和1个，传输速率分别为40Kb／s和ZOKb／s，868MHz和 915MHz无线电使用直接序列扩频技术和二进制相移键控（BPSK）调制技术。2.4GHz无线电使用DSSS和偏移正交相移键控（O－QPSK）。

在组网性能上，ZigBee可以构造为星形网络或者点对点对等网络，在每一个ZigBee组成的无线网络中，连接地址码分为16b短地址或者64b长地址，可容纳的最大设各个数分别为216和264个，具有较大的网络容量。在无线通信技术上，采用CSMA－CA方式，有效地避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证传输数据的可靠性，建立了完整的应答通信协议。

ZigBee设备为低功耗设各，其发射输出为 0～3.6dBm，通信距离为30～70m，具有能量检测和链路质量指示能力，根据这些检测结果，设各可以自动调整设各的发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小地消耗设各能量。

为保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密钥长度为128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处理。

2.2.2 ZigBee特点

ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设各使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。这种无线通信技术具有如下特点：

（1）数据传输速率低

只有10～250Kb／s，专注于低传输速率应用。无线传感器网络不传输语音、视频之类的大数据量的采集数据，仅仅传输一些采集到的温度、湿度之类的简单数据。

（2）功耗低

工作模式情况下，ZigBee技术传输速率低，传输数据量很小，因此信号的收发时间很短，其次在非工作模式时，ZigBee节点处于休眠模式，耗电量仅仅只有1μW。设各搜索时延一般为 30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接人时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee设各非常省电，ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时，由于电池时间取决于很多因素，例如电池种类、容量和应用场合，ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用，碱性电池可以使用数年，对于某些工作时间和总时间（工作时间＋休眠时间）之比小于t％的情况，电池的寿命甚至可以超过1年。（3）数据传输可靠

ZigBee的介质链路层（以MAC层）采用CSMA－CA碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下，当有数据传送需求时则立刻传送，发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息，并进行确认信息回复，若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传一次，采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竟争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。（4）网络容量大

ZigBee的低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件：全功能器件（FFD）和简化功能器件（RFD）。网络协调器（coordinator）是一种全功能器件，而网络节点通常为简化功能器件。如果通过网络协调器组建无线传感器网络，整个网络最多可以支持超过65 000个ZigBee网络节点，再加上各个网络协调器可互相连接，整个ZigBee网络节点的数目将十分可观。

（5）自动动态组网、自主路由

无线传感器网络是动态变化的，无论是节点的能量耗尽，或者节点被敌人俘获，都能使节点退出网络，而且网络的使用者也希望能在需要的时候向已有的网络中加人新的传感器节点。（6）兼容性

ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器自动建立网络，采用CSMA-CA方式进行信道接入。为了可靠传递，还提供全握手协议。

（7）安全性

ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，在数据传输中提供了三级安全性。第一级实际是无安全方式，对于某种应用，如果安全并不重要或者上层已经提供足够的安全保护，器件就可以选择这种方式来转移数据。对于第二级安全级别，器件可以使用接人控制清单（ACL）来防止非法器仵获取数据。

在这一级不采取加密措施。第三级安全级别在数据转移中采用属于高级加密标准（AES）的对称密码。AES可以用来保护数据净荷和防止攻击者冒充合法器件。

（8）实现成本低

模块的初始成本估计在6美元左右，很快就能降到1.5～2.5美元，且ZigBee协议免专利费用。无线传感器网络中可以具有成千上万的节点，如果不能严格地控制节点的成本，那么网络的规模必将受到严重的制约，从而将严重地制约无线传感器网络的强大功能。2.2.3 ZigBee协议栈结构

ZigBee技术的协议栈结构很简单，不像诸如蓝牙和其他网络结构，这些网络结构通常分为7层，而ZigBee技术仅分为4层。

在ZigBee技术中，PHY层和 MAC层采用IEEE 802.15.4协议标准，其中，PHY层提供了两种类型的服务：即通过物理层管理实体接口对PHY层数据和PHY层管理提供服务。PHY层数据服务可以通过无线物理信道发送和接收物理层协议数据单元来实现。

PHY层的特征是启动和关闭无线收发器，能量监测，链路质量，信道选择，清除信道评估，以及通过物理介质对数据包进行发送和接收。同样，MAC层也提供了两种类型的服务：通过MAC层管理实体服务接人点向MAC层数据和MAC层管理提供服务。MAC层数据服务可以通过PHY层数据服务发送和接收MAC层协议数据单元。

MAC层的具体特征是：信标管理，信道接入，时隙管理，发送确认帧，发送连接及断开连接请求。除此以外，MAC层为应用合适的安全机制提供一些方法。

ZigBee技术的网络／安全层主要用于ZigBee的WPAN的组网连接、数据管理以及网络安全等；应用层主要为ZigBee技术的实际应用提供一些应用框架模型等，以便对ZigBee技术进行开发应用。

图2 ZigBee协议栈结构图

1.物理层

物理层由半双工的无线收发器及其接口组成，主要作用是激活和关闭射频收发器；检测信道的能量；显示收到数据包的链路质量；空闲信道评估；选择信道频率；数据的接受和发送。

2.媒体访问控制层

媒体访问控制（MAC）层建立了一条节点和与其相邻的节点之间可靠的数据传输链路，共享传输媒体，提高通信效率。在协调器的MAC层，可以产生网络信标，同步网络信标；支持ZigBee设备的关联和取消关联；支持设备加密；在信道访问方面，采用CSMA/CA信道退避算法，减少了碰撞概率；确保时隙分配（GTS）；支持信标使能和非信标使能两种数据传输模式，为两个对等的MAC实体提供可靠连接。

3.网络层

网络层负责拓扑结构的建立和维护网络连接，主要功能包括设备连接和断开网络时所采用的机制，以及在帧信息传输过程中所采用的安全性机制。此外，还包括设备的路由发现和路由维护和转交。并且，网络层完成对一跳(one—hop)邻居设备的发现和相关结点信息的存储。一个ZigBee协调器创建一个新网络，为新加入的设备分配短地址等。并且，网络层还提供一些必要的函数，确保ZigBee的MAC层正常工作，并且为应用层提供合适的服务接口。

网络层要求能够很好地完成在IEEE 802．15．4标准中MAC子层所定义的功能，同时，又要为应用层提供适当的服务接口。为了与应用层进行更好的通信，网络层中定义了两种服务实体来实现必要的功能。这两个服务实体是数据服务实体(NLDE)和管理服务实体(NLME)。网络层的NLDE通过数据服务实体服务访问点(NLDE—SAP)来提供数据传输服务，NLME通过管理服务实体服务访问点(NLME—SAP)来提供管理服务。NLME可以利用NLDE来激活它的管理工作，它还具有对网络层信息数据库(NIB)进行维护的功能。在这个图中直观地给出了网络层所提供的实体和服务接口等。

NLDE提供的数据服务允许在处于同一应用网络中的两个或多个设备之间传输应用协议数据单元(APDU)。NLDE提供的服务有：产生网络协议数据单元(NPDU)和选择通信路由。选择通信路由，在通信中，NLDE要发送一个NPDU到一个合适的设备，这个设备可能是通信的终点也可能只是通信链路中的一个点。NLME需提供一个管理服务以允许一个应用来与协议栈操作进行交互。NLME需要提供以下服务：①配置一个新的设备(configuring a new device)。具有充分配置所需操作栈的能力。配置选项包括：ZigBee协调器的开始操作，加入一个现有的网络等。

4.应用层

应用层包括三部分：应用支持子层（APS）、ZigBee设备对象（ZDO）和应用框架（AF）。应用支持子层的任务是提取网络层的信息并将信息发送到运行在节点上的不同应用端点。应用支持子层维护了一个绑定表，可以定义、增加或移除组信息；完成64位长地址（IEEE地址）与16位短地址（网络地址）一对一映射；实现传输数据的分割与重组；应用支持子层连接网络层和应用层，是它们之间的接口。这个接口由两个服务实体提供：APS数据实体（APSDE）和APS管理实体（APSME）。APS数据实体为网络中的节点提供数据传输服务，它会拆分和重组大于最大荷载量的数据包。APS管理实体提供安全服务，节点绑定，建立和移除组地址，负责64位IEEE地址与16位网络地址的地址映射[4]。

ZigBee设备对象负责设备的所有管理工作，包括设定该设备在网络中的角色（协调器、路由器或终端设备），发现网络中的设备，确定这些设备能提供的功能，发起或响应绑定请求，完成设备之间建立安全的关联等。用户在开发ZigBee产品时，需要在ZigBee协议栈的AF上附加应用端点，调用ZDO功能以发现网络上的其他设备和服务，管理绑定、安全和其他网络设置。ZDO是一个特殊的应用对象，它驻留在每一个ZigBee节点上，其端点编号固定为0。

AF应用框架是应用层与APS层的接口。它负责发送和接收数据，并为接收到的数据寻找相应的目的端点。2.2.4 无线传感器网络

WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感器网络。

无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System，MEMS）、片上系统（SOC，System on Chip）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

很多人都认为，这项技术的重要性可与因特网相媲美：正如因特网使得计算机能够访问各种数字信息而可以不管其保存在什么地方，传感器网络将能扩展人们与现实世界进行远程交互的能力。它甚至被人称为一种全新类型的计算机系统，这就是因为它区别于过去硬件的可到处散布的特点以及集体分析能力。然而从很多方面来说，现在的无线传感器网络就如同远在1970年的因特网，那时因特网仅仅连接了不到200所大学和军事实验室，并且研究者还在试验各种通讯协议和寻址方案。而现在，大多数传感器网络只连接了不到100个节点，更多的节点以及通讯线路会使其变得十分复杂难缠而无法正常工作。另外一个原因是单个传感器节点的价格目前还并不低廉，而且电池寿命在最好的情况下也只能维持几个月。不过这些问题并不是不可逾越的，一些无线传感器网络的产品已经上市，并且具备引人入胜的功能的新产品也会在几年之内出现。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜在的应用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

农业物联网种植环境监控系统设计

3.1 农业物联网种植环境监控系统关键技术

物联网技术应用在农业种植环境监控系统控制中，关键技术为一下两部分：意识感知层的进行无线数据感知与采集，而是通过网络传输层远程智能化控制对采集到的数据通过计算机分析，控制农作物生长所需的空气、温度、水分等，进而实现精准农业。

3.2 农业物联网种植环境监控系统建构

基于物联网技术的农业种植环境监控系统如

图3 基于物联网技术的农业种植环境监控系统框图

基于物联网技术的农业种植监控系统核心包括以下几部分：

感知层：数据感知与采集，实现种植环境中的土壤湿度、空气温度湿度、光照及自动灌溉系统的实时感知的试纸传送到ZigBee协调器节点上；

应用层：该系统负责对采集的数据进行存储、信息处理和控制指令的下达，为用户提供分析 决策依据，用户可随时随地提供电脑灯终端进行查询。3.3农业种植监控系统构建

3.3.1 系统硬件构建

1）无线节点模块：ZigBee是基于IEEE802.11.4协议的一簇展集，主要针对于低成本、低功耗的射频应用一部分是网关协调器及传感节点； 2）传感及控制模块：温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器； 3）电源板：提供无线节点模块和传感控制模块连接，同时为系统供电。农业种植环境监控系统硬件构建如图2所示。

图4 农业种植环境监控系统硬件构建

在以上设计的硬件系统中，以MCU为控制中心，电池模块对系统供电和连接，传感及控制模块对种植环境进行实施检测采集数据，通过ZigBee无线网络进行数据和信息并比对标准生长环境参数，各个硬件模块经由无线收发模块传输数据，实现对环境信息的远程控制。3.3.2 系统软件构建

系统的软件设计工作主要有：传感器节点程序设计如3所示，ZigBee协议栈程序设计如图4所示。

图5 传感器节点程序设计

图6 网络协调器软件流程图

3.3．3 编码

void main(){ int wendu;int shidu;char s[16];UINT8 adc0_value[2];float shuzi = 0;SET_MAIN_CLOCK_SOURCE(CRYSTAL);// 设置系统时钟源为 32MHz 晶体振荡器

GUI_Init();// GUI 初始化

GUI_SetColor(1,0);// 显示色为亮点，背景色为暗点

GUI_PutString5_7(25,6,“OURS-CC2530”);//显示 OURS-CC2530 GUI_PutString5_7(10,22,“Temp:”);GUI_PutString5_7(10,35,“Humi:”);GUI_PutString5_7(10,48,“Light:”);LCM_Refresh();while(1){ th_read(&tem,&hum);//从采集模块读取温度和湿度的数据

sprintf(s,(char*)“%d%d C”,((INT16)((int)tempera / 10)),((INT16)((int)tempera % 10)));//将采集的温度结果转换为字符串格式

GUI_PutString5_7(48,22,(char *)s);//显示采集的温湿度的结果

LCM_Refresh();sprintf(s,(char*)“%d%d %%”,((INT16)((int)humidity / 10)),((INT16)((int)humidity % 10)));//将采集的湿度结果转换为字符串的格式

GUI_PutString5_7(48,35,(char *)s);//显示采集结果 LCM_Refresh();

四 总结

本次为期两周的课程设计中，主要目的是设计一个基于物联网的农业种植环境温湿度数据采集系统。该系统是一个采用CC2530无线单片机进行温湿度的数据采集，并且结合Zigbee协议架构进行编程的设计，主要是基于CC2530的温湿度数据采集系统模块的设计，并在IAR集成环境开发环境中进行基于Zigbee架构的编程，节点模块的调试，最后，实现无线传感网络的构建。在基于Zigbee无线传感器节点模块上，可以实现数据的实时采集，处理以及传输等功能。

本设计可以实现在谷仓内的温湿度检测，工厂厂房内不同区域的温湿度控制以及大面积的温室培养等功能。

本次课程设计的完成，让我结道，在以后的工作中，还可以继续从以下几个方面着手，进行研究和改进：

1、减少节点的能量消耗。在无线传感网络中某个节点失效，不会导致整个网络瘫痪，减少节点的能量消耗是不可避免要面对的问题之一。

2、减少路由发现过程中的开销。这其实也是减少节点的能量消耗的一种措施，尽量减少在路由发现过程中所损失的能量。

3、路由选择。路由优化选择可以尽量避免不必要的路由请求的广播以及信息传输，做到这一点不仅可以提高效率，也可以在减少能量消耗方面做出贡献。

五 参考文献

[1] 孙利民 《无线传感器网络》.清华大学出版社.2005.[2] 张拓.无线多点温度采集系统的设计.武汉：武汉理工大学，2009.[3] 陈旭.基于zigbee的可移动温度采集系统.武汉：武汉科技大学，2009 [3] 雷纯 《基于ZigBee 的多点温度采集系统设计与实现》.自动化技术与应用.2010，29（2）43～47.[5] 王翠茹 《基于ZigBee技术的温度采集传输系统》.仪表技术与传感器.2008.No.7.103～105.[6] 景军锋《基于ZigBee 技术的无线温度采集系统》.微型机与应用.2009.No.23.33～35.[7] 《Zigbee协议栈中文说明》.[8] 《IAR使用指南》.周立功单片机有限公司.[9] 《Zigbee技术实用手册》.西安达泰电子.[10] 《IAR 安装与使用》.成都无线龙通讯科技有限公司.六 致谢信

这次课程设计，给我留下了很深的印象。虽然只是短暂的两周，但在这期间，却让我受益匪浅。

通过这次课程设计，使我物联网应用系统有了全面的认识，对课本的知识又有了深刻的理解，在之前物联网应用系统的学习以及完成课后的作业的过程中，对其有了一些基础的了解和认识。本次经过两周的课程设计，让我对物联网应用系统有了更深的理解，我把课上的理论知识运用到实际中去，让我更近一步地巩固了课堂上所学的理论知识，并能很好地理解与掌握物联网应用系统中的基本概念、基本原理、基本分析方法。

总的来说，通过这次课程设计使我了解了物联网应用系统的设计原理，设计步骤等方面有了了解。提高了分析和实践能力。同时我相信，进一步加强对物联网应用系统的学习与研究对我今后的学习将会起到很大的帮助！

5.智慧医疗建设方案 篇五

二零一八年一月

目录

第一章 背景....................................................4 第二章 建设目标................................................4 2.1 总体建设目标......................................................4 2.2 阶段建设目标......................................................4 2.3 智慧医疗需求......................................................5 2.4 建设内容..........................................................6 2.5总体框架...........................................................6 第三章 重点建设项目.............................................6 3.1建设依据...........................................................6 3.2应用项目建设.......................................................8 3.2.1 基础保障服务项目..............................................8 3.2.1.1 通信网络保障...............................................8 3.2.1.2 计算中心...................................................8 3.2.1.3 健康卡一卡通系统...........................................9 3.2.1.4 建立标准规范...............................................9 3.2.1.5 建立安全保障体系..........................................10 3.2.1.6 建立医疗卫生感知网........................................10 3.2.1.7智慧医疗卫生信息平台......................................11 3.2.2 医疗服务类示范项目...........................................12 3.2.2.1 电子病历共享..............................................12 3.2.2.2 双向转诊系统..............................................12 3.2.2.3 辅助诊疗系统..............................................13 3.2.2.4 远程医疗监护与日常保健预防系统............................13 3.2.3 公共卫生类示范项目...........................................15 3.2.3.1 卫生应急指挥系统..........................................15 3.2.3.2 疾病预防控制信息系统......................................15 3.2.3.3 急救一体化管理系统........................................17

3.2.4 综合管理类示范项目...........................................17 3.2.5 居民健康自助门户.............................................18

第一章 背景

智慧医疗卫生体现了“以患者为中心”、“以居民为根本”和“以行政为支撑”的医疗卫生理念，通过更深入的智能化、更全面的互联互通、更透彻的感知，实现居民与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，构建基于无所不在的全生命周期医疗服务与公共卫生服务的国民健康体系。

智慧医疗卫生通过建设基于居民健康档案的区域医疗信息平台，利用最先进的物联网技术，整合现有卫生信息资源、覆盖城市圈卫生系统，形成信息高度集成的医疗卫生指挥、应急、管理、监督信息网络系统。

智慧医疗卫生解决居民“看病难、就医贵”和“三长一短”的医疗问题，使居民获得优质的医疗卫生服务、完整详实的健康档案信息和全生命周期的自我健康医疗管理，形成“小病在社区，大病进医院，康复回社区，健康进家庭”的新型就诊观念；提高医疗卫生服务机构的服务质量和服务效率；辅助公共卫生防疫部门有效开展慢病管控、急救管理、卫生防疫管理、突发事件及应急灾情的快速反应管理、妇幼医疗保健管理、血液管理、健康教育与综合行政管理等工作；提升卫生行政部门服务质量、事务效率，强化绩效考核，加强监管力度。实现与社保、药监、计生、公安、民政、应急等部门的快速协作和智慧决策。推动医疗卫生事业的繁荣发展。

第二章 建设目标 2.1 总体建设目标

智慧医疗卫生领域的建设目标是：智慧医疗卫生框架体系，为医疗服务、公共卫生和行政监管等方面提供全天候、全覆盖、全方位的技术支撑，打造无所不在的全生命周期自我健康医疗管理服务和公共卫生服务，实现“大智慧、大医疗、大卫生、大发展”的宏伟目标。

2.2 阶段建设目标

智慧医疗卫生领域建设目标通过以下两个阶段实现：

第一阶段：进一步完善医疗服务信息化基础设施，努力提高医疗服务信息化水平，同步开展公共卫生服务信息化建设，以疾病控制为切入点，在跨业务、跨机构、跨区域资源整合、共享交换和协同应用方面取得突破性进展，以物联网、云计算、三网融合等新一代信息技术应用环境，统筹智慧医疗卫生信息平台、智慧医疗卫生业务系统等一批示范试点应用项目建设，协同推进以居民电子健康档案核心，初步建立智慧医疗卫生基础支撑体系、标准规范体系和安全保障体系，构建智慧医疗卫生信息平台，实现所辖范围内所有医疗机构之间以电子病历、居民电子健康档案为基础的数据互联互通，健康卡医疗卫生服务“一卡通”，医疗服务业务的协同管理，从而切实改善和缓解市民“看病难，就医贵”的问题。加快医疗科技成果转化，以重大项目支撑医疗行业发展，促进行业技术开发和成果工程化、产业化。

第二阶段：进一步提升医疗领域信息化的深度开发与综合利用水平，深化完善各公共卫生机构信息系统，提高医疗卫生事业智慧与决策的反应能力。在各社区医疗服务机构安装各种生理数据传感器，实现全面的远程医疗与应急救助，深化城市基础设施体系和医疗服务体系，从而扩大医疗卫生服务网络。形成完善的医疗卫生服务体系，真正实现居民 “小病在社区，大病进医院，康复回社区，健康进家庭” 的医疗服务新格局。形成集共享、发布、调度、指挥、决策为一体的，全面、高效、便捷、快速的市级、智慧医疗卫生信息平台信息联通与共享服务架构。

2.3 智慧医疗需求

智慧医疗卫生领域体现四个方面的智慧：

（1）对于医疗机构的智慧内容：科学的辅助治疗和资源的优化及共享利用。通过对区域电子病历的共享，可方便医务人员跨机构快速全面掌握患者的诊疗信息。结合各种医学专家知识库并应用计算机人工智能、通讯技术等科学手段来辅助基层卫生机构医务人员提供最佳就诊流程及提高诊疗医技的同时，可最大化的减少误诊率，规范医疗行为、提高医疗质量，节约医疗成本。

（2）对于公共卫生机构的智慧内容：快速应急指挥响应。卫生应急指挥系统联动疾控系统、急救一体化系统、妇幼医疗保健管理系统、现代血站信息系统，使相关机构的资源信息互通，利用GIS、GPS卫星定位技术、传感技术、计算机技术、现代通信技术、信息处理技术等各种高科技手段，实现对卫生应急突发事件的快速反应、统一调度、准确救援。

（3）对于公众的智慧内容：无所不在的全生命周期自我健康医疗服务，无论居民身处城市的任何角落，均可以利用各类先进的感知终端、通过全面覆盖的各种网络技术，搭乘智慧医疗卫生信息平台，享受全程的“一站式”医疗服务，以及个性化的健康保健服务。从而缓解了居民“看病难，就医贵”的问题，进而真正实现“知未病、治未病”。

（4）对于卫生管理部门的智慧内容：系统的分析、科学的决策、优化的管理，通过对海量、真实、有效的数据进行挖掘，利用分析决策系统，为卫生局对全市的医疗资源的规划、各类疾病的控制、健康教育的宣传、慢病的防治、医疗机构和医务人员的管理、突发公共卫生事件的救援、保障与处理等工作提供科学、及时的辅助和支持。

2.4 建设内容

以居民健康卡为纽带，根据“1135规划”的蓝图，构建智慧医疗卫生体系。  1张网络：智慧医疗卫生专网；

1个平台：智慧城市应用支撑平台。运用云计算、云存储技术构建智慧医疗卫生信息平台，基于电子病历和居民健康档案两大基础数据库向医疗、公卫、管理“三类”智慧医疗卫生云服务；   3套体系：基础支撑体系、标准规范体系和安全保障体系；

5类业务应用系统：医疗服务类、公共卫生类、医疗保障类、用药监管类、综合管理类业务应用系统。

2.5总体框架

智慧医疗卫生总体架构如图所示

第三章 重点建设项目 3.1建设依据

 必要性：响应国家、省、十二五规划建设纲领  迫切性：缓解社会民生当前突出存在的问题

 择优性：择优选取领域内具有带动及示范效果的重点项目  效益性：选择符合领域发展动向、技术含量高、见效快的项目

 易操作性：选择医疗信息化发展较快、技术基础较好的地区作为试点，便于实施示范工程项目

根据以上因素综合分析，最终选取包括基础建设、平台建设、业务应用建设等12个项目，并挑选信息化基础较好的试点区域，开展以下示范项目的建设：

以医疗服务为重点，公卫服务同步建设，围绕电子病历和电子健康档案，建立云计算中心，构建市、区两级智慧医疗卫生信息平台；

建立方便居民的集挂号、就诊、收费、发药、检查检验申请与报告查询、网上及电话预约挂号等“一站式”服务为一体的健康卡医疗“一卡通服务”；

建设市级卫生应急指挥系统，实现对疾控、急救、妇幼医疗保健、血液管理等公卫机构及资源的精确空间分析管理与综合性展示；

建设居民健康自助门户网站，同时对省厅建设完成后的预约挂号系统进行集成； 拓展急救服务，建设急救一体化管理系统，构建更加完善的院前急救全景管理，配合专家远程会诊，从而形成院内外医疗信息共享，资源互通；

拓展医疗服务，构建双向转诊、辅助诊疗和远程医疗监护与日常保健预防系统，从而增强居民就医保健幸福感、缓解居民就医难，费用高等问题，提高医生的诊疗工作效率，切实改善医患之间的关系。

3.2应用项目建设

3.2.1 基础保障服务项目 3.2.1.1 通信网络保障

实现所有医院、社区卫生服务中心和乡村服务站的网络全覆盖，深延伸，支持多种方式查询到底（同时保证了疾控网络覆盖全面），并将与下属医疗卫生单位的业务全部移送到医疗卫生专网，通过边界接入放到外网用于对外使用。3.2.1.2 计算中心

智慧医疗卫生计算中心是智慧医疗卫生系统的基础设施支撑，部署在卫生局，使用和运维的主体单位是卫生局。主要包括：机房、通用和专用基础设施、网络设备、配电、照明、综合布线。

计算中心主要实现数据统一存储与共享，业务统一整合与互融，并支持后续的扩展应用；实现对基础运行支撑平台运行的监控管理；实现数据定时备份管理；实现网络通信的监控管理。

3.2.1.3 健康卡一卡通系统

居民健康卡是计算机可识别的CPU卡，可以作为个人信息基础载体。居民健康卡的申领受理与发放工作由基层卫生服务机构来承担，在基层卫生服务机构，首先对居民个人基本身份信息进行采集，之后将信息通过网络传输到健康卡注册管理中心进行审核和处理，注册管理中心将对信息进行审核，审核通过后，再经金融机构按相关标准审核，并为用户办理个人金融账户；处理完毕后，信息返回注册管理中心进行再次审核，最后由注册管理中心将制卡信息传输到制卡中心进行制卡；同时，个人信息数据和密钥也被写入卡中，制作好的居民健康卡由基层卫生服务机构发放给辖区居民。

居民健康卡一卡通系统主要包括医院就诊、新农合应用、社区保健、金融支付和个人健康管理五类主要功能，具体说明如下：

（1）医院就诊：预约及自助挂号、门诊就诊、先诊疗后结算和急诊四项服务。（2）新农合应用：持有健康卡农民在所属省内定点医疗结构就医出院时，可以凭卡及时结算诊疗费用，还可以凭卡和外地就诊医院详细费用清单在所属新农合管理机构办理报销手续。

（3）社区保健：根据病情发展需要，提供预约挂号、电子转诊服务，及与上级医院进行远程医疗协作，还可以使持有健康卡居民及时获得国家免费提供的基本公共卫生服务和重大公共卫生服务。除此之外，由于健康卡唯一身份识别，可以与居民电子健康档案进行信息整合。

（4）金融支付：持卡人在医院付费窗口或编写POS机上实时支付诊疗费用，还可从储蓄账户中预拨部分资金到医院指定结算账户。除此之外，有银联标志的居民健康卡被激活以后，居民健康卡将具有合作银行储蓄卡功能。

（5）个人健康管理：居民通过网络或自助终端可在线查询和预约医院号源、计划免疫、儿童体检等服务项目，并通过健康卡实现电子支付，浏览个人健康档案，动态查询就诊记录、化验报告等信息，自助打印预约挂号单、检查化验单、健康指导文档等。

3.2.1.4 建立标准规范

遵循“统一规范、统一代码、统一接口”的原则，建立标准规范体系，真正实现信息资源的充分共享和利用。

标准规范应该是贯穿于医院信息化建设的整个过程，系统建设必须遵循相应的规范标准来加以实施，保证多部门（单位）、多系统、多技术、以及异构平台环境下的信息互联互通，确保整个系统的成熟性、拓展性和适应性，规避系统建设的风险。

（1）有国家（行业）标准的，优先遵循国家（行业）标准；

（2）即将形成国家（行业）标准的，争取在标准基本成熟时，将该标准率先引入试用；

（3）无国家（行业）标准，等效采用或约束使用国际标准；（4）无参照标准，按标准制定规范，自行进行研制；

（5）在编写卫生信息交换标准时，需特别考虑到未来的发展和变化；（6）在此基础上形成医疗卫生信息交换标准。

通讯标准使来自于不同厂商的产品能够容易地交换医疗信息，提高各种医疗信息系统间的互操作性;标准刺激竞争一从而降低费用;使用标准化的产品，医疗机构可以从单个科室的低门槛的系统开始，逐步建立更大的系统，直至覆盖整个医疗机构的综合集成解决方案;与投资私有解决方案的巨大风险相比，标准化产品可以很容易地被替换或升级。3.2.1.5 建立安全保障体系

从六个方面建设安全防护体系，包括物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全和安全管理，为智慧医疗卫生系统安全防护提供有力技术支持，通过采用多层次、多方面的技术手段和方法，实现信息安全保障，整个体系的构建遵循系统安全工程过程开展。

3.2.1.6 建立医疗卫生感知网

智慧医疗卫生感知网涉及到不同种类的传感器及传感网关，实现对医疗卫生对象的识别与医疗卫生资源的采集；按照服务对象的不同，主要分为以下几类：

（1）政府用户

 智能终端：移动通信设备、一体式电脑设备、PDA

 摄像机（2）医疗机构用户

 智能终端：移动通信设备、一体式电脑设备、PDA  标签：一维/二维条形码标签、RFID标签  摄像机  GPS  自助预约挂号终端（3）居民用户

 智能终端：移动通信设备、PDA  标签：一维/二维条形码标签、RFID标签  GPS  其它：耳麦、项圈衬衫、短裤、腰带、电子腕表、运动检测传感器、智能药瓶等。

实现对医疗卫生对象的识别与医疗卫生资源的统一采集与核心共享数据信息抽取。3.2.1.7智慧医疗卫生信息平台

智慧医疗卫生信息平台是智慧医疗卫生系统的“大脑”，概括为“两级三类”，即，运用云计算、云存储技术构建市、区“两级”智慧医疗卫生信息平台，基于电子病历和居民健康档案两大基础数据库提供医疗、公卫、管理“三类”智慧医疗卫生云服务。

智慧医疗卫生信息平台建设主要包括：智慧云服务平台和智慧云数据中心两个部分。其中智慧云数据中心需要建立包括基础信息库、目录资源、共享资源、数据仓库在内的多种基础信息资源库；智慧云服务平台则应实现统一的基础服务，基于各类数据资源向应用服务层提供医疗、公卫、管理“三类”智慧医疗卫生云服务。

智慧医疗卫生信息平台可以建设为市、区分两级。

（1）市级智慧医疗卫生信息平台：通过提供统一的基础服务支撑，实现“以居民健康档案为核心，电子病历为基础，慢病防治为重点，决策分析为保证”的智慧云服务平台（医疗卫生服务信息平台、公共卫生服务信息平台和卫生管理服务信息平台）分别对医疗卫生服务信息、公共卫生服务信息和卫生行政管理信息的接收、分析、使用和状态预警监控，以及对相关数据在内部平台之间共享与业务互通。

（2）区级智慧医疗卫生信息平台：实现区内基于居民电子健康档案、电子病历为基础的信息采集、存储更新，通过自动产生、分发、推送工作任务清单，为区内医院、基层社区卫生服务中心等各类卫生机构开展医疗卫生服务活动提供支撑；实现区之间信息平台，区级与市级信息平台信息的互联互通、共建共用、业务联动和共享协同；实现区内医疗卫生服务的综合管理，包括对应急突发事件的辅助决策分析等工作。3.2.2 医疗服务类示范项目 3.2.2.1 电子病历共享

电子病历共享系统是基于接口引擎，实现智慧医疗各个分系统之间互联，将分散在不同系统的数据在医护人员需要的时候能够被快速地访问，达到信息共享和综合利用的目标。

电子病历共享系统采用开源的接口引擎，可以实现异构消息的转换和路由，而且它将消息的接收、过滤、转换和转发逻辑完全分开，确保各模块可以独立开发和独立维护，而不会互相影响。它的接口模型由四部分组成：

（1）源连接器用于从外部系统接收各种消息(如HL7、SQL、SOAP和XML等);（2）过滤器基于一系列规则决定哪些消息该接收，哪些消息该拒绝；（3）转换器通过一系列步骤将源消息转换成目标消息;（4）目标连接器将转换后的消息输出到外部系统。3.2.2.2 双向转诊系统

双向转诊系统是跨越医院与基层卫生服务机构间的桥梁。双向转诊系统构成主要包括核心服务模块、公众健康服务模块、社区预防保健管理模块、决策支持模块、监督考核模块。

双向转诊系统主要功能：

（1）提供诊疗信息共享、既住信息查阅、合理用药提醒、远程会诊、转诊指征智能提示、双向转诊流程管理、对转诊各方的适时定量考核等；

（2）以居民健康档案为基础，提供包括电子病历、居民健康档案、转诊会诊医疗信息、检查影像等数据流通和共享渠道，档案信息的授权使用和分级隐私安全管理，病人随访等；

（3）公共卫生信息监测与发布，能对双向转诊各方行为进行监督评估和考核，并向公众及时公布考评结果的决策支持与监督考核模块等；

（4）向公众普及基本健康知识，提供慢病自我康复保健在线咨询，提供专家咨询及检查检验结果查询、用药咨询、疾病预防提醒；

（5）转诊受理：对转入本医疗单位的病人进行受理，表示此病人在本医疗机构已经受理接收了，接诊治疗后并给予回传单，同时给到相关的建议及方案；

（6）转诊登记：需要从本医疗单位转往其它医疗单位的病人进行登记。如果以前进行过转诊过登记就可以点击“查询”按钮，查询以前登记的信息，选中勾上之后可以点“确定”，将以前登记过的病人基本信息作为本次转诊的登记信息进行登记；

（7）统计各社区服务中心（站）每月(年)的双向转诊情况并形成报表。3.2.2.3 辅助诊疗系统

辅助诊疗系统可以规范医疗服务的相关流程及记录格式，使医嘱、诊断说明、诊疗及用药建议等简明扼要，同时也为构建和完善电子病历及患者健康档案打下了坚实的基础。

辅助诊疗系统主要功能如下：

（1）推荐用药模块：患者在就诊时，医生通过使用医生工作站（包括门诊工作站和住院工作站）给患者开出诊断以后，系统根据诊断给出医生建议使用药品的功能；

（2）安全用药模块：门诊处方和住院医嘱两个功能页面，对医生开具的处方和医嘱进行安全检查。安全用药检查会对医生处方或医嘱上的所有药品进行安全检查，不仅仅检查推荐用药列表中的药品，也检查不再推荐用药列表中的其他药品；安全用药检查功能除了药品与患者情况的交互检查外，还会对处方中的药品之间的禁忌作用进行检查；

（3）医疗咨询报告模块：该模块集成在医生工作站中，以提高医疗服务质量为目标，为患者提供全面的医疗健康咨询报告。包括诊疗缺失提示等临床医疗质量提示、慢性病管理、疾病预防等民众基本医疗健康咨询功能。3.2.2.4 远程医疗监护与日常保健预防系统

远程医疗监护与日常保健预防系统，是指通过通信网络将远端的居民生理学信号和医学信号传送到监护中心进行分析，并给出相应的诊断意见和建议或及时采取医疗措施的一种技术手段。远程医疗监护与日常保健预防系统管理应用包括：在全程健康监护服务方面，全程监护服务平台、健康预警、用药跟踪；在健康指导干预方面，健康干预、健康在线指导、健康数据智能实时分析、家庭成员提醒。

远程医疗监护与日常保健预防系统主要功能如下：

（1）全程监护服务平台：居民可通过登录服务平台，查询监护信息及自己的健康档案信息；

（2）健康预警：平台对全程监护的数据，使用已有的医学分析模型进行综合分析患者的监护数据，当出现身体异常时会发出预警信息，提醒专业的医护服务人员进行鉴别和干预。此外，系统还会结合一些其他的监测数据对患者进行全面的监护保护，比如：当患者出现在房间突然向下跌倒的时候，结合血压、脉搏等状况，系统会分析出患者可能已经跌倒，同样会发出预警信息，提醒医务人员进行确认；

（3）用药跟踪：对特殊人群服用的药品，通过智能化的RFID识别技术，实现智能化的用药跟踪服务，、如服药时间、服药剂量等；

（4）健康干预：专业的医护服务人员根据系统发出的预警信息，首先对监护数据进行人工分析，在必要的时候，通过网络向患者或者家属核实患者身体状况，并可以指导患者或家属进行现场的应急急救。针对不同的用户身体情况，系统提供可定制化的监护计划管理功能；

（5）健康在线指导：专业医护人员可以在线通过语音、文字、视频等手段指导老年人或其亲人进行现场的健康指导；

（6）健康数据智能实时分析：基于积累的个人健康服务基础数据，在分析以往历史数据的基础上提取个人的个性化数据，再叠加实时监测数据，利用医学理论、健康评估模型、智能挖掘和分析技术，由系统综合自动评判个人健康状况，对健康预警等功能提供数据分析支持；

（7）家庭成员提醒：特殊人群可能存在自理能力差、患病较为严重需照顾等问题，故智慧的特殊人群健康监护还将患者与家庭成员进行绑定，通过短信、邮件等多种方式对患者的家庭成员进行各类提醒。如患者复诊相关信息、定期随访检查提醒以及季节性注意事项等智能化贴心服务，使得特殊人群的照顾者也可以依托智能化平台，给予患者悉心的照料。

3.2.3 公共卫生类示范项目 3.2.3.1 卫生应急指挥系统

卫生应急指挥系统是突发事件监测和信息报告管理平台。卫生应急指挥系统主要构成：在综合管理方面，应急资源管理系统、评估系统、综合信息展示系统；在虚拟应急方面，应急预案、应急演练；在应急监测方面，信息采集系统、信息分析系统；在综合指挥方面，研判系统、指挥调度系统。

卫生应急指挥系统主要功能如下：

（1）应急资源管理系统：对应急资源（车辆、通信设备、医疗设备、急救人员等）的管理和调度；

（2）应急评估系统：对应急预案和实际应急结果的一个评估和改进；

（3）综合信息展示系统：利用GIS和GPS技术，对静态和动态的建筑、车辆、人员的集中、统筹的展示；

（4）应急预案：对虚拟应急事件的应急管理、指挥、救援计划等的方案规划；（5）应急演练：对虚拟应急事件的应急管理、指挥、救援计划等的联合演练；（6）信息采集系统：对区域内的医疗机构、公共卫生机构（血液中心、急救中心、应急中心、妇幼中心）等的相关信息的采集和提取；

（7）信息分析系统：对采集和提取信息的分析，从而提炼出需要的数据，为卫生应急事件提前做出预警；

（8）研判系统：对当前发生的卫生应急事件，对各类静态的数据和动态的信息进行综合的研究，以便判断出一个最佳的处理手段；

（9）指挥调度系统：利用各种通信、计算机、GIS、GPS、信息处理等高科技技术，统一指挥调度各类急救资源，快速、高效、准确的解决突发事件。3.2.3.2 疾病预防控制信息系统

疾病预防控制信息系统可以经平台实时从各医院、社区卫生服务中心（站）获取疾病个案信息，智能分析出区域群体疫情信息，与医疗机构联网完善传染病的上报流程和模式，提高上报效率和质量，实现传染病、慢病、精神病等疾病的实时监控和预警报告。

疾病预防控制信息系统内容涉及疾控业务防病地理信息系统专项工作平台、传染病

管理、慢性病管理、职业病管理、精神病管理、卫生监测管理、统计报告、免疫预防接种、实验室样品检验检测、疾病信息在线填报等系统。

疾病预防控制信息系统主要功能如下：

（1）慢性病管理系统：实现从个人到人群的慢性非传染性疾病管理，如高血压、糖尿病等专项信息的管理，个人及人群的患病风险评估，干预措施如体重管理、膳食管理、运动指导等的实施，干预效果的评价；

（2）传染病管理系统：通过各类疾病的实验室检测数据，分析疾病的流行态势、及时发现新的病原，制订针对性的防治措施提供科学依据；

（3）职业病管理系统：法规性文件、数据编辑、系统设置、健康监护、职业病登记及数据处理；

（4）精神病管理系统：患者基本信息登记录入、患者随访、肇事登记、评估、注销登记，通过社区服务中心对社区精神病患者的基本信息和日常随访、管理工作情况进行记录，并通过查询统计模块随时可列出患者信息一览表、肇事信息一览表、全区患者情况统计表；

（5）免疫预防接种管理系统：建立完整的免疫预防接种记录数据库，具有强大的疫苗接种提示和查询功能，实现了免疫工作的数字化管理，增强了免疫预防接种工作的计划性，能有效避免疫苗的漏种，同时利于免疫跟踪和数据分析研究；

（6）统计报告模块：可实现以信息化手段通过区域卫生信息平台，统计各类关键病种及分析报告，例如：生命统计、重点慢病病历报告、恶性肿瘤报告、死亡原因分析报告等；

（7）疾病信息在线填报：扩展疾控系统疾病信息在线填报系统，完善目前已有疾病监测网的信息直报效能；

（8）卫生监测管理：提供针对各机构、领域及特殊人群（职业、环境、学校、食品、水资源、营养等）的相关卫生异样状况的实时监控及管理服务；

（9）疾控业务防病地理信息系统专项工作平台：结合动态监测各类相关机构实时提交至平台的数据，帮助分析出各类疾病分布的地理特点，及时发现高发地区，有针对性的提出预警及防控措施；

（10）实验室样品检验检测：承担组织、管理、提升各项检测技术、能力，来向客户提供可靠、有效的检测数据和优质的服务。加强中心实验室管理体系和技术运作的有

效性。系统可提供快速、有效且具有权威性的各种检验结果。3.2.3.3 急救一体化管理系统

急救一体化管理系统是为各种突发紧急事件提供医疗紧急救援服务。急救一体化管理系统，按系统功能及所处位置区分，包含以下分系统：有线无线通信系统、计算机急救受理系统、社区特别服务系统、急救信息管理系统、地理信息系统、大屏幕投影控制系统、计算机网络调度信息系统、院前院内信息互通系统。

急救一体化管理系统的软件部署在急救中心，硬件部署在车载的通信设备、车载传感设备、中心的硬件设施、医院的通信设备等。

急救一体化管理系统主要功能如下：

（1）有线无线通信系统：所有的有线无线的音视频通信；

（2）计算机急救受理系统：包括求救接受、求救识别、出车单方案编制、出车指令下达、求救出车实时记录、计算机辅助决策、求救受理台管理等；

（3）社区特别服务系统：对社区内人员的健康状况进行分类，重点病人的病情、医疗手段、护理要点、家庭住址、住宅电话及相关亲属的联系电话等都预先备案，存储在计算机内，当这些用户打电话给“120”急救中心时，所有的原始资料都显示在计算机屏幕上，为救护病人、服务病人争取了更多的时间，同时做到有的放矢；

（4）急救信息管理系统：提供录音、录时和系统受理、调度、出警等关联信息，以便于对院前医疗纠纷进行判定；

（5）地理信息系统：对区域内的建筑和车辆、人员的展示；大屏幕投影控制系统：通过大屏幕投影，可实时掌握急救动态；

（6）计算机网络调度系统：系统能够为一般病人、特殊病人及重大灾难救援提供处置预案，系统能够根据求救地点自动确定辖区医院，系统能够根据求救地点、病情性质等自动生成出动方案，系统根据求救地点，自动打印出车路线图;（7）院前院内信息互通系统：急救车可通过车载系统和医院进行实时的互通，为急救患者提供及时有效的院内资源。3.2.4 综合管理类示范项目

合理用药电子预警管理平台

合理用药电子预警管理平台已经在中心医院试用，平台功能主要实现药品使用和归

总等环节的管理，即事前预警、事中控制、事后分析，从而为医生在看病诊疗过程中对药品的使用提供辅助。

合理用药电子预警管理平台已经实现的主要功能：

（1）用药预警监测：实现对医药处方监测审查和提示，及时预警药品安全问题，并对异常信号自动监测，及时预警可疑药品不良反应、假药劣药和异常用药；例如，单张处方不能超过500元，除非到医师或主任去特殊批复；抗生素流程级用量使用限制等；

（2）医药记录审计：可以在事后根据实时开药记录进行审计管理；

（3）医药查询统计：实现对例如医院和内部人员的抗生素使用排名等信息统计与详细内容查询；通过对关键数据比较，从而发现开药用药的问题及原因，例如药物异常情况等；

（4）对医疗行为全过程、全方位的动态管理与监督；

（5）整合医学科研资源，使医务人员快速掌握最新医疗技术和方法。

通过与智慧医疗卫生信息平台的集成，实现对全市医疗服务机构药品采购、开方、使用、归档过程中的预警信息进行掌控。3.2.5 居民健康自助门户

居民健康自助门户可以使居民随时随地通过网上挂号预约节省挂号和候诊时间，获知医疗资源信息以及健康教育知识，还可以通过在线医生直接进行健康咨询。

居民健康自助门户系统的主要构成是：

在管理类服务方面，统一登录、个人设置、安全认证；在查询类服务方面，健康卡查询/医疗资源（床位、医生门诊、急救、慢病、妇幼、血液）查询/政策、法规、标准、健康知识教育；

在互动类服务方面，预约挂号集成、意见反馈、在线医生、支付清算、个性化健康服务。居民健康自助门户系统的硬件/软件部署在卫生局计算中心。

居民健康自助门户系统的主要功能如下：

（1）统一登录:实现个人身份证号、健康卡号、登录账号统一认证；（2）个人设置:包括个人信息、密码等的设置和修改，个性化需求的设置；（3）安全认证:包括个人账户与手机、邮箱、健康卡号和个人身份证绑定等安全措施；

（4）健康卡查询:根据个人的登录账号查询自身的健康档案信息；

（5）医疗资源查询:可查询全市医疗机构信息、实时的医疗机构床位、医生、专家等医疗资源信息查询；

（6）政策法规查询:可查询国家、省、市发布的一系列政策法规； 健康知识查询:可查询一些医疗知识和养生信息；（7）网上预约挂号:可进行网上预约挂号；（8）意见反馈:可进行网上投诉；

（9）在线医生:可与在线医生进行网上互动；

6.智慧校园设计方案 篇六

一、指导思想

以党的十八大、十八届三中四中全会精神为指导，全面贯彻落实教育部《教育信息化十年发展规划（—）》及教育部等部委《构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制的实施方案》和淮安市智慧校园创建的相关文件精神，以促进学校的师生发展为根本，以促进教育改革和创新为核心，以构建生态型智慧校园为目标，优化教育资源配置，促进优质教育资源共享，创新人才培养模式，转变教育发展方式，全面提升我校教育现代化水平。

二、组织保障

成立旧铺小学“智慧校园”创建工作领导小组，由校长、支部书记杜宏生同志任组长，由各副校长和工会主席担任副组长，相关处室负责人、各教研组长、学科带头人为成员。领导小组下设办公室，由装备室和电教中心负责人任正副主任，具体负责创建工作的指导和推进，实施与评估。

三、目标任务

提升宽带网络、教学资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台的建设、管理、应用水平，健全智慧教育体制机制和提升师生信息素养。逐步完善以移动终端、智慧教学、智慧教育云等为主要标志的智慧校园环境，能够实施以自主学习、个性化学习、协作学习、泛在学习为主要特征的智慧教学和基于互联网、大数据、云计算的智慧管理，培养一大批适应“互联网+”和智能化信息生态环境、具有较高思维品质和较强实践创造能力的现代化人才。

四、创建重点

1.完善校园网基础设施建设，构建技术先进、扩展性强、安全可靠、高速畅通、覆盖全校的校园网络环境。加强学校宽带网络建设，出口带宽满足需求，实现多媒体“班班通”。学校拥有专用计算机教室，计算机数量达到上级要求。依托省教育资源公共服务平台，全校师生基本实现“人人通”。健全学校信息技术日常管理和网络安全管理制度。宽带网络能够满足广大师生个性化智能化的学习、教学、研究和专业发展需求。

2.探索智慧教学新模式，开展智能化信息生态环境下的新型教学模式，促进信息技术与教育教学深度融合。引导教师熟练掌握应用学科资源和教学软件，优化课堂教学；应用网络空间开展备课、授课、布置作业，与学生、家长互动交流；依托省教育资源公共服务平台为学生提供的开放式学习环境，建好教师工作室，开展“翻转课堂”、“电子书包”等教学改革。

3.整合和建设优质数字化教学资源，充分利用智慧教育云计算服务平台，通过多种方式推送优质教学资源。采取汇聚、自建、共建、引进、购买等形式，挖掘具有校本特色的数字化教育教学资源，实现优质资源共建共享。组织开展信息技术应用课例、课件、微课、教育教学软件、培训叙事等应用成果校内展示活动，并积极参加全县、市教师优秀“课件”、“微课”等制作评选活动。

4.提升教师信息技术能力和信息化素养，培养学生信息化环境下学习能力，利用省数字教师网，开展教师信息技术能力培训。组织实施教师信息技术应用能力提升工程全员培训，合格率达到100%；组织骨干教师参加课件、多媒体应用和网络研修培训。鼓励教师利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，建立以学习者为中心的教学模式。

五、具体做法

1.加强智慧校园创建工作的宣传，转变全体教师的思想观念，全员参与智慧校园的创建。

2.认真研读创建标准，对创建标准做详细解读，对每一项指标进行细化分工，落实到科室，落实到个人。

3.加强管理，为教育信息化发展提供制度保障。完善教育信息化管理制度，建立教育信息化检查评估机制。建立信息技术应用工作定期总结表彰制度。把教育信息化工作纳入各部门工作考核，切实推进教育信息化工作。

4.加大投入，为教育信息化发展提供经费保障。将教育信息化建设、应用和维护资金及信息技术能力培训经费列入预算。树立项目意识和经营意识，拓宽经费渠道，促进教育信息化的可持续发展。

7.大学生玩转“智慧农业” 篇七

身为乐活自然园连锁农场总经理,吴迪每天用手机打理着33.3公顷果园。对自己“新型农民”的身份,他十分自豪:“互联网、高科技,这些创新因子的引入让传统的农业管理变得更高效、有序。”

吴迪说,自己在读大学时就萌生了创业的想法。2009年毕业后,他决定回到家乡寻找机会。“有一次,我吃到了一个特别甜的西瓜,听说这种西瓜售价高,销量大,供不应求。看到优质农产品有这么好的市场,我决定试一试。”找准方向后,吴迪和同学张扬带着攒下的10万元资金,走上了创业路。

头两年,由于缺乏技术和经验,在西瓜种植和销售上接连出岔子,吴迪不仅赔光了“家当”,还背负了80万元外债。“当时的情况下,如果放弃创业,就必须打工慢慢还债。我和张扬商量后,决定背水一战。”经过重新调整分工,2012年,40个大棚的高品质西瓜卖了近200万元,吴迪成功打了个“翻身仗”。

初尝成功的吴迪并没有就此止步。2013年吴迪把园区面积扩大到33.3公顷,并引进优质的黄梨和石榴品种,创办了“乐活自然园连锁农场”,将线上销售和线下体验结合起来。同时,运用“智慧农业4.0”体系,通过互联网进行生产管理和数据分析,保障了标准化操作流程。

8.朗坤物联网：探路智慧农业 篇八

近年来，随着我国超高速的城市化进程，食品安全的各种问题层出不穷，“三聚氰胺”、“染色馒头”、”地沟油”、瘦肉精”、“塑化剂”等食品问题，让老百姓越来越“HOLD不住”，甚至双汇等一些知名品牌也开始出现问题。其中三鹿奶粉从全国知名奶粉品牌到一夜间消失。特别是近期白酒也被查出塑化剂超标，让百姓对国内食品安全信心急剧下降。

时至今日，我国食品安全问题之多，农业整个产业链落后距离之大，已让我国农业的改革刻不容缓。在智慧交通、智慧安防、智慧医疗等各领域蓬勃发展的同时，如何运用物联网技术使我国农业也“智慧化”，成为我国农业发展的必经之路。近日，本刊记者采访了我国农业物联网领军企业安徽朗坤物联网有限公司（以下简称朗坤物联网）董事长徐珍玉先生，他为读者展示了探路智慧农业的过程。

蓄积能量：规划与统筹

由于我国农业发展比较落后、基础设施薄弱、经营方式较为粗放、层次相对较低，致使信息化普及度较为低下，更难谈智慧农业，其概念相比交通、家居、安防、电力、水利等产业仍很模糊。自温家宝总理提出“感知中国”以后，农业也借其之势开始发展。朗坤物联网作为国内首家专业定位农业物联网的公司，选在安徽省落户，有其得天独厚的优势。一方面，安徽省是国内的农业大省和农业改革示范区，同时在农业信息化的建设上走在前沿，具备农业改革的基因；另一方面得益于安徽省政府的大力支持。目前公司已从过去单一的农产品出口到现在打通从种植生产、加工、物流、仓储到消费终端的全产业链，真正实现从田间地头到餐桌的全流程化服务。

在整个流程过程中，物联网技术服务有两个重要方向，其一是通过物联网技术确保粮食安全，少投入、多产出，全面提高农户的生产效率；其二是在管控过程中依旧保证食品质量安全。食品安全要从源头开始抓，而并非靠传统检测亡羊补牢，除了生产外，只有把加工、制作、运输、销售等全产业链串联一起，才能真正保证食品安全。

目前在这个服务过程中，主要采用的是RFID和二维码标签，在谈及标签信息仍为人工输入，该如何避免人工作弊或输入错误时，徐珍玉表示，在流程的核心关键点可以使用监控手段，根据需要实时调取人工的影像资料。由于目前的智慧农业只能从现有的技术角度去解决问题，所以涉及农产品产业链的企业的自身道德品质也尤为重要，要从思想和行为上进行规范，就需要建立一套合理的流程体系与标准，唯有操作规范后再嫁接物联网技术，才能真正实现全产业链的最大化监控。

破土而出：机遇与挑战

受国家长期以农业支撑工业发展的政策影响，我国农产品有着严重的供需矛盾。农业信息化发展的滞后或缺失，市场供需信息不对称，不仅造成农业的经济损失和影响农业稳定持续发展，对国民经济稳定运行也造成巨大>中击。中科院曾有报告指出中国农业发展与国外相差近百年。我国的农业问题在近九年都得到了国家的关注，但今年首次提及农业的科技化，这就必须有物联网技术的支撑，而国内农业赶超国外势必在10-20年内完成，其巨大机遇不言而喻。虽然我国农业较为落后，行业投入产出比低可能是较为长期的问题，但未来能长足发展的一定是农业。

徐珍玉表示，发展智慧农业前途光明但发展之路仍面临许多挑战。首先，我们各地政府在积极开展物联网产业的发展工作，成立了各相关园区和产业联盟，但在全国范围内尚未进行统筹规划，部门、地区和行业之间的分割情况较为普遍，产业缺乏顶层设计，资源共享不足。由于规划与协调机制薄弱，目前已呈现产业规划和研究投入成本高、资源利用率低、无序重复建设的严重态势。其次，自身产业链和相关各产业的联动尚未整合。智慧农业在产业化过程中必须加强和行业主管部门的协调与互动，以开放心态通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效保证智慧农业产业的顺利发展。如果智慧农业产业链和相关各产业之间不能够充分的互联互动，以点辐射面，那么多面全体辐射的“马太效应”和态势将难以形成。智慧农业的产业化需要在芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合下，同时加强三网融合。在各方利益机制和商业模式尚未成型的背景下，智慧农业的普及仍需要漫长过程。所以需要政府的大力支持与合理引导，各个相关企业的不断涌入，形成良好的氛围与生态圈，才能共同把产业做大做好。

小荷初露：探索与发展

由于智慧农业全产业链涉及到的政府部门很多，在推动智慧农业时，就必须有领导者来策划，把各部门串联起来，才能有效发挥作用。目前安徽省正在努力打造一个综合平台，一方面给各级政府提供决策服务；另一方面给涉及到加工、生产、运输、消费等企业提供服务，在此综合平台上再建设各个分支的平台，即可实现“一网打天下”。因此，顶层设计非常重要，它可以有效调配资源并避免重复建设。

在标准的制定方面，徐珍玉表示，朗坤物联网是国家农业物联网标准小组发起人之一，在推进国家物联网标准的同时也积极引导行业标准以及地方标准。智慧城市在建设时各产业之间也会有交叉，需要各产业互联互通。朗坤物联网已筹备把全国各省的物联网协会秘书长号召起来形成秘书长论坛或沙龙，通过整合一个更大的物联网，以便更好探讨各行业间的互相渗透，分享借鉴优秀的商业模式，形成各产业相互支撑、促进和融合的过程。

在商业模式方面，朗坤物联网创造了OTC（源头到客户）模式，成为从田间地头到餐桌的全产业链服务综合平台运营商。一方面通过平台的建设使农户提高粮食产量；另一方面，打造权威的第三方食品安全认证平台，在安全食品上贴上朗坤标签。通过大平台的建设把所有涉农企业全部链接起来，用物联网技术做支撑，为企业提供服务的同时，可以对其进行判断、指导与认证。

在技术方面，始终保持关键技术的研发，与国内各大院校保持紧密的合作关系，同时积极与发达国家合作，引进先进技术并消化吸收。目前科技部和农业部也将朗坤物联网作为农业物联网对外技术合作的主窗口。

通过帮助地方政府规划智慧农业平台，进而帮助实施物联网工程，并有效指导农户生产，管理好涉农企业，同时服务消费者，并给政府提供决策，实现全产业链的流程化服务。有国家与各级政府的大力支持与智慧城市建设的火热之势，徐珍玉表示对智慧农业前景非常乐观，并希望成为市场的先导与领导者。