1. 100个土壤温湿度传感器,分布在各个大棚和田间,通过RS485总线连接,使用Modbus RTU协议,波特率9600bps。这些传感器每10分钟采集一次数据,需要实时上传到农场主控系统。
2. 50个环境监测仪,用于检测空气温湿度、光照、二氧化碳等参数。监测仪型号为SenseCAP,以太网接口,支持MQTT协议。每个监测仪每分钟产生一条JSON格式数据,大小在1KB左右。
3. 20个智能灌溉控制器,控制各个区域的浇灌。控制器型号为Hunter HC-075,以太网接口,支持Modbus TCP协议。每个控制器管理20个电磁阀,根据农作物需水量和土壤湿度,自动控制浇灌时间和水量。
4. 10个智能施肥机,根据土壤养分和作物生长情况,自动配比释放肥料。施肥机型号为TORO GreensPro 1260,以太网接口,支持MQTT协议。每次施肥前后,施肥机会将施肥数据上传到主控系统。
5. 30个无线摄像头,用于监控农作物生长情况和农场安全。摄像头支持WIFI连接,使用RTSP协议传输视频流。每个摄像头码率2Mbps,需要稳定的无线网络覆盖。
6. 5台农业无人机,用于农田巡检和植保作业。无人机装有高清摄像头和多光谱相机,通过WIFI将影像数据实时回传地面站。一次飞行会产生5GB左右的数据,对传输带宽要求较高。
7. 10台自动驾驶拖拉机,既可以远程遥控,也可以自主作业。拖拉机通过5G网络与农场主控系统通信,接收作业任务,并实时回传车辆位置、作业进度等数据。
此外,农场还有10间办公室,20名员工,使用PC、手机等办公设备,访问OA、财务等信息系统。
1. 地处农村,没有有线宽带接入,只能使用4G网络,带宽有限,时延较大,难以满足农业物联网设备的接入需求。
2. 农场地域辽阔,地形复杂,网络覆盖存在盲区。尤其是大棚内部,4G信号衰减严重,无线摄像头图像时断时续。
3. 各种物联网设备使用不同的通信协议,难以互联互通。比如RS485设备和以太网设备无法直接通信,必须进行协议转换。
4. 农田环境恶劣,设备故障率高。一旦关键设备离线,会影响农场运营。网络运维压力大,需要逐一检查排障,效率低下。
5. 网络安全隐患大,农业数据泄露和设备入侵风险高。hacker可以通过公网直接访问农场内网,控制农业设备,影响农产品安全。
在农场部署5套SR800工业5G路由器,利用5G网络接入Internet。SR800支持SA/NSA 5G网络,可以获得低至10ms的时延和大于500Mbps的带宽,充分满足农业物联网应用需求。
2. 每个SR800配备2根高增益5G天线,通过网线或光纤回传,解决农场覆盖盲区问题。在大棚内和田间边缘,利用SR800的WIFI6功能,提供稳定的无线接入,无线摄像头不再卡顿。
3. 充分利用SR800的边缘计算能力,在设备侧完成协议转换。通过RS485接口采集土壤传感器数据后,直接在SR800上完成Modbus RTU到MQTT的转换,并通过5G网络发布到MQTT服务器。
4. 环境监测仪、灌溉控制器、施肥机通过以太网口接入SR800,数据通过5G网络直接上传到农场主控系统,无需再经过协议网关。
5. 无人机通过WIFI6高速回传影像数据到SR800,再通过5G高带宽链路上传到边缘服务器,就近完成处理,减轻回传压力。
6. 自动驾驶拖拉机配备5G车载终端,通过5G网络切片获得确定性的通信服务,保证远程控制和数据传输的实时性和可靠性。
7. 办公区的SR800通过WIFI6和千兆以太网口,为员工提供高速办公网络接入。办公流量和农业流量隔离,相互不影响。
8. 利用SR800的双SIM卡槽,接入两个运营商的5G网络,实现链路备份。设备故障时可自动切换,保证农场网络永不断线。
9. 通过SR800的IPSEC、OpenVPN等安全特性,构建农场专属VPN,所有农业设备统一接入,杜绝外部非法访问,提升系统安全性。
10. 基于SR800的全功能网管,实现对所有网络设备的集中管理。通过SNMP、Syslog、NETCONF等协议,对设备进行监控、配置、升级和故障告警,大幅提升运维效率。
通过部署SR800,智慧农场实现了"5G+农业物联网"的创新融合,显著提升了农业生产的信息化、自动化水平:
1. 5G取代4G成为农场的主连接,带宽提升10倍,时延缩短到10ms,轻松应对农业物联网的海量连接。
2. 5G+WIFI6混合组网,农场网络覆盖范围扩大5倍,无线接入体验大幅改善,再无信号盲区。
3. 多协议设备互联互通,轻松接入农场主控系统,实现农业生产数据的采集、传输、分析和决策。
4. 农业设备故障率降低50%,检修效率提升80%,农场运营更加稳定高效。
5. 构筑农场信息安全防护体系,杜绝100%的外部攻击,农业数据和设备安全有保障。
6. 实现农场网络的统一管理,运维效率提升3倍,人力成本降低60%。
SR800为智慧农业插上了5G的翅膀,通过"5G+边缘计算+物联网"融合创新,加速农业数字化转型,推动农业高质量发展。
