智慧园区发展趋势与前景智慧园区解决方案

园区智能化是未来园区发展的必然方向。 企业进行园区智能化转型升级，不仅是为了让企业适应时代的发展，而且拥有智能园区的企业在同行竞争中将拥有非常明显的领先优势，就我国目前的驱动力而言对于智能化建设而言。 看来，智能建设是国家发展的重点。 因此，智慧园区的发展前景非常好，各企业也开始朝着智慧园区的发展方向进行建设。

从发展趋势来看，智慧园区依托物联网、云计算等各种信息技术。 我们知道，互联网技术的发展非常快，更何况互联网的发展带动了智慧园区的建设。 甚至在智慧园区全面建成之前，更先进的技术就会出现，为智慧园区提供更先进的解决方案。 功能。 目前，物联网和云计算是智慧园区项目广泛应用的两项技术。

1、物联网技术：物联网技术通过智能设备和传感器技术采集园区内用户的操作，通过信息技术传输到系统，并进行反馈形成服务，实现管理运营系统，而且成本也不高。 需要投入人力、物力。

2、云计算技术：降低管理成本，帮助企业实现现代化高效运营。

云计算和物联网对于智慧园区的智能化建设和控制非常重要。 然而，我国建设智慧园区还需要解决许多问题。

1、设备：目前很多园区的设备都是传统设备。 即使是拥有一些智能设备的园区也无法满足智慧园区系统的全覆盖。 用智能设备替代园区内的传统设备是建设智慧园区的基础，也是建设智慧园区非常重要的一步。

2、网络：系统需要通过网络传输信息。 有线网络稳定，但需要使用网线。 网线的布置非常麻烦。 无线网络方便，但无线网络覆盖范围较差智慧园区技术，网络服务体验较差。 如果关键信息传输过程中出现网络波动或网络中断，就会造成不必要的麻烦。

3、人才建设：园区管理智能化后，虽然节省了大量的人力、物力，但智慧园区系统毕竟是一个有一定技术含量的软件系统，运行时需要一定的知识。 而建设智慧园区系统将花费大量资金。 如果规划不好，就会入不敷出。

智慧建造一提出，很多事情都朝着智慧建造的方向发展，成为工业园区转型的趋势。 如今，智慧公园正在全国各地推广，公园类型也多种多样。 智慧园区必定是未来各类园区发展的必然趋势。

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一、基本情况

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所前身为中国科学院地球物理研究所华北农业科学研究所农业气象组，成立于1953年。 围绕四大优势学科体系研究所以农业气象、农业水资源、农业生态和农业环境工程为专业，重点研究农业气象灾害防治、气候变化与农业影响、农业环境保护、种植业环境工程、农业信息技术等。 在科技领域具有较强的综合实力和竞争优势。 “十一五”期间，研究所综合实力位居全国农业科研院所第17位、全部农业科研院所第7位。 20世纪70年代末以来，研究所开展农业信息技术应用研究。 是国内计算机农业应用、设施农业环境控制、农业专家系统和农业物联网技术研发与应用的早期探索者和实践者。 2009年 2010年起主持承担农业部首个农业物联网应用研究项目，开始开展粮食主产区农作物及灾害监测物联网研究与建设全国各地的地区。 在优势学科领域，获得国家科技进步奖7项、省部级奖12项，为我国农业可持续发展做出了应有的贡献。

近三年，共投入466万元用于农作物生长环境监测物联网关键技术的研发、推广和应用（其中2014年116万元，2015年154万元，2016年196万元）。 累计获得软件著作权26项农业物联网，授权专利12项，发表学术论文30余篇。 2014年农业物联网关键技术及其应用研究成果荣获中国产学研合作创新奖，2015年荣获国家农业农村信息技术创新示范基地单位（见图 1）。

图1 国家农业农村信息化技术创新示范基地单位

二、主要做法

一、案例实施背景

2009年，全国粮食主产区启动农作物与灾害监测物联网建设。 基于本案作物生长环境监测物联网关键技术，建设国家小麦苗木监测物联网、农业部农业环境物联网重点实验室、北方果树霜害监测物联网，以及设施园艺作物监控物联网等项目。 本案中，在研发和推广过程中，通过产学研结合，将研究成果进行转化和应用。 该系统由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所设计研究，清华大学、北京农业信息技术研究中心等单位联合开发，北京开林科技发展有限公司联合开发生产联合全国农业技术推广服务中心及多家省级农业技术推广站、省农科院等用户开展成果示范应用，实现产学研高效结合研究。 研究所以农业物联网关键技术为核心基础，先后与黑龙江省农科院合作共建黑龙江省农业环境物联网中心，与河南省签订农业物联网技术创新合作协议农业大学与黑龙江迅科、河南省滑县、河南省长葛县政府签署智慧农业建设战略合作协议。 为农业信息化、智慧农业的发展做出了应有的贡献。

二、建设内容

1）农业环境监测物联网应用系统规范和标准建设

参考当前物联网主流架构体系，建立了完整的农业环境监测物联网应用系统规范和标准（见图2）。 系统设计体现了IaaS（基础设施即服务）、SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）的思想。 体现云计算、云服务理念，为国家学科系统管理部门、科研机构、农技部门、农民等用户设计构建共享、可定制、按需访问的农业环境数据服务。 长期的科学实验和技术推广示范，积累科学数据，提供应用和服务资源。 基于嵌入式系统和网络技术，开发了兼容多种通信协议的网络监控设备：具有节能、接入各种传感器、数据本地存储、多重及续传等功能。 可以实时监测和管理农业环境数据、现场图像和视频，实现信息共享。 系统可进行实时数据监控、历史数据查询、数据诊断、数据分析对比、图像查看、图像对比分析、视频监控等。

图2 农业环境监测物联网应用系统规范

2）全国代表性区域监测站建设

“十一五”期间主持农业产业科技专项“小麦秧苗数字化远程监测与诊断管理关键技术（）”等项目。 新产品研发率先在黄淮海、东北、长江中下游及西部地区开展小麦、玉米等农作物低温灾害防治试验。 应用物联网监测技术、综合化学防治技术和各种农艺管理措施，建立了集监测预警、灾害诊断、调控管理于一体的智能远程管理系统。 特别是在农业物联网关键技术方面，研究所率先提出并实施了农业物联网研究与应用，取得了多项研究成果。 截至目前，我国粮食主产区代表性生态区域已初步完成20多个省份主要农作物生长环境基础监测站建设（见图3、图4）。 与多家科研院所、大专院校、农业技术推广部门建立了长期稳定的合作关系，建成了具有一定覆盖范围的国家主要农作物监测站和监测网络。

图3 全国代表性地区监测站分布（系统截图）

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图4 监控现场设备安装现场示意图

3）国家主要农作物监测物联网中心平台建设

针对基于田间尺度的作物生长自动监测与诊断分析的方法与技术研究，重点研究如何优化与集成现代传感技术、网络信息技术、移动互联网等物联网关键技术。互联网构建跨区域、多点监测、点对点互联的农业气象灾害智能监测网络。 针对主要大田作物的生长状况和常见灾害情况作为监测分析目标，在监测区建设无线传感器自动监测网络，实时监测监测区小气候和作物生长状况信息并发送他们远程连接到监控中心平台。 建设了主体农作物监测物联网系统，实现监测田间数据的实时接收，农作物灾情信息的动态识别分析、判断和处理。

特别是在农业部产业攻关项目“小麦秧苗数字化远程监测与诊断管理（）”的支持下，基于物联网理念，初步构建了覆盖我国的四大小麦生态类型（东北、西部、黄淮海、长江中下游）小麦苗情监测物联网，迄今已完成数百个小麦苗情监测站点建设（见图5-8）；开发了基于云服务的苗情监测网络及管理系统为小麦苗情诊断管理提供科学基础和技术支撑，该农业物联网应用解决方案及关键技术还可应用于农业物联网系统建设和决策管理研究应用其他农作物和农业生产领域。

图5.物联网监控会议中心

图6 小麦秧苗监测物联网平台（系统截图）

图7 小麦生长环境监测及数据分析（系统截图）

图8 小麦气象灾害诊断分析（系统截图）

三、主要问题及解决方法

通过该系统，可以实现农业现场各种气象环境数据、图像、视频的实时采集和远程传输。 使用该设备，用户可以进行远程监测和管理，可以提高农业环境监测水平，提高农业环境监测数据的时效性，方便生产者掌握农作物、园艺作物、蔬菜、水果的生长动态及时了解树木和灾害的发生发展情况，并进行快速监测、诊断和预警。

通过对上述关键技术和系统的扩展和升级，可以应用于更多其他作物的监测和管理。

3、体验效果

1、带动科技进步

通过国家农业环境精准监测和调控管理技术在全国更广泛范围的应用，可以大幅提高对国家重点区域关键信息进行准确快速监测的能力，提供更有针对性的信息服务。 、更高的代表性、更快的时效性、更高的准确性、更全面的智能诊断和管理决策。 通过物联网的平台应用，立足局部、面向全局、把握整体。 通过整合环境与生物、土壤、气象信息，农业环境领域的科研人员、决策管理部门和农民不仅可以实时掌握全国农业环境和农作物生长数据，还可以实现科学成果的共享。研究进展和研究成果。 全面增强国家农业生产决策管理能力和综合科技实力。 同时，通过设施农业自动控制技术的应用，可以节省水、电，提高能源利用率，达到节能减排的目标。

2、带来显着的经济效益

目前，已建成农作物、灾害监测物联网试验基地、示范基地等一大批辅助监测点。 通过监测点的示范效应，农业生产可节省成本2%-5%，节省人力5%，增产2%%，减少损失3%。 已成为本地区农作物生长监测管理和生产服务的重要信息来源之一，为保障我国粮食安全提供有力的技术支撑。 该模式已成功转化为实用技术，并得到了社会的认可。 该模型的应用大大提高了农作物和灾害监测的准确性。 通过简化监测技术的应用，提高了工作效率，减少了人力投入，监测结果更加客观、方便、准确。

三、防灾减灾服务能力提升

在全球气候变化、农业减灾频发、农业环境污染问题日益凸显的背景下，一旦发生重大农业天气和自然灾害、农业环境污染等突发性农业生产问题，农业环境的初步建设覆盖全国的农作物苗木情势监测实验站监测物联网系统，可以第一时间监测掌握灾害程度和变化趋势，为科学防治提供第一手数据和技术支撑。控制技术措施和政府管理部门采取有效的应急预案。 该系统在重大灾害和极端事件的监测预警中发挥了积极作用。 例如：在2010年春季的严重低温灾害和2011年春季的干旱中，甘肃、河南、安徽等各地区的主要麦区根据监测数据，提供了第一手资料。及时为当地政府相关部门提供监测数据，为技术部门提供指导生产和行政部门的决策，提供技术支撑，在防灾减灾决策管理过程中发挥了重要作用。 通过苗情精准监测、分类指导、科学管理，为确保农业持续增产、高产稳产发挥了积极作用。