中國是一個農(nóng)業(yè)大國，地域遼闊，自然災(zāi)害頻發(fā)氣候復(fù)雜多變，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于解決“ 三農(nóng)”問題是一個很好的發(fā)展機遇。針對中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需求來看，當(dāng)今最主要的問題是如何實時地采集和處理農(nóng)業(yè)現(xiàn)場和養(yǎng)殖業(yè)及其相應(yīng)病蟲害的各種信息。物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括： 監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、畜禽的環(huán)境狀況、土壤氣候變更以及大面積的地表檢測，收集溫度、風(fēng)力、濕度、大氣、降雨量、土壤水分、土壤pH值等，從而進行科學(xué)預(yù)測，幫助農(nóng)民減災(zāi)、抗災(zāi)，進行科學(xué)種植，進而提高農(nóng)業(yè)的綜合效益。陜西省在國家科技支撐規(guī)劃、西北優(yōu)勢農(nóng)作物生產(chǎn)管理系統(tǒng)中開發(fā)出可實施采集大氣溫濕度、二氧化碳的濃度、土壤溫濕度的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，構(gòu)建由感知節(jié)點、匯聚節(jié)點、通訊服務(wù)器局域網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控中心，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)組成的交互式農(nóng)戶生產(chǎn)平臺，實現(xiàn)對這些農(nóng)作物，比如說蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄為代表的西部農(nóng)作物的生產(chǎn)發(fā)育的精細量化管理。在湖南的長沙，在大風(fēng)管理里，對大風(fēng)的速度、溫度進行調(diào)節(jié)，通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)可以自動地調(diào)節(jié)更加適合于大風(fēng)里面作物的生產(chǎn)這樣的一些需求。
     本項目將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與有機生態(tài)茶園的生產(chǎn)相結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)在有機茶園的栽培、精準(zhǔn)化管理和茶葉生產(chǎn)銷售過程中將起到非常重要的作用。有機茶是無污染、安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品，其生產(chǎn)基地必須是清潔無污染的生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)過程中必須維持水、土、氣資源的持續(xù)生產(chǎn)力，還必須截斷外來污染源和自身對環(huán)境的污染。故生產(chǎn)過程中完全不用化學(xué)合成肥料、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑、食品添加劑和其他有害于環(huán)境和身體健康的物質(zhì)，通過使用有機肥、種植綠肥、作物輪作、生物防治病蟲害、生物或物理除草等措施培肥土壤、控制病蟲害，保證最終產(chǎn)品質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)。有機茶的生產(chǎn)結(jié)果保護了茶園生態(tài)環(huán)境，促進了良性生態(tài)循環(huán)，進而保障了人類健康，促進茶業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
    以有機生態(tài)茶園為管理起點，構(gòu)建從茶園現(xiàn)場到茶園管理工作站，再到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)中心的管理和服務(wù)體系。

（技術(shù)結(jié)構(gòu)圖）

本技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)茶園現(xiàn)場多處各項參數(shù)數(shù)據(jù)到管理工作站的采集匯總，再到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)中心的聚集，實現(xiàn)采集，存儲，分析和數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)。

一、智能茶園精準(zhǔn)化管理支持系統(tǒng)

     1、土壤測定儀，用于收集土壤水分、土壤肥力等信息，2、環(huán)境測定儀，用于收集空氣溫濕度，陽光指數(shù)，風(fēng)力風(fēng)向，灰塵含量等信息；3、災(zāi)害測定儀，用于分析土地利用現(xiàn)狀、植被分布、作物的生長情況、作物的災(zāi)情分布、天氣預(yù)報等信息。茶園通過安裝以上設(shè)備，建立起茶園信息采集系統(tǒng)，監(jiān)測信息的收集與處理，達到信息的獲取手段的可靠性、先進性和信息的準(zhǔn)確性和適時性。依托不斷發(fā)展的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立功能完善的資源信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)室內(nèi)空問數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫(管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，不斷完善與收集)的一體化，提供圖文并茂的茶園信息，提供強大的空問定位和分析能力，挖掘各類數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)系，全面提升室內(nèi)遙感管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用水平和數(shù)據(jù)使用效率。同時通過信息系統(tǒng)提供直觀、形象、方便、圖形化的顯示手段，具備了強大的可視化分析能力。

     通過不斷優(yōu)化信息采集系統(tǒng)，使其發(fā)展成為多數(shù)據(jù)源、多用途、多角度、多層次的信息系統(tǒng)，用于支持茶園專家系統(tǒng)，集成室內(nèi)監(jiān)控信息與遙感技術(shù)、地理信息，對茶園大范圍、連續(xù)、動態(tài)的監(jiān)測與信息處理，不僅能夠?qū)崟r、直觀的了解茶園詳實、多維的動態(tài)信息，而且能夠方便、迅速的結(jié)合各專家資料信息，從而更迅速的反映出專家評價結(jié)果，提供性能完善，安全可靠的信息遠程遙感系統(tǒng)。

     通過監(jiān)控并采集地下和地面氣象、植被、土壤狀況等信息的數(shù)字化實時采集器，主要針對茶農(nóng)關(guān)心的茶園水肥、茶園自然災(zāi)害、茶葉長勢、茶樹病蟲害等類情況進行實時跟蹤，每類監(jiān)測內(nèi)容又分為若干子項目，茶農(nóng)或茶園技術(shù)員可以任意選擇監(jiān)測項目或子項目及監(jiān)測時間，監(jiān)測區(qū)域進行實時監(jiān)測。同時將用于檢測點檢測的數(shù)據(jù)：土壤養(yǎng)分含量、土壤水分含量、氣候狀況、茶葉生長情況等數(shù)據(jù)存儲，存儲方式有單一的圖片存儲和監(jiān)控視頻錄像存儲。單一存儲可以直接和數(shù)據(jù)庫中留存的資料數(shù)據(jù)進行比對，發(fā)出相關(guān)預(yù)警。視頻存儲用于監(jiān)視綜合情況的回顧和資料保存。

在寬帶網(wǎng)絡(luò)與GIS、GPS支持下，執(zhí)行處理分析系統(tǒng)發(fā)出的指令，直接或間接通過信息實時(準(zhǔn)實時)獲取系統(tǒng)返回處理結(jié)果，由GIS系統(tǒng)形成的操作系統(tǒng)以實時通訊的形式輸出，數(shù)據(jù)可以直接輸入到茶園機械上的數(shù)據(jù)接口，可使茶葉機械自動控制變量，實現(xiàn)茶園變量作業(yè)。

     根據(jù)實際情況的需要，可以通過遠程遙感控制茶園，對重要信息、圖片的出現(xiàn)或重要日子產(chǎn)生預(yù)警提示信息，以提醒管理人員、操作人員查看情況，合理分析，判斷情況，及時控制各種情況。系統(tǒng)根據(jù)定制規(guī)則自動產(chǎn)生預(yù)警信息提示，如果預(yù)警信息不及時處理則觸發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)督預(yù)警機制，將提示不斷重復(fù)，不斷警告，直到被重視并確定預(yù)報信息，規(guī)范了系統(tǒng)的工作行為。

二. 茶葉追溯管理信息系統(tǒng)

     通過采用二維碼和電子標(biāo)簽，建立茶園、茶農(nóng)、茶葉加工車間、包裝、貯藏、運輸、銷售環(huán)節(jié)信息數(shù)據(jù)庫，在茶葉包裝袋上貼上二維碼標(biāo)簽，同時在茶葉包裝袋內(nèi)放入聚乙烯材料制作的電子標(biāo)簽，一是防止運輸、銷售過程中被調(diào)包，更換內(nèi)容，二是實現(xiàn)存儲物流過程動態(tài)不開封檢測和記錄。

   茶葉安全追溯管理機制

利用互聯(lián)網(wǎng)建立連接茶園、加工、相關(guān)運輸、銷售環(huán)節(jié)單位和消費者，從而構(gòu)成茶葉從生產(chǎn)到銷售的全過程監(jiān)控，提供給政府及有關(guān)部門，同時及時將反饋信息傳送到茶農(nóng)及專家等。本系統(tǒng)還可以對茶葉品牌、企業(yè)品牌、品牌資信等進行管理。

  2.網(wǎng)上茶園系統(tǒng)

實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上，手機上即時觀看茶園現(xiàn)場，采茶過程，茶園生產(chǎn)流程，讓所有人來監(jiān)督茶園的栽培和茶葉生產(chǎn)；同時可以進行咨詢專家、查詢茶農(nóng)服務(wù)信息以及環(huán)境信息等茶園綜合信息管理方面的服務(wù)。

    這是一個智能化的信息系統(tǒng)，不僅可以作為茶業(yè)現(xiàn)代化的載體，傳播各類實用的茶業(yè)知識和高新技術(shù)成果，而且擁有高層次、多方面茶業(yè)專家知識，并能模仿人類推理過程，對多種知識和多項成果進行綜合集成，以形象、直觀的方式向使用者提供各種茶業(yè)問題決策咨詢服務(wù)活動。
本項目系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)采用業(yè)界最新的分布式多層體系結(jié)構(gòu)、J2EE、XML技術(shù)、業(yè)務(wù)邏輯組件化技術(shù)，采用業(yè)界經(jīng)典的M—V— C(Model View Controler)設(shè)計模式，實現(xiàn)系統(tǒng)表現(xiàn)邏輯(用戶界面)與業(yè)務(wù)邏輯的分離，從而實現(xiàn)客戶端應(yīng)用系統(tǒng)的“零維護”；采用JAVA技術(shù)，使得應(yīng)用服務(wù)器中的應(yīng)用系統(tǒng)達到跨平臺兼容的效果；通過采用統(tǒng)一應(yīng)用安全底層平臺實現(xiàn)系統(tǒng)的安全性；采用數(shù)據(jù)庫復(fù)制或異步消息傳輸機制，實現(xiàn)了網(wǎng)站內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的信息交換機制；并利用現(xiàn)有的多種隔離手段確保數(shù)據(jù)交換的安全性。