智慧畜牧物聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)品解決方案主題1政策背景2解決方案1.1物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)現(xiàn)狀?產(chǎn)業(yè)規(guī)模:截止到2018年我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模超過1.36萬億元，預(yù)測到2020年規(guī)模將超過2萬億元，2014-2018年復(fù)合増長率達(dá)24.7%。市場前景廣闊。?平臺需求：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量設(shè)備連接入網(wǎng),傳統(tǒng)通道式應(yīng)用遭遇瓶頸，平臺使能的重要性逐漸凸顯。因此，平臺服務(wù)是海量連接的生態(tài)聚合點，也成為各方爭奪的重點。使能平臺的建設(shè)捋為各個行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供前所未有的機遇。物聯(lián)網(wǎng)使能平臺獎蝎a引入平臺后傳統(tǒng)應(yīng)用放據(jù)平臺a應(yīng)用平應(yīng)用平應(yīng)用平應(yīng)用平臺A臺B臺a臺B1.2畜牧行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀改革開放至今近40年，中國畜牧行業(yè)得到飛速發(fā)展，畜牧業(yè)作為我國重要的產(chǎn)業(yè)組成部分,2013年以來其產(chǎn)值規(guī)模不斷走高。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2013年我國畜牧業(yè)總產(chǎn)值為28436億元，2016年達(dá)到31703億元，首次突破3萬億元,改年漲幅也達(dá)到了近年來的最大值6.46%。由于2017年農(nóng)業(yè)部畜牧業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)并未公布，但從畜牧業(yè)2017年的發(fā)展?fàn)顩r來看,預(yù)計2017年全年我國畜牧業(yè)產(chǎn)值規(guī)模仍進(jìn)一步增長至32376億元，漲幅將會比2016年有所下降，至2.12%左右。2013.2017年中國畜牧業(yè)產(chǎn)值規(guī)模變化趨勢圖（單位：億元，%）1.3物聯(lián)網(wǎng)在畜牧行業(yè)的應(yīng)用QO■實現(xiàn)對肉品、乳品生產(chǎn)、加工、運輸、銷售各環(huán)節(jié)有效的監(jiān)管手段，保證食品質(zhì)量及源頭追溯;0實現(xiàn)牧場精細(xì)化管理保證牲畜及時繁殖食品質(zhì)量及追溯實現(xiàn)預(yù)防疾病■通過對奶牛佩戴發(fā)情項圈，能夠監(jiān)測奶牛的發(fā)情狀況，降低奶?？諔烟鞌?shù)、提高奶牛妊娠率、可有效提高牧場效益、迅速擴大牛群規(guī)模、節(jié)約凍精消耗，保障牧場效益。■通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對牲畜的行為進(jìn)行分析，可預(yù)測牲畜是否生病，進(jìn)行有效的預(yù)防，防止疾病大規(guī)模產(chǎn)生及蔓延;.通過物聯(lián)網(wǎng)對牧場的環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控，使管理者實時了解牲畜的生長環(huán)境和生長情況信息;■通過對牛羊佩戴耳標(biāo),實現(xiàn)對每頭牲畜的自動化管理，節(jié)省人也本投入，提高生產(chǎn)效率;■通過對牛羊佩戴定位項圈，放牧?xí)r了解牲畜的位置信息、，防止丟失造成經(jīng)濟(jì)損失；1.4物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策國家層面政策□工信部2017年11月《工業(yè)和信息化部關(guān)于第五代移動通信系統(tǒng)使用3300—3600MHz和4800-5000MHz頻段相關(guān)事宜的通知》□工信部2017年6月《工信部印發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-loT)建設(shè)發(fā)展的通知》□工信部2017年1月《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》□國務(wù)院2016年12月《“十三五”國家信息化規(guī)劃》□國務(wù)院2016年11月《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》□國務(wù)院2016年7月《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》□發(fā)改委2016年5月《2016年停車場建設(shè)工作要點的通知(發(fā)改辦基礎(chǔ)〔2016〕718號》□發(fā)改委2013年11月《2014-2016年國家物聯(lián)網(wǎng)重大應(yīng)用示范工程區(qū)域試點工作的通知》口國務(wù)院2013年9月《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項行動計劃》□國務(wù)院2013年3月《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃(2012—2030年)》各地方政府政策□杭州2016年9月《杭州市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》□無錫2012年8月《無錫國家傳感器創(chuàng)新示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要(2012-2020)》□重慶2014年12月《重慶市加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》□寧波2015年6月《寧波市人民政府關(guān)于加快發(fā)展智能裝備產(chǎn)業(yè)的實時意見》□北京2012年3月《智慧北京行動綱要》□2015年12月《(中國制造2025)北京行動剛要》□2016年1月《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的實施意見》□上海2016年2月《上海市推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動實施意見》□廣州2012年9月《關(guān)于建設(shè)智慧廣州的實時意見》□深圳2016年8月《深圳市信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》-6-2.1智慧畜牧業(yè)全景解決方案網(wǎng)絡(luò)傳輸門戶應(yīng)用集成服務(wù)信息釆集尋建設(shè)咨詢信息采集牧場監(jiān)測項目實施視頻平臺視熊控螂分析涅情監(jiān)測API接口監(jiān)控平臺維護(hù)設(shè)苗管理行為分析林管理聯(lián)動控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化采集器食品溯源1------實施、平臺維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等傳統(tǒng)系統(tǒng)隼成服務(wù).M2M網(wǎng)；絡(luò)rjIB-loT*M2M柯塔NB-(oTA3G/4t/?A傳感器通過前湍耳標(biāo)、項圈等設(shè)備統(tǒng)一將物聯(lián)網(wǎng)感知層采集的數(shù)據(jù)通過多種網(wǎng)絡(luò)形式上傳至畜牧物聯(lián)網(wǎng)使能平臺，對上層畜牧業(yè)門戶應(yīng)用提供直接穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐及能力開放;包括牧棚物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)測、發(fā)情監(jiān)測、養(yǎng)殖管理、食品溯源等;并提供建設(shè)咨詢、項目畜牧物聯(lián)網(wǎng)使能平臺2.2智慧畜牧物聯(lián)網(wǎng)平臺功能提供統(tǒng)一的終端接入□平臺對接不同廠商的硬件設(shè)備、通信協(xié)議，為不同畜牧養(yǎng)殖業(yè)務(wù)類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入方案，極大降低了終端接入的難度和成本。提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)運行平臺□物聯(lián)網(wǎng)平臺與傳統(tǒng)的應(yīng)用平臺相比,具有底層終端類型繁多、數(shù)量龐大、行業(yè)應(yīng)用復(fù)雜的特點,終端數(shù)量規(guī)模為百萬級甚至更高。物聯(lián)網(wǎng)使能平臺采集、處理、分析大量數(shù)據(jù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供統(tǒng)一的運行環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高時效調(diào)度與處理，并保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性。提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)交換□對不同種類的終端及海量數(shù)據(jù)集中管理，并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享和交換功能，通過平臺連接各種業(yè)務(wù)相關(guān)的異構(gòu)系統(tǒng)、應(yīng)用以及數(shù)據(jù)源，滿足系統(tǒng)之間無縫共享和交換數(shù)據(jù)。解決了應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的信息孤島問題，數(shù)據(jù)平臺的統(tǒng)一性讓大數(shù)據(jù)分析成為可能。提供多場景應(yīng)用平臺環(huán)境支撐□提供畜牧養(yǎng)殖多場景的應(yīng)用平臺環(huán)境支撐，包括環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)、養(yǎng)殖管理系統(tǒng)、移動定位系統(tǒng)、發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)、食品溯源系統(tǒng)等。23平臺總體架構(gòu)數(shù)據(jù)安全實時內(nèi)存管理設(shè)備接入服務(wù)采隼事件管理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包解析應(yīng)用平臺環(huán)境設(shè)備監(jiān)測控制系統(tǒng)自動定位系統(tǒng)發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)"OapiOapi*Oapi應(yīng)用使能養(yǎng)殖信息發(fā)情信息■位置信息■環(huán)境信息身體狀態(tài)信息物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全智能分析云平臺安全平臺安全通務(wù)能臺業(yè)使平2.4平臺技術(shù)架構(gòu)SpringBoot微服務(wù)群服務(wù)層ZuulAPI網(wǎng)關(guān)Ribbion員朝衡EurekaServer服務(wù)綁微服務(wù)瞄通信Feign應(yīng)用層html5javascriptcssSpringbootbpnnqCloudifrcomingplatformmongoDB使用的技術(shù):HTMLCSS運維監(jiān)控安全管理2.5平臺安全架構(gòu)云平臺安全平臺鑒權(quán)I數(shù)據(jù)加密I物聯(lián)網(wǎng)秘鑰管理郵化計食資源加絡(luò)姿懣/存儲斐懣安全1[]網(wǎng)絡(luò)傳輸安全傳輸協(xié)議安全和加密傳輸r數(shù)據(jù)傳輸安全1選擇成熟可舸,[運莒商VPDN|郵鏈路保護(hù)]通信協(xié)議，井應(yīng)[目爼VPN註決方案用最佳女踐|TLS安全傳輸■基礎(chǔ)設(shè)施安全/公有云（由公有云保障）/私有云（白建防火墻等設(shè)備）■數(shù)據(jù)接入鑒權(quán)、數(shù)據(jù)加度等技術(shù)保障數(shù)據(jù)的安全性■采用標(biāo)準(zhǔn)的UDP/CoAP協(xié)議，傳輸層安全由運營商保障；■私有云可采用VPDN、專線的方式保障傳輸安全；感知設(shè)備安全感知設(shè)備安全TEA登法加密IoTpKI運行環(huán)境■設(shè)備端采用TEA算法加度，加密數(shù)據(jù)塊為8字節(jié)，秘鑰塊為16字節(jié),對于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不滿8位或者不是8位整數(shù)倍時，采用隨機數(shù)進(jìn)行填充。處理幫層2.6產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)■系統(tǒng)前端采用Vue.js可實現(xiàn)前后端分離,Vue.js是一套輕巧、高性能、可組件化的MWM庫，是一套構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式框架。前端可快速迭代,快速響應(yīng)接入平臺租戶的前端頁面的各種定制需求?！鯯pringCloud/SpringBoot:系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)采用單體式編碼方式很難實現(xiàn)的功能提供了模塊化的解決方案,單個服務(wù)很容易開發(fā)、理解和維護(hù)。1、服務(wù)靈活、易擴展,可根據(jù)接入設(shè)備數(shù)量平滑擴展服務(wù)數(shù)量。2、微服務(wù)架構(gòu)模式每個微服務(wù)獨立、業(yè)務(wù)簡單，易于代碼重構(gòu)和功能的持續(xù)升級?！鱿到y(tǒng)采用分庫分表技術(shù)--內(nèi)存數(shù)據(jù)庫radis、MongoDB及MySQL,提高數(shù)據(jù)吞吐能力及數(shù)據(jù)處理速度?！鱿到y(tǒng)采用Kafka消息中間件，kafka可有效提升物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的吞吐量，通過集群以及緩存技術(shù)，可有效保證采集數(shù)據(jù)的低延遲和高吞吐量。2.7部署形態(tài)囚-■?私有化部署.平臺支持政府及大型企業(yè)用戶的定制化開發(fā)及私有化部署（平臺相對于阿里、華為、基本粒子、移動等廠商的優(yōu)勢）。部署方式如圖所示：存本節(jié)點林節(jié)女2.7部署形態(tài)[2】_,共有化部署■平臺支持公有化的部署形式,可部署至移動云、阿里厶、華為呑、騰訊厶等共有厶平臺上，對外提供服務(wù)；部署方式如圖所示：公眾用戶InternetInternetInternetWeb應(yīng)用防火墻行業(yè)應(yīng)用精細(xì)化管理平臺容器服務(wù)Kubernetes]專網(wǎng)VPC彈性伸縮■員載捐衡云監(jiān)控安全,數(shù)據(jù)庫]〕心]存儲網(wǎng)絡(luò)公有云部署2.8產(chǎn)品私有化部署要求.平臺支持虛擬化和容器化部署環(huán)境；■各省份或用戶如想私有化部署平臺，最小化部署需求如下:需求名稱服務(wù)器名稱數(shù)量VCPU內(nèi)存(GB)硬盤數(shù)據(jù)采集服務(wù)器2816520數(shù)據(jù)庫服務(wù)器2816520服務(wù)器系統(tǒng)管理服務(wù)器148520需求應(yīng)用使能服務(wù)器148520對夕徵口服務(wù)器148520合計744883640網(wǎng)絡(luò)需求具有20M帯競的固定ip,公網(wǎng)ip或可映射到公網(wǎng)安全需求等保二級和等保三級,根據(jù)用戶需求而定1政策背景2解決方案應(yīng)用場景34.1牧場環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測?視頻節(jié)點采集圈內(nèi)實時視頻信息；?采集節(jié)點采集圈內(nèi)的空氣溫濕度、光照、C02濃度、硫化物、氨氣等數(shù)據(jù)上傳至物聯(lián)網(wǎng)使能平臺，平臺可對數(shù)據(jù)分析并對后端設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動控制，包括目動開啟/關(guān)閉補光燈、風(fēng)機、自動加濕、自動添加水及飼料等。對養(yǎng)殖環(huán)墳.水質(zhì)、畜禽類生長狀況等進(jìn)行監(jiān)測管理、達(dá)到省時省力、増產(chǎn)増收的目標(biāo)。?同時,在智慧畜牧業(yè)可實現(xiàn)牛羊放牧的目動定位、牛羊肉等等食品的溯源等功能。4.2養(yǎng)殖管理系統(tǒng)牧場管理歸牧場基礎(chǔ)信息（牛舍、設(shè)備等管理、視頻監(jiān)控設(shè)備）；牛只管理[□為牛只佩戴耳標(biāo)、項圈等設(shè)備，建立檔案，記錄牛的出生、生長、用藥、發(fā)情等信息;人員管理[□為養(yǎng)殖人員建立檔案，記錄人員信息;疾病管理__□通過監(jiān)測設(shè)備（感應(yīng)器或視頻監(jiān)控）記錄牲畜的飲食信息（關(guān)鍵是飲水信息），根據(jù)牲畜的飲食狀況判斷牲畜是否發(fā)生疾病。43自動定位系統(tǒng)通過牛羊的脖頸上佩戴GPS定位防丟器防止在自由放牧?xí)r牲畜走失，造成經(jīng)濟(jì)損失。定位器定時采集信息上傳至智慧畜牧物聯(lián)網(wǎng)平臺。并可實現(xiàn)歷史軌跡查詢、電子圍欄等功能，當(dāng)牲畜超出預(yù)先設(shè)定的范圍時平臺將告警信息發(fā)送至相關(guān)責(zé)任人，用戶可在手機端隨時隨地掌握牛羊的即時位置情況。平臺截圖4.4發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng);為奶牛的腿部佩戴發(fā)情檢測傳感器（計步器）;；,采集的數(shù)據(jù)上傳到控制器.控制器將數(shù)據(jù)乎匚隼到!皆慧畜牧物聯(lián)網(wǎng)平臺。建立奶牛運動檔幸，實時監(jiān)；測奶牛的運動量，當(dāng)奶牛連續(xù)出現(xiàn)較大運動量，說!:明奶牛曝動，在妊娠期，立即發(fā)送短信至相關(guān)負(fù)責(zé):；人.降彳氐奶?？諔烟鞌?shù)、提高奶牛妊娠率、可有效:〔提高牧場效益、迅速擴大牛群規(guī)模、節(jié)約凍播肖耗；,保證牧場效益。傳懇器軟件截圖產(chǎn)品特點___________________________■采用小型化設(shè)計、重量輕、靈敏度高、全封閉設(shè)計、防潮防水、可以長期在戶夕卜潮濕牧場環(huán)境工作?！鰝鞲衅髋c采集器之間采用43