物联网平台软硬件一体化开发设计原理
--塞上云农:智慧科技赋能西北农业,打造物联网一体化新标杆在西北辽阔的土地上,一家深耕智慧科技的企业,正以创新之力推动农业现代化变革。我们以自主研发的物联网硬件与平台为核心,构建了 “塞上云农” 一体化解决方案,致力于为西北五省农业提供高效、可靠、低成本的智能化解决方案,助力乡村振兴与区域发展。一、软硬件一体化架构:打通农业物联网全链路
我们以自研硬件 IoTBox 为核心网关,深度融合塞上云农物联网平台(原 FastBee 物联网平台),依托平台 “简单易用、灵活可靠” 的核心定位与设备接入、数据管理、智能控制等全链路能力,实现对农业设备的统一接入与数据管理。通过物模型框架与 IoTTermManager 设备管理平台的拓展,构建了从设备接入、远程控制、状态监控到运维管理的闭环体系,真正实现 “设备 — 数据 — 应用 — 用户” 的全链路贯通。
核心优势:
[*]高效稳定:支持多模式数据上报与远程配置,平台配备的硬件 SDK 集成了 WIFI 连接、数据加密、NTP 时间同步等能力,保障设备通信安全与数据准确性,可适应西北复杂环境。
[*]灵活扩展:基于标准化协议与模块化设计,平台支持 MQTT、TCP、Modbus、GB/T28181 等多协议接入,能快速适配多种农业场景。
二、核心硬件:为西北农业量身定制我们针对西北地区农田分散、网络覆盖难的特点,研发了系列硬件设备,降低部署成本,提升运维效率:
(一)核心网感设备(IoTBox)作为农业现场的 “数据中枢”,IoTBox 多接口、多协议兼容,支持远程配置与边缘计算,为全链路数据传输与控制提供核心支撑。
[*]数据采集与控制终端
[*]DTU 系列:专注于数据透传与远程监测,适用于气象站、土壤传感器等环境数据采集场景,可实现设备快速认证与数据交互。
[*]RTU 系列:在 DTU 全部功能基础上,新增本地输入 / 输出控制点位,实现对阀门、水泵等执行设备的边缘端智能控制,并支持以太网接入,组网更灵活。
[*]无线网络设备
[*]Lora 基站:实现 Lora 与 4G 网络之间的协议转换与数据透传;支持无线接入,终端设备无需布线即可联网,极大降低部署成本;组网灵活,可快速扩展通信覆盖范围,破解西北农田网络覆盖难题。
[*]Lora 电台:极简部署,终端设备开箱即用;靠近 Lora 基站即可自动识别并建立稳定连接,实现数据监测与远程控制,进一步降低设备部署门槛。
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(二)硬件体系核心价值
[*]快速部署:无线连接 + 远程配置,降低现场实施难度;
[*]灵活扩展:模块化设计,支持农业场景逐步升级;
[*]稳定可靠:适应西北地区复杂环境,保障系统长效运行。
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[*]三、一套软件平台:塞上云农 + IoTTermManager我们基于塞上云农物联网平台核心框架,构建了面向农业场景的四大核心能力:
[*]物模型:将传感器、控制器等设备功能抽象为统一模型,实现设备快速接入与数据互通;
[*]Web 组态:拖拽式绘制农田监控大屏,实时展示设备状态、环境数据、控制界面,平台零代码可视化大屏搭建功能,可将图表、页面元素封装为基础组件,用户通过拖拽即可完成业务配置,同时支持直观的画面配置与设备绑定;
[*]数据持久化:关键数据自动存储,支持历史查询与趋势分析,平台可生成数据曲线与历史报表,支持数据导出与邮箱通知;
[*]设备绑定:用户可通过手机号、微信快捷绑定设备,实现 “我的设备” 一站式管理,平台提供的设备全生命周期管理功能还包括设备分组、实时状态监控、日志记录、定位追踪、远程控制、定时任务及设备分享等,大幅降低设备接入门槛。
四、四大系统模块:让农业管理一目了然
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[*]设备接入层:灵活配置物理接口与通信协议,支持 Modbus、MQTT、TCP、GB/T28181 等主流标准,与平台多协议接入能力深度契合,可实现设备快速认证与交互;数据通道层:内置 MQTT 服务器配置,支持多主题订阅发布与数据路由,保障数据高效传输;用户管理层:用户自主注册、设备绑定分享、权限精细控制,优化用户操作体验;可视化层:Web 组态 “零代码” 构建监控界面,数据实时呈现,直观展示设备运行状态;控制策略层:支持周期控制、阈值触发、远程指令下发,平台内置的灵活规则引擎可实现场景联动、规则脚本编写、MQTT 桥接及 HTTP 服务对接,能完成消息转换、编解码与 API 推送等自动化逻辑,支持基于 JavaScript 的自定义脚本开发,满足复杂业务控制需求;告警中心可对接钉钉等多渠道通讯工具,支持告警次数配置与快速响应,保障设备运行安全。塞上云农不仅是一家企业,更是我们对西北土地的责任与承诺。未来,我们将持续深化物联网与农业的融合,用科技之光照亮田间地头,为西北农业发展注入新动能!
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