利用物联网以物联网网关技术提高农业产值

物联网技术的迅速发展，激发人们发现其对特定行业的积极影响。这次我们到谷仓中去看一下，农场设备生产商Keenan是如何在不增加饲料的情况下，利用物联网以及英特尔物联网网关技术来提高牛奶与牛肉产量的（图1）。

图 1.Keenan的饲料搅拌车采用英特尔物联网网关技术。
 
奶牛的饲料不能变来变去，这样才能保证最佳产量和奶牛健康。 Keenan不仅生产饲料搅拌车，还与国际饲料生产公司进行合作以保障牲畜所需营养。 Keenan的搅拌车在混合饲料时搅拌动作温和，可防止对饲料（干草捆、牧草、根类蔬菜、营养补给物等）产生破坏，使所有原料得到不停地搅拌。 这样才能做出最好的混合饲料。
随着物联网技术的到来，Keenan发现了帮助农户提高产量的机遇，即通过把农户和搅拌车与专业营养学家联系在一起，农户传递实时反馈，营养学家针对饲养方法给出建议。 该公司还试图提高混合饲料的精确度，通过自动化来节省农户的时间。
Keenan之前是通过农户来收集搅拌车中所安装的记忆棒内的信息，并以人工方式将数据传给营养学家。 如今，Keenan的InTouch物联网系统采用坚固的物联网网关，可连接到搅拌车的送料器。 网关通过从搅拌机以及乳品生产处理过程中收集信息，然后把它传送到云端，并针对整个搅拌过程提供指导方法，保障最佳的饲料混合方法，帮助农户对日粮配方、增重、产出与成本现场做出决策（图2）。

图 2.物联网网关从搅拌车以及操作过程中收集信息，并把它传送到云端，针对最佳饲料混合方法提供指导方法。
 
Keenan采用云端专用算法确定提高产出的方法和机会。 公司营养学家利用收集到的信息与农户协商解决方案，并把更新后的程序分别发送回网关。 这样当农户下次再使用搅拌车时，这些信息就会出现在屏幕上，并给出指导。
这一点为什么如此重要？ 饲料很贵，农户的得失仅在一线之间。 保障牲畜健康，使每一头奶牛的牛奶或肉制品产量稳定并且可预见，这需要合适的营养， 而且这样还能将浪费最小化，减少氮气和甲烷的排放量。
目前已有3000个农场安装了InTouch，这里面所用的数据库包含针对110万奶牛的2300万原料及饲养效率信息。 Keenan的科学顾问表明，仅饮食一项就可提高25%的牛奶产量，根本不需要额外添加饲料。

 
英特尔物联网网关技术的力量

英特尔物联网网关技术具有必需的可扩展性、可管理及高性能，这使得Keenan能够在未来三年内迅速将InTouch延伸到高达2万个农场内，这些农场还仅仅是北欧的农场。 Keenan还与英特尔就开放性API架构进行合作，将范围扩大到整个供应链，通过提供更多的实时信息，有助于增加更多的价值。
基于英特尔物联网网关技术的网关解决方案能够带来更高的效益，保障信息安全。 这种解决方案能够提供接近即时的分析、更严格有效的处理控制，减少数据转换成本。 采用英特尔物联网网关的企业可以迅速制定——而且还不会过时的——物联网战略。 网关能够连结新旧系统，帮助数据流在边缘设备与云端间传送，还能在未来几年内节约效能。
英特尔物联网网关技术支持多个操作系统及处理器，通过调整来满足不同的应用程序。 其远程可管理性和良好的安全性能使开发人员能迅速制定并实施安全、低价的解决方案。
英特尔物联网网关技术适用于McAfee嵌入式控制软件以及风河Helix设备云代理。 安全的云连接代理有助于进行设备配置、文件传输、数据搜集以及规范性数据分析与反馈。 客户可及时制定特定行业的物联网解决方案，利用API管理方法来集成不同企业的IT系统。
 

基于上述技术的三种加固型网关

搅拌车中所用的物联网网关运作环境不容乐观， 环境温差较大，还需要有抗振性。 幸运的是，英特尔物联网解决方案联盟中的成员采用加固型网关。 我们来看几个网关，其中包括带集成显卡及预置显示器的处理器。 Dell Edge Gateway 5000系列是一款针对户外环境进行的加固型、无风扇固态设计，采用工业用等级形状因子（图3）。戴尔网关可全天候承受高温度、粉尘严重的环境，即使温度差别较大，仍可保持较长的寿命。该网关可集成、规范几乎任何数据源——从诸如BACNet、Modbus以及CANbus等工业标准协议到类似于ZigBee、 6LoWPAN以及Z-Wave的现代无线网关网络。这种网关能够轻松安装到商业或工业环境下的墙上或DIN轨道上，选择采用经戴尔认证合格，专注操作的ISV合作伙伴旗下的操作系统和软件。
 

图 3.Dell Edge Gateway 5000系列是一款针对户外环境进行的加固型设计，采用工业级外形。
 
Eurotech ReliaGATE 20-25不仅是一种稳定的加固型网关，还是用来数据集成、机上处理以及数据传输的边缘控制器。 其特点在于带有三个英特尔Atom™处理器（E3845, E3827和E3815），可适应一系列的工业操作与自动化（图4）。该网关可承受巨大温差，能够满足苛刻环境下的需求，利用类似于MQTT的机对机或物联网优化协议，可以在边缘节点（传感器、驱动器以及人机接口）和云平台之间进行安全、可靠的最优数据传输。
 

图 4.Eurotech ReliaGATE 20-25采用三个英特尔Atom™处理器来适应一系列的工业操作与自动化。
 
ReliaGATE 20-25是随着Everyware软件框架（ESF）而出现的，这个框架是Eclipse Kura的商务型准企业版，适用于物联网网关的开放源代码Java/ OSGi中间设备。 ESF由 Eurotech提供、支持，有更好的安全性，并增加了诊断、配置、远程访问以及与Everyware云端（EC）、Eurotech物联网集成平台（可单独获取）全面集成的功能。 Java的运用还可简化程序开发与编程。 SBS科技提供SRC-0600B-14E紧凑型网关，在室外环境下可承受巨大温差（-40℃到+85℃）（图5）。网关配有英特尔Atom处理器E3800系列，4GB的DDR3内存，可支持9V到36V的电源输入，在24V电源下仅消耗8到11瓦特，当然这不包括Wi-Fi模块。

图 5.SRC-0600B-14E采用紧凑型设计，可承受巨大温差。