技术路线图

TIP

目标 从零搭建 GreenPilot 技术栈,完成从传感器接入到 AI 决策的完整闭环。


技术栈总览

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        技术栈分层                                │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Week 1        Week 2        Week 3        Week 4        Week 5 │
│  ─────        ─────        ─────        ─────        ─────    │
│  IoT接入      MCP协议       AI Agent      RAG知识库     数字孪生  │
│  传感器       工具链        多模态        向量检索      3D可视化  │
│  MQTT         API封装       决策引擎      知识管理      实时渲染  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Week 1:IoT 接入层(7/13-7/19)

技术目标

  • 搭建 MQTT Broker(EMQX)
  • 实现传感器数据采集与上报
  • 完成数据存储(Redis + TimescaleDB)

详细任务

Day 1-2:MQTT 环境搭建

任务技术选型产出
部署 EMQXDocker / 云服务MQTT Broker 运行
配置 Topic 规范greenhouse/{棚区}/sensor/{类型}Topic 设计文档
编写发布脚本Python / Node.js模拟传感器数据

Day 3-4:数据存储

任务技术选型产出
Redis 部署Docker实时数据缓存
TimescaleDB 部署Docker时序数据存储
数据写入脚本Node.jsMQTT → Redis/TimescaleDB

Day 5-7:传感器接入

任务硬件产出
温湿度传感器DHT22 / SHT30数据上报验证
光照传感器BH1750数据上报验证
CO₂ 传感器MH-Z19B数据上报验证

技术产出

  • EMQX Broker 运行
  • 传感器数据上报脚本
  • Redis + TimescaleDB 数据存储
  • IoT 接入层文档

Week 2:MCP 协议层(7/20-7/26)

技术目标

  • 实现 MCP Server 框架
  • 封装传感器读取接口
  • 封装设备控制接口

详细任务

Day 1-2:MCP Server 框架

任务技术选型产出
MCP Server 初始化Node.js / Python项目框架
Tool 注册机制MCP SDKTool 注册接口
错误处理统一错误格式

Day 3-4:传感器 MCP 工具

工具功能接口
get_sensor_data获取传感器实时数据device_id: string
get_weather获取天气数据location: string
get_energy_status获取能源状态棚区: string

Day 5-7:设备控制 MCP 工具

工具功能接口
control_device控制设备开关device_id, action
set_environment设置环境参数device_id, value
robot_navigate机器人导航target_x, target_y

技术产出

  • MCP Server 框架
  • 传感器读取 Tool(3个)
  • 设备控制 Tool(3个)
  • MCP 接口文档

Week 3:AI Agent 层(7/27-8/2)

技术目标

  • 搭建 Agent 框架(LangGraph)
  • 实现多模态图像识别
  • 实现 Agent 决策链

详细任务

Day 1-2:Agent 框架搭建

任务技术选型产出
LangGraph 初始化LangGraphAgent 框架
Tool 绑定MCP ClientAgent 可调用 MCP 工具
状态管理LangGraph State会话状态管理

Day 3-4:多模态图像识别

任务技术选型产出
图像采集Camera MCP机器人摄像头图像
图像理解GPT-4o / Qwen-VL作物状态识别
结果解析JSON结构化输出

Day 5-7:Agent 决策链

Agent职责工具
Environment Agent环境监测与调控传感器 MCP、设备控制 MCP
Energy Agent能源优化调度能源 MCP、天气 MCP
Robot Agent机器人巡检机器人 MCP、摄像头 MCP

技术产出

  • LangGraph Agent 框架
  • 多模态图像识别模块
  • 3 个核心 Agent 实现
  • Agent 决策链文档

Week 4:RAG 知识库(8/3-8/9)

技术目标

  • 搭建 RAG 平台(Dify / FastGPT)
  • 构建农业知识库
  • 实现知识检索与问答

详细任务

Day 1-2:RAG 平台搭建

任务技术选型产出
Dify / FastGPT 部署DockerRAG 平台运行
Milvus 向量库Docker向量存储
DeepSeek API 接入APILLM 服务

Day 3-4:知识库构建

知识库内容格式
温室知识库环境控制、设备管理PDF / Markdown
作物知识库作物生长、病虫害防治PDF / Markdown
能耗知识库能源管理、节能策略PDF / Markdown

Day 5-7:知识检索与问答

任务功能产出
检索测试验证检索准确性测试报告
问答测试验证回答质量测试报告
Agent 集成Agent 调用 RAG集成代码

技术产出

  • RAG 平台运行
  • 3 个农业知识库
  • 知识检索与问答模块
  • Agent 集成代码

Week 5:前端与数字孪生(8/10-8/16)

技术目标

  • 完成数据大屏开发
  • 实现数字孪生 3D 场景
  • 完成 Demo 演示

详细任务

Day 1-2:数据大屏

任务技术选型产出
Vue3 项目初始化Vue3 + Vite前端项目
ECharts 图表ECharts数据可视化
实时数据展示WebSocket实时更新

Day 3-5:数字孪生

任务技术选型产出
Cesium 场景Cesium3D 地理场景
Three.js 模型Three.js温室 3D 模型
设备状态绑定MQTT实时状态同步

Day 6-7:Demo 演示

任务功能产出
Demo 流程完整业务流程演示脚本
Bug 修复稳定性优化修复记录
演示准备路演材料演示 PPT

技术产出

  • Vue3 数据大屏
  • ECharts 图表组件
  • Cesium 数字孪生场景
  • Three.js 温室模型
  • Demo 演示脚本

技术依赖图

Week 1 (IoT)          Week 2 (MCP)          Week 3 (Agent)
    │                      │                      │
    ▼                      ▼                      ▼
┌─────────┐          ┌─────────┐          ┌─────────┐
│ MQTT    │ ──────── │ MCP     │ ──────── │ Agent   │
│ Broker  │          │ Server  │          │ 框架    │
└─────────┘          └─────────┘          └─────────┘
    │                      │                      │
    ▼                      ▼                      ▼
┌─────────┐          ┌─────────┐          ┌─────────┐
│ Redis   │          │ Tool    │          │ 多模态  │
│ TimescaleDB│        │ 注册    │          │ 识别    │
└─────────┘          └─────────┘          └─────────┘
                            │                      │
                            ▼                      ▼
                    Week 4 (RAG)          Week 5 (前端)
                            │                      │
                            ▼                      ▼
                    ┌─────────┐          ┌─────────┐
                    │ Dify    │ ──────── │ Vue3    │
                    │ FastGPT │          │ ECharts │
                    └─────────┘          └─────────┘
                            │                      │
                            ▼                      ▼
                    ┌─────────┐          ┌─────────┐
                    │ Milvus  │          │ Cesium  │
                    │ 向量库  │          │ Three.js│
                    └─────────┘          └─────────┘

里程碑检查点

周次检查项验证方式
Week 1IoT 数据上报成功传感器数据可查询
Week 2MCP 工具可调用Tool 调用返回正确结果
Week 3Agent 决策链跑通完整场景演示
Week 4RAG 问答准确知识库问答测试通过
Week 5Demo 演示完成路演演示成功