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一、農業物聯網概述:
物聯網被稱為繼計算機、互hu聯lian網wang之zhi後hou世shi界jie信xin息xi產chan業ye的de第di三san次ci浪lang潮chao,物wu聯lian網wang技ji術shu被bei譽yu為wei全quan球qiu一yi個ge新xin的de經jing濟ji增zeng長chang點dian,國guo家jia和he政zheng府fu部bu分fen非fei常chang重zhong視shi物wu聯lian網wang產chan業ye的de發fa展zhan,新xin華hua社she報bao道dao,在zai各ge省sheng啟qi動dong的de十shi二er五wu規gui劃hua中zhong,有you23個省份將物聯網作為重要發展目標。
物聯網(TheInternetofthings)是指通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位係統、二維碼等信息感知設備,按約定的協議連接起來,通過有線或無線網絡進行信息交換和通信,以實現智能化識別、數據采集、智能控製、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
wulianwangjishuzainongyezhongdeyingyong,jinenggaibiancufangdenongyejingyingguanlifangshi,yenengtigaodongzhiwuyiqingyibingfangkongnengli,quebaonongchanpinzhilianganquan,yinlingxiandainongyefazhan。
二、農業物聯網在農場信息化中的需求分析:
根據農場農業信息化需求,經過討論分析主要有以下具體需求:
一方麵是水稻育秧大棚、農田灌溉 及糧食存儲的自動監控和智能控製;
二是麵向農戶提供農業技術服務的農業信息服務平台;
三是通過語音、短信、彩信等多種通信方式的農業專家熱線;
四是提供農商在線貿易服務平台。
例如種植水稻,在每年的春天需要提前在大棚內進行水稻育秧,水稻育秧對溫度、濕度、光照、通風、灌溉等都有嚴格的要求,以往都是通過人工憑經驗來操作。不僅效率低,並且精確度不夠。
tongguochuanganqiduidapenghuanjingzhibiaogexiangshujudecaiji,tongyijizhongdaoshujucunchupingtai,yifangmiankeyiquanmianzhangwomeigedapengdehuanjingqingkuang,ershikeyitongguogaoqingshipinzhakanyangmiaodejutifayuqingkuang,sanshikeyitongguoyuzhishezhi,shixianzidongtongfeng、光照、灌溉等自動化管理。
三、係統介紹:
水稻育秧大棚監控 及智能控製解決方案是通過光照、溫度、濕度等無線傳感器,對農作物溫室內的溫度,濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、CO濃度等環境參數進行實時采集,自動開啟或者關閉指定設備(如遠程控製澆灌、開關卷簾等)。用戶通過電腦或3G手機,隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫濕度等數據和控製遠程智能調節指定設備。
四、數據采集係統簡要說明:
主要負責溫室內部光照、溫度、濕度和土壤含水量以及視頻等數據的采集和控製。數據傳感器的上傳采用ZigBee和Rs485兩種模式。根據傳輸方式的不同,溫室現場部署分為無線版和有線版兩種。無線版采用ZigBee發送模塊將傳感器的數值傳送到ZigBee節點上;有線版采用電纜方式將數據傳送到Rs485節點上。無線版具有部署靈活,擴展方便等優點;有線版具有高速部署,數據穩定等優點。
五、網絡拓撲:
係統在網絡方麵采取了多種製式,工業無線路由器采用3G無線網絡,近距離傳輸采取無線ZigBee模式和有線Rs485模式相結合,保證網絡係統的穩定運行。
1、溫室大棚實景
實際中的溫室大棚需要安裝多個傳感器以及控製器,其示意圖如下:

2、快速構建係統
農業物聯網解決方案結合了最先進的網絡通信、自動控製及軟件技術, 包括溫室大棚智能監控係統 、農場品安全質量追溯係統 、農業專家知識庫 、農產品電子商務平台 等。
溫室大棚監控係統,可實時遠程獲取溫室大棚內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像,通過模型分析,可以自動控製溫室濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備;同時,該係統還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向管理者推送實時監測信息、報警信息,實現溫室大棚信息化、智能化遠程管理。
利用先進的RFID無(wu)線(xian)射(she)頻(pin)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)農(nong)產(chan)品(pin)的(de)安(an)全(quan)質(zhi)量(liang)溯(su)源(yuan)係(xi)統(tong),可(ke)以(yi)全(quan)過(guo)程(cheng)追(zhui)溯(su)農(nong)產(chan)品(pin)所(suo)有(you)環(huan)節(jie)詳(xiang)細(xi)信(xin)息(xi),消(xiao)費(fei)者(zhe)使(shi)用(yong)手(shou)機(ji)終(zhong)端(duan)可(ke)直(zhi)接(jie)查(zha)看(kan)農(nong)產(chan)品(pin)環(huan)節(jie)信(xin)息(xi),並(bing)且(qie)保(bao)證(zheng)出(chu)現(xian)群(qun)體(ti)性(xing)食(shi)品(pin)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)後(hou),農(nong)產(chan)品(pin)等(deng)原(yuan)材(cai)料(liao)可(ke)全(quan)程(cheng)追(zhui)溯(su),從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)並(bing)防(fang)止(zhi)食(shi)品(pin)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。
先進的傳感及工業無線路由器的(de)無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)專(zhuan)業(ye)設(she)備(bei)采(cai)集(ji)農(nong)產(chan)品(pin)貯(zhu)藏(zang)冷(leng)庫(ku)環(huan)境(jing)信(xin)息(xi),並(bing)可(ke)以(yi)遠(yuan)程(cheng)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)冷(leng)庫(ku)設(she)備(bei),確(que)保(bao)冷(leng)庫(ku)環(huan)境(jing)適(shi)合(he)農(nong)產(chan)品(pin)的(de)儲(chu)藏(zang),提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang),提(ti)高(gao)人(ren)民(min)生(sheng)活(huo)品(pin)質(zhi)。
農產品物聯網平台深度集成環境監控係統、產品溯源係統、冷庫環境監控係統,將農產品實時環境信息直觀呈現到平台,並提供統一平台查詢接口,隨時隨地知曉產品全過程溯源信息;同時平台集結專業的農業專家為農業領域常見農作物疾病等信息進行快速、遠程診斷,真正實現全麵感知、智能農業的最終目標。

上圖為:農業物聯綜合服務平台-係統結構圖
農業物聯綜合服務平台 ,與yu農nong業ye溫wen室shi智zhi能neng環huan境jing監jian控kong係xi統tong集ji成cheng,智zhi能neng提ti取qu農nong作zuo物wu的de生sheng長chang環huan境jing數shu據ju,結jie合he數shu據ju智zhi能neng分fen析xi,呈cheng現xian作zuo物wu各ge個ge環huan境jing因yin素su走zou勢shi,如ru空kong氣qi溫wen濕shi度du、土壤溫濕度、光照度、二氧化碳濃度、PH值等。
通tong過guo視shi頻pin監jian控kong模mo塊kuai用yong戶hu可ke以yi直zhi接jie查zha看kan溫wen室shi實shi時shi現xian場chang畫hua麵mian,通tong過guo視shi頻pin設she置zhi定ding期qi查zha看kan作zuo物wu關guan鍵jian階jie段duan生sheng長chang視shi頻pin及ji圖tu片pian,並bing可ke以yi進jin行xing保bao存cun,方fang便bian日ri後hou進jin行xing環huan境jing及ji生sheng長chang數shu據ju的de對dui比bi分fen析xi。
農業物聯綜合服務平台 zhongdenongchanpinsuyuanmokuai,shizhongduanyonghutongguopingtaijinxingnongchanpinquanchengsuyuanxinxizhaxundetongjirukou,yonghutongguoshurutiaoxingmahuozhenongchanpinweiyianquanmajikezhakannongchanpincongshengchangdaoxiaoshougegezhongyaohuanjiedexiangxixinxi。
冷庫環境監管模塊,讓用戶直觀看到每個冷庫的環境信息,包括空氣溫度、空氣濕度等環境參數值,並可以直接遠程控製。
農nong業ye專zhuan家jia遠yuan程cheng診zhen斷duan功gong能neng與yu農nong業ye溫wen室shi環huan境jing數shu據ju及ji視shi頻pin信xin息xi緊jin密mi結jie合he到dao一yi起qi,讓rang農nong業ye專zhuan家jia通tong過guo環huan境jing數shu據ju及ji視shi頻pin信xin息xi就jiu可ke以yi遠yuan程cheng診zhen斷duan病bing因yin,防fang止zhi大da麵mian積ji農nong作zuo物wu病bing蟲chong害hai的de發fa生sheng,使shi該gai平ping台tai成cheng為wei客ke戶hu及ji其qi他ta監jian管guan部bu門men的de重zhong要yao信xin息xi門men戶hu及ji指zhi揮hui調tiao度du中zhong心xin。
六、農業物聯網在設施農業中的應用:
對dui於yu規gui模mo化hua的de溫wen室shi大da棚peng種zhong植zhi而er言yan,單dan靠kao人ren工gong管guan理li需xu要yao大da量liang人ren手shou,耗hao力li費fei時shi,並bing且qie存cun在zai難nan以yi避bi免mian的de人ren工gong誤wu差cha。托tuo普pu物wu聯lian網wang係xi統tong采cai集ji溫wen室shi內nei的de空kong氣qi溫wen濕shi度du、土壤水分、土壤溫度、二氧化碳、光guang照zhao強qiang度du等deng實shi時shi環huan境jing數shu據ju,通tong過guo中zhong繼ji節jie點dian傳chuan輸shu到dao控kong製zhi中zhong心xin,由you中zhong心xin平ping台tai係xi統tong將jiang最zui新xin監jian測ce數shu據ju與yu預yu先xian設she定ding適shi合he農nong作zuo物wu生sheng長chang的de環huan境jing參can數shu與yu進jin行xing比bi較jiao,如ru發fa現xian傳chuan感gan器qi監jian測ce到dao的de數shu據ju與yu預yu設she數shu值zhi有you了le偏pian差cha,計ji算suan機ji會hui自zi動dong發fa出chu指zhi令ling,智zhi能neng啟qi動dong與yu係xi統tong相xiang連lian接jie的de通tong風feng機ji、遮陽、加濕、澆灌等 設備進行工作,直到大棚內環境數據達到係統預設的數據範圍之內,相關設備才會停止工作。
物聯網技術應用,實現了農業生產自動化、管理智能化,使溫室大棚種植管理智能化調溫、精細化施肥,可達到提高產量、改善品質、節省人力、降低人工誤差、提高經濟效益的目的,實現溫室種植的高效和精準化管理。
係統組成部分介紹:
1、設施農業智能監測係統
通過物聯網係統可連接傳感器采集土壤溫度、濕度、養分含量(N、P、K)、PH值、降水量、空氣溫濕度、氣壓、光照強度、植物營養指標(養分、水分、微量元素等)以及植物生理生態指標(葉麵積指數、植被指數、葉濕、葉溫、水勢、莖流、呼吸等)來獲得作物生長的最佳條件,並根據參數變化實時調控或自動控製溫控係統、灌溉係統等;

2、設施農業視頻監控係統
隨時隨地遠程查看大棚內的農作物生長情況、各園藝設備的運行狀態、工人生產情況,有了這個“千裏眼”,管理人員可以做到遠程輕鬆監控、管理作業生產。

3、設施農業智能控製係統
通過物聯網係統,可以設定溫室內各種設備運行環境條件,當環境信息未達到預先製定的條件時,自動啟動溫室內的相關設備,比如:風機自動調節通風降溫、內外遮陽自動調節光照強度、自動噴滴灌、自動加濕除濕、自動施肥,實現智能化管理,節水,省電,省人工,更省心。

4、手機遠程管理係統
手shou機ji控kong製zhi是shi農nong業ye物wu聯lian網wang控kong製zhi係xi統tong的de另ling一yi種zhong便bian捷jie控kong製zhi方fang式shi,用yong戶hu預yu先xian在zai智zhi能neng手shou機ji上shang下xia載zai物wu聯lian網wang係xi統tong,通tong過guo手shou機ji上shang的de客ke戶hu端duan,用yong戶hu可ke以yi遠yuan程cheng查zha看kan設she施shi環huan境jing數shu據ju和he設she備bei運yun行xing情qing況kuang,還hai可ke以yi分fen析xi數shu據ju,方fang便bian靈ling活huo管guan理li。

5、軟件展示平台
農(nong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)不(bu)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)操(cao)作(zuo)平(ping)台(tai),而(er)是(shi)一(yi)個(ge)龐(pang)大(da)的(de)管(guan)理(li)體(ti)係(xi),是(shi)用(yong)戶(hu)在(zai)實(shi)現(xian)農(nong)業(ye)運(yun)營(ying)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)有(you)形(xing)和(he)無(wu)形(xing)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。在(zai)這(zhe)個(ge)平(ping)台(tai)上(shang),用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)自(zi)己(ji)的(de)管(guan)理(li)思(si)想(xiang)、管理理念、管理方法,實現信息智能化監測和自動化操作,有效整合內外部資源、提高利用效率。
七、應用範圍:
農業、林業、土肥、植保、森防、經作、園林等政府監管部門;
農技、林技推廣等部門;
農業科技示範區、農場等大型農業生產加工企業。
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