农业物联网解决方案设计及项目实施 随着农业科技的发展，以及国家对农业、农村、农民的高度重视，特别是2012年农业一号文件出台后。国家科技园区、各大农业园区、农场等农业机构和企业，在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥料、病害防控、加工储运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面，积极寻求高新技术。努力突破现有的农业技术瓶颈，真正实现现代农业。 一.概念 物联网的概念是在1999年提出的，就是通过各种信息传感设备，如射频识别设备、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描仪等设备，将所有物品与互联网结合起来，实现数据的采集、整合和处理，通过操作终端实现智能识别和管理。 物联网技术在农业中的应用，不仅可以改变粗放的农业经营模式，还可以提高动植物疫病防控能力，保障农产品质量安全，引领现代农业发展。 二、物联网农业智能测控系统在农业中的应用意义： 中国是农业大国，不是农业强国。过去30年，果园高产主要靠农药化肥的大量投入。大部分肥料和水资源没有得到有效利用，被随意丢弃，造成大量养分流失和环境污染。中国农业生产仍以传统生产方式为主。传统耕作只能靠经验施肥灌溉，不仅浪费大量人力物力，而且对环境保护和水土保持造成严重威胁，对农业的可持续发展提出严峻挑战。针对上述问题，本项目利用农业物联网实时动态信息采集系统，实现果园信息的快速、多维、多尺度实时监控，并基于信息和种植专家知识系统，实现农田智能灌溉、智能施肥、智能喷药的自动控制。突破果园信息获取困难、智能化程度低等技术发展瓶颈。 目前，我国大部分水果生产主要依靠人工经验和专人管理，缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展对农业现代化进程产生了深远的影响。设施在解决我国城乡居民消费结构、增加农民收入、促进农业结构调整等方面发挥着重要作用。温室种植在农业生产中发挥了重要作用。要实现高水平的设施农业生产，优化控制设施内的生物环境，信息获取是最重要的关键技术之一。无线传感器网络(WSN)是现代信息技术的三大基础(传感器技术、通信技术和计算机技术)高度融合而形成的一种全新的信息获取和处理技术。该网络由大量低能量、低功耗的智能传感器节点组成，能够协同监测、感知、实时采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，获得详细、准确的信息，这些信息将通过无线传输网络传输给基站主机和需要这些信息的用户。同时，用户也可以通过网络向目标节点发送指令，使其能够执行特定的任务。 物联网在农业上应用广泛。从农产品生产的不同阶段，我们可以利用物联网技术来提高其工作效率和精细化管理 (3)在作物生长方面，可以利用物联网对作物生长的环境信息、养分信息、作物病虫害进行实时监控。利用相关传感器准确、实时地采集土壤水分、环境温湿度、光照条件，将实时数据监测与专家经验相结合进行作物判定，并配合控制系统调节作物生长环境，改善作物营养，及时发现作物病虫害爆发期，维持作物最佳生长状态，在作物管理中具有非常重要的作用。 (4)在农产品的收获阶段，我们也可以利用物联网的信息，收集其在传输阶段和使用阶段的各种表现，并反馈到前端，从而在种植和收获阶段做出更准确的计算。 (5)提高效率，节省人力。如果是上千亩的养殖场，给大棚浇水施肥，手动加热，手动卷百叶窗，需要大量的时间和人员。如果应用物联网技术，人工控制只需要点几秒钟鼠标，就完全取代了繁琐的人工操作。 三。农业智能测控系统技术特点物联网研究所： (1)监测功能系统：根据无线网络获取的植物生长环境信息，如监测土壤水分、土壤温度、气温、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。也可以选择其他参数，如土壤的PH值、电导率等。收集并负责接收无线传感器汇聚节点发送的数据、存储、显示和数据管理，实现基地内所有测试点信息的采集、管理、动态显示和分析，并以直观的图表和曲线形式显示给用户。根据以上各种信息的反馈，农业园区实行自动灌溉、自动降温、自动滚模、自动液体肥料施肥、自动农药喷洒的自动控制。 (2)监控功能系统：实现农业园区的自动化信息检测和控制。通过布置无线传感器节点、太阳能供电系统、信息采集与信息路由设备和无线传感器传输系统，在每个基点安装无线传感器节点，每个无线传感器节点可以监测土壤湿度、土壤温度、气温、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。也可以选择其他参数，如土壤的PH值、电导率等。收集信息并负责接收无线传感器汇聚节点发送的号码。 据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。 ? ? ??（3）实时图像与视频监控功能：农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络，通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言，仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如：哪块地缺水了，在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端，而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用，直观地反映了农作物生产的实时状态，引入视频图像与图像处理，既可直观反映一些作物的生长长势，也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。 ????? 四、主要功能 ? ? ??数据采集，数据处理，数据通信，信息查询，数据管理，泵站控制，预防报警，作物生长环境参数（土壤水分、养分、空气温湿度、光照、辐射、CO2、风速、风向、雨量等）实时采集和监控 ????? 五、信息采集 ? ? ??1、通过各种传感器采集各类信息，其中包括温湿度、二氧化碳、土壤水分、土壤温度、电导、PH、光量子、光照度、风速、风向、雨量计等 ? ? ??2、一个基地可以建多个节点，每个节点可以根据需要连接多个传感器，各个节点可以互联，也可单独传到主控室，进而通过网络传到你的电脑或手机里。 ????? 六、信息传输 ????? 分布式传感器信息汇聚各个节点，各个节点采用优化ZigBee技术适于环境多跳，自组织通信技术，连入互联网每个节点信息可以通过有线或无线传到主控室，传输距离远，功耗低，安全可靠 ????? 七、信息控制 ? ? ??控制模块分为手动和自动模式，集合了工业技术的成熟稳定、界面简单易操作、防水防潮等特点，自动控制系统以强大的通讯网络作为无线通讯平台，采用统一的人机界面、灵活方便的操作方式实现完善的功能，系统结合了传感、遥测、通讯、计算机、自控等技术，可以各类传感器信息高效的实现渠系和管道水利远程控制、泵站自动控制、泵站能效监测、卷帘补光、开窗降温、风机控制、遮阳控制等。 ????? 总结 ? ? ??物联网在农业中的应用，细化各个农场，可靠性更高，适应性更高，不仅提高了智能化的应用，又能节能环保，可循环使用，进而降低成本、提高效能。可以整合一下几个方面： ? ? ??1、农业资源：土地资源、水资源及生产资料更能被有效的高能调度，达到节能、高效的目的。 ? ? ??2、农业生态环境：使得生态链更丰富，土壤、大气、水质、气象更适合人们生产生活。 ? ? ??3、农业生产过程：更能精耕细作，使用智能化设备，实现绿色健康养殖。 ? ? ??4、农产品和食品安全：可以实现产地环境、产后储藏加工、物流运输，整个供应链实时查询。 ? ? ??5、装备和设施：可实现信息共享，远程诊断，服务调度 ?
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