基于物联网智慧农业平台项目解决方案
基于物联网智慧农业平台项目
解决方案
建设单位：软件134
编制单位：雎正
编制时间：2015.6.24
目录
引言 (1)
引言 (1)
产品概述 (8)
产品优势 (23)
国家与政策支持 (25)
带来的价值与效益 (27)
主要结论 (29)
物联网农业在农业中应用的意义 (30)
一、引言
1.1我国农业现状
中国作为一个传统的农业国家，长时间以来仍然处于一家一户的传统农业，农业生产规模小、机械化程度低、高科技难以普及，农民科学种植观念淡薄，认识存在偏差。农业收入占家庭总收入的比例极低，导致越来越多的青壮农户转向以打工收入为主，尤其是年轻一代的农民更不愿意拴在土地上，导致大量土地资源的浪费，农业生产力低下。由于诸多因素我国农业生产方式多以人工种植和传统种植方式为主，农药使用泛滥、土地盐碱化严重、水源灌溉浪费、施肥不科学等问题近年来日益突出，我国自然环境承载力与经济发展之间的矛盾也日益突出，水资源、耕地、草地等主要农业资源不断减少，严重制约了农业综合生产力的提高。农产品供给数量、质量及价格是我国农业生产的核心问题，长期以来我国农业生产在这些问题上面临诸多的挑战：
1）缺乏科学管理手段、现代化程度低下
受人口激增压力及生态环境相对恶劣的双重影响，导致我农业分布区域范围较为广泛，土地人口承载量低以及农业资源利用效率效益低的现状，当前农业发展尚处于生产性低耗源而结构性高耗源的非控式发展阶段。与一些农业发达国家的集约化、标准化、规模化管理水平相比，我国农业生产的科学管理手段贫乏，生产前缺乏规划，生产时缺乏管理，科技成果向生产力转化和科技成果的利用率都不高，生产管理制度和规范化作业体系有待于进一步完善和加强。农业生产的方式和生产工具的现代化程度普遍偏低，农业基础设施相当脆弱，抗御自然灾害的能力较弱，有相当一部分地方的农户都还以手工方式耕作，生产手段落后，严重浪费了劳动力和自然资源，制约了农业发展的速度。
2) 生产技术落后、农业附加值低
伴随着我国的经济的高速发展，达到小康后的我国消费者期望绿色、美味、保健、多样化和优质的农产品，这与我国农产生产现状存在矛盾。农业生产技术的落后，导致农产品品质难于提高，在农业产品本身的生物学特性指标方面，如：大小、形状、色泽、口感、营养含量、易储藏性、易运输性、易加工性等等，与一些农业发达国家相比，差距很大。在食品出口或内需供应中，人们对农产品中是否含违禁药物、农药残留是否超标、是否染有动植物疫病安全指标重视越来越重视。长期以来我国农业对科学生产的并不重视，科学生产观念落后，绝大部分地方还是以传统方法，仅凭经验去判断农作物生长环境所需的温度、湿度及其需水量等条件。
3) 农业市场信息不畅通、信息闭塞
农产品的数量问题，既包括不足也包括过剩，制约农业发展的一大“瓶颈”就是“信息闭塞、销路不畅”。在缺乏信息或信息被扭曲的条件下，缺乏市场信息引导，小农经营的广大农民极易一哄而上、一哄而下，盲目生产。由于供求双方信息被阻隔，导致盲目进入市场，一些地方卖粮难、卖菜难等问题，而另一些地方可能就是菜价、粮价攀高，由此带来巨大的经济风险。农户由于缺乏市场信息和销售渠道以及交通的不便利，农产品市场的信息不透明和沟通不及时是导致农民盲目生产、选择生产的产品又不适合市场需求，农产品缺乏流通渠道的重要原因。
4) 产业发展结构不合理、产业化规模小、竞争力不强
1.2我国农业信息化的发展
我国是世界农业大国，农业是我国的传统和基础产业。我国政府部门高度重视我国农业的发展，先后出台了《农业科技发展"十二五"规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》、《全国农垦农产品质量追溯体系建设发展规划（2011-2015）》等政策，全力支持"十二五"期间我国农业的发展。
从上世纪80年代以来，我国开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和
灾害方面的研究，取得了一批重要成果。1994年12月在“国家经济信息化联席会议”第三次会议上提出了建设金农工程，目的是加速和推进农业和农村信息化，建立“农业综合管理和服务信息系统”。金农工程系统结构的基础是国家重点农业县、大中型农产品市场、主要的农业科研教育单位和各农业专业学会、协会。目前，我国的农业信息化建设在数据库、信息网络、精细农业以及农业多媒体技术等领域都取得了一定成效。
目前，RFID电子标签、远程监控系统、无线传感器监测、二维码等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建设中，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，使农业生产自动化、智能化，并可远程控制，提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步伐。1.3物联农业网简介
物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义，而农业专家又相对匮乏，不能够做到在灾害发生时及时出现在现场，因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。农业信息化，智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是农业发展的必然阶段，是新时期农业和农村发展的一项重要任务，是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化，对促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设，通过信息技术改造传统农业、装备现代农业，通过信息服务实现小农户生产与大市场的对接，已经成为农业发展的一项重要任务。
农业物联网建设主要包括环境、植物信息检测，温室、农业大棚信息检测和标准化生产监控，精准农业中的节水灌溉等应用模式，例如农作物生长情况、病
虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更等环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息的监测。
智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备
1.4世界各国的农业信息化
1．美国
美国的农业信息化是从20世纪60年代开始，大致可以分为三个阶段，即20世纪50-60年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段；20世纪70-80年代的计算机数据处理和知识处理信息化阶段；20世纪90年代至今的知识的处理、自动控制技术的开发以及网络技术的应用。
2．德国
20世纪70年代中期至80年代中期，是德国计算机数据处理、建立数据存储等农业信息化技术从初级阶段走向成熟的阶段，如早在1976年就使用计算机计算每块地的面积、登记每块地的类型及价值，并在此基础上建立了各地区、村庄、道路的信息系统。80年代中期，德国政府委托有关研究部门建立了全德国的地区农业经济模型，成为很成熟的农业信息处理系统，为有关决策提供服务。至90年代初，德国计算机数据处理、数据模拟模型技术开发走向应用的阶段。在此时期，德国在农业数据库的技术研究开发与建设方面做了很多工作。进入20世纪90年代，信息技术在德国得到进一步的发展，电脑广为普及。通过Internet联网，德国已拥有了发达的通讯网络。90年代中期以来，国际互联网络的出现，使农业信息的传播发生了根本性的变化，以前大型而低效的数据存储设施被高效的计算机系统所取代。目前，德国通过各种网络的连接，可查找到各种专业研究信息、科技管理信息和经济等方面的信息。
3．日本
日本到了80年代末，由于各种信息机械的迅速普及和网络化的发展，农村信息化政策不断得到扩充，农村地区的信息化程度也进入快速发展阶段。到1998年底，在日本各都道府县建立的与农业信息化相关的网络中心等机构有67个，平均每个县有1.5个农业信息中心。另外，在全国各地有38个研究机构在开展信息化软件开发以及信息化应用研究等课题。日本20世纪90年代初建立了农业技术信息服务全国联机网络，即电信电话公司的实时管理系统（DRESS），其大型电子计算机可收集、处理、储存和传递来自全国各地的农业技术信息。每个县都设DRESS分中心，可迅速得到有关信息，并随时交换信息。
二、产品概述
本方案针对智能农业大棚，采用目前先进的无线传感技术，ZigBee技术，WiFi技术，RFID无线智能控制终端和控制软件等，分为三个组成部分：无线传感器网络，光载无线WiFi传输，智能控制系统。无线传感器网络采用适合物联网应用的ZigBee传感器件，以达到无线，低功耗，自适应组网等要求。光载无线WiFi传输系统采用飞瑞敖电子科技有限公司自行研发和生产的光载无线交换机，配合远端天线模块，通过模拟光纤传输WiFi信号，达到安全，可靠，远距离覆盖的目的。智能控制系统通过采用智能控制终端（如无线智能电源插座，无线智能水泵等），配合控制中心的智能控制软件，对远端采集的各种信号进行分析和汇总，自动控制和开启相关设备，对农作物的生长环境进行精确调节，以达到智能，自控，高效，高产的目的。
平台是基于移动互联网、固定互联网、物联网应用于一身的远程智能监控、数据分析和信息化决策系统。该系统采用国际先进的传感器网络技术，通过光照、温度、湿度等无线传感器实时采集农业生产现场的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量等环境参数，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。产品依托中国电信网络资源的优势，实现远程控制、远程查看等，致力于农业信息化建设，加快构建现代农业产业体系，加速传统农业向智能农业转型，实现依靠现代先进技术实现农业现代化。
2.1什么是农业物联网
农业物联网”是基于计算机应用、物联网、视频监控、3G通信、IPv6等先进技术构建的农业专家智能、农业生产物联控制和有机农产品安全溯源等三大应用为一体，实现了农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化的综合智能信息化解决方案。“农业物联网”具有感知、互联、智能的特征：
*感知（Instrumented）利用随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程
*互联（Interconnected）先进的系统可按新的方式协同工作
*智能（Intelligent）利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值。
在不久的将来，我们可以随处看见这样的情景：农民兄弟坐在电脑前，轻点鼠标，即可查看农场现场情况，了解温湿度等信息，实现翻地、播种、除虫、灌溉和收获，就如同“开心农场”一般简单。
通过“农业物联网产品”，我们志在实现生产管理、安全管理、精准管理、溯源管理和信息支持等应用，降低种植成本，提高农作物产量，加强食品安全，从而构建低碳节能、高效高产、绿色生态的现代农业体系，对于我国的农业发展具有重要意义。
2.2应用领域
2.3产品架构体系
“农业物联网”是依托IPv6下一代互联网技术、云计算技术、物联网技术、全球眼技术等方面的积累和优势，基于云计算的、可运营的物联网应用智能服务平台，实现物联网应用的快速配置、快速部署和快速上线，并可实现传感数据的共享共用。
农业物联网”采用传感层、网络层和应用层的三层架构体系，如下图所示：
传感层：由传感器、控制器、采控器、边缘网关四部分组成，数据采集、通信和协同信息处理等功能。
①传感器感知获取农业环境中发生的物理事件和数据信息，如：物理量、标识、空气温湿度数据、音视频数据等），通过汇聚点到边缘网关，网关通过网络层上报到应用层平台。
②边缘网关通过网络层接收应用平台指令，由汇聚点通过执行器或其他智能终端对感知结果做出反应，实现智能控制（如喷淋、卷帘等）。
网络层：将来自感知互动层的各类信息通过中国电信的成熟的基础承载网络传输到应用服务层，为感知层和应用层提供可靠的数据传输的基础。
①包括移动通信网、互联网、固网等，以及与卫星网、广电网、行业专网形成的融合网络。
②网络层主要关注于来自于感知层的经过初步处理的数据，为传感层和应用层提供安全稳定的信息通道。
③涉及到不同网络传输协议的互通、自组织通信等多种网络技术，末端的接入形式上可以是ADSL、LAN/WLAN、CDMA EVDO或者CDMA 1X等。
应用层：是将物联网技术与行业专业系统相结合，实现广泛的物物互联的应用，实现对信息资源进行采集、开发、利用和存储，形成与业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库，为农业的各类业务提供统一的信息资源支
撑。①建立、实时更新可重复使用的信息资源库和应用服务资源库，根据用户的需求随需组合，以适应不同业务。
2.3产品功能应用
农业智能传感器应用
传感器是把被测量的信息转换为另一种易于检测和处理的量（通常是电学量）的独立器件或设备，传感器的核心部分是具有信息形式转换功能的敏感元件。在物联网中传感器的作用尤为突出，是物联网中获得信息的主要设备。物联网依靠于传感器感知到每个物体的状态、行为等数据。
在大田种植方面，传感器可以对目标监测区内的空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、土壤pH值和光照强度等农业环境信息进行实时采集，为精准农业环
境监测提供了有效的解决方案，有助于农业部门制定出更加有效的提高农作物产量的方法。在作物的生长过程中还可以利用包括光谱、多光谱图像、冠层温度、冠层光照及环境温湿度等多传感信息探测器
对作物生长信息进行监测。HamritaTK等开发出土壤性质监测系统，运用了RFID技术，实现了对土壤温度、湿度等的实时监测，对后续植物的生长状况提供研究的依据。BowmanKD，AmpatzidisYG等将RFID技术应用于检测果树的信息，从而分析出果实的生长状况。中国农业大学2009年在新疆建立的滴灌控制系统可以自动监测农作物生长的土壤墒情信息，实现按照土壤墒情进行自动滴灌，从而达到节约农业用水的目的。
在设施园艺方面，可采用不同的传感器采集土壤温度、湿度、pH值、降
水量、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等作物生长参数，为温室精准调控提供科学依据。中国农业大学、中国农科院、国家农业信息技术研究中心、浙江
大学、华南农业大学和江苏大学等针对我国不同的温室种类研制了适用于我国温室环境的数据采集、无线通信技术解决方案，可以实现温室环境的状态监测和控制。
在畜禽养殖方面，运用各种传感器可以采集畜禽养殖环境以及动物的行为特征和健康状况等信息。荷兰的Velos智能化母猪管理系统在欧美国家得到了广泛应用，通过对传感器采集到的信息进行分析和处理，系统能够实现母猪养殖过程自动供料、自动管理、自动数据传输和自动报警。谢琪、耿丽微等分别设计并实现了基于RFID的养猪管理与监控系统和奶牛身份识别系统。ParsonsJ等对Colo-rado的羊安装电子标签，运用物联网技术提高了羊群管理效率。在水产养殖方面，传感器可以用于水体温度、 pH值、溶解氧、盐度、浊度、氨氮、COD 和BOD等对水产品生长环境有重大影响的水质及环境参数的实时采集，进而为水质控制提供科学依据。中国农业大学李道亮团队开发的集约化水产养殖智能管理系统可以实现溶解氧、pH值、氨氮等水产养殖水质参数的监测和智能调控，并在全国十几个省市开展了应用示范。在果蔬和粮食储藏方面，温度传感器发挥着巨大的作用，制冷机根据冷库内温度传感器的实时参数值实施自动控制并且保持该温度的相对稳定。贮藏库内降低温度，保持湿度，通过气体调节，使相对湿度（RH）、O2浓度、CO2浓度等保持合理比例，控制系统采集贮藏库内的温度传感器、湿度传感器、O2浓度传感器、CO2浓度传感器等物理量参数，通过各种仪器仪表适时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证有一个适宜的贮藏保鲜环境，达到最佳的保鲜效果。在农产品安全溯源方面，能够利用RFID 技术快速反应、追本溯源，确定农产品质量问题所在。由于“多宝鱼”、“瘦肉精猪肉”等农产品质量安全事故频发，在北京、上海、南京等地已开始采用条码、IC卡和RFID等技术建立农产品质量安全追溯系统。一些单位开始研究适合中国国情的基于物联网的可追溯技术和架构方法并部分实现了集成应用。杨信廷将RFID技术与传感器技术有效结合，对水产品供应链中的物流环节进行全程监控与追踪。谢菊芳等运用二维条码技术、RFID技术和组件技术，分别构建了猪肉和柑橘的追溯系统。SpiesslMayrE等运用RFID技术改进和优化了猪肉的可追溯系统。总之，我国农业专用传感器技术的研究相对还比较滞后，特别是在农业用智能传感器、RFID等感知设备的研发和制造方面，许多应用项目还主要依
赖进口感知设备。目前中国农业大学、国家农业信息化工程中心和中国农科院等单位已开始进行农用感知设备的研制工作，但大部分产品还停留在实验室阶段，产品在稳定性、可靠性及低功耗等性能参数方面还和国外产品存在不少差距，离产业化推广还有一定的距离。
农业无线传感器网络应用
无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是由多个节点组成的面向任务的无线网络，是一种无基础设施的网络。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术和分布式信息处理技术等多种领域技术，能协作地进行实时监测、感知和采集节点部署区域的各种环境或监测对象的信息，并对这些数据进行处理，获得详尽而准确的信息，通过无线网络最终发送给观察者。在大田种植方面，闻珍霞等
为了实现对设施农业中植物－土壤－环境的动态实时监控，以杭州美人紫葡萄栽培基地首批信息化试验区为例，开发和应用无线传感网络系统和智能化管理及控制系统，实现了对土壤水分、养分、温度、湿度和光照等信息的实时动态测试与显示，并能根据葡萄优质高产生长的需要进行自动控制灌溉，取得了较好的效果。高军等采用基于ZigBee技术的无线传感网络与GPRS网络相结合的节水灌溉控制系统，能根据土壤墒情和作物用水规律实施精准灌溉，有效地解决了农业灌溉用水利用率低的问题。设计了基于CC2430的无线传感器网络自动控制滴灌系统，该系统能够监测植物土壤湿度、环境温度和光照的变化，通过无线网络将传感器信号反馈，结合传感器融合技术对滴灌动作做出精确判断。DamasM等在西班牙开发和示范应用了一个分布式的远程自动灌溉系统，它可以控制
1500hm2灌溉面积，测试表明可以节约30%～60%的用水。
在设施园艺方面，2002年，英特尔公司率先在俄勒冈州建立了第1个无线葡萄园，传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔1min检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄健康生长，进而获得大丰收。石军锋等设计了一种基于MOTE-KIT2400的温室Web监控系统，开发了网关接口程序，给出了数据解析算法，实现了传感数据的获取，同时利用https://www.wendangku.net/doc/5517814613.html,2.0技术开发了Web应用程序，实现了对温室环境的远程监控。在畜禽养殖方面，林惠强等针对目前饲养场
对动物的行为特征和健康状况无法实时获取的情况，提出在畜牧业中利用无线传感网络传送动物的信息，解决了饲养动物生理特征信息实时传输的问题；同时，根据饲养场的实际情况，结合无线传感网络的特点，设计了一个切实可行的无线传感器网络动物检测系统，系统解决了网络部署、节点设计、节点定位、路由和可视化平台的设计等问题。王冉等针对规模化畜牧养殖中畜禽舍环境监测难的问题，设计开发了一套基于无线传感网络的畜禽舍环境监控系统，该系统能对畜禽舍环境参数（如温度、湿度、光照、大气压和氨气浓度等指标）进行实时监测，并能智能化地根据设定的环境指标上下限自动控制畜禽舍相关设备如风机、风扇、湿帘和电灯等的开启，最终达到将畜禽舍环境参数控制在设定的范围，减少动物热应激，净化畜禽舍环境，促进动物健康成长的目的
Bishop-HurleyG等［33］开展了一项耕牛自动放牧测试，成功地实现了第1个基于无线传感器网络的虚拟栅栏系统。NaglL等为家养牲畜设计了一个远程健康监控系统，系统中有多种类型的传感器，包括GPS传感器、脉码血氧计、温度传感器、电子地带、呼吸
传感器和环境温度传感器。TaylorK等研究了一种完备的智能动物管理系统，每个动物身上安装一个无线传感器，用于无线检测动物的位置和各种健康信息。在水产养殖方面，中国农业大学李道亮团队将水质监测无线传感网络运用到了水产养殖中，目前，该系统在江苏省宜兴市河蟹养殖应用推广667hm210000亩）。董方武等针对淡水养殖特点，采用ZigBee无线网络技术及传感器技术，设计了一种基于ZigBee技术的淡水养殖溶氧浓度自动监控系统，进行了监控网络结构、节点硬件电路和软件设计，实现了溶氧浓度和温度等参数的实时监控。
此外，无线传感网络应还用于农业环境监测等领域。PerkinsM等
介绍了一种由Motorola实验室开发的低开销、低能、自组织的传感器网络neuRFon，该系统可以监测农业、环境和一些过程参数。李正明等将无线传感器网络应用于水文水利监测系统中，构建了基于WSN的无线水文水利监测系统，在硬件设计中分别采用单片机和ARM微处理器与CC2500配合设计网络节点；在软件设计中，移植TinyOS操作系统和ZigBee协议栈，搭建软件开发平台。
2.4无线传输系统
2.5产品特点
1)基于云计算的、可运营的公共服务模式与物联网应用架构
平台集信息收集、处理、传播、应用一体化的物联网应用公共服务模式体系，整合SAAS架构、资源配置、技术集成等技术，具有面向物联网应用公共服务平台的层次化框架结构。支持移动、固网等多种通信方式，并实现移动视频监控、前端数据实时监测等多业务、多通信方式的安全认证和接入，同时在线用户数可达1000人以上，并发用户数300以上，查询录入响应时间在2s以内。
2) 标准无线传感器数据采集协议和高性能数据处理
能力
数据采用是基于无线传感器的数据采集标准协议，具备数据的传输、融合和预处理能力，以及对移动视频传感监控压缩处理能力。电信级运营的物联网数据传输通道管理机制，面向多类型传感器数据的传输与融合技术，是可融合多类型传感
器参数的无线传输系统。
3) 融合移动全球眼（视频监控）系统
基于3G多网络制式的移动全球眼系统架构，快速支持网络融合和业务融合，支持多多手机类型的移动全球眼手机客户端，采用移动视频监控的压缩编码与传输方法，支持网络融合和业务融合。
4) 支持网络融合和业务融合
融合现有网络、业务、数据、通讯、系统等资源的统一接入软件，用户信息、信息源、平台信息等的数据库构建技术和结构化异构数据的兼容技术，支持基于XML的异构数据转换接口，实现平台各应用子系统和部门间的交换与共享；支持异构应用系统和异地之间的数据交换技术；基于网络化的信息资源共享技术和数据库安全技术，实现各属性数据、记录有权限地存取，实现资源网络化共享。2.6产品功能
1）空气温湿度监测功能：系统可根据配置的温湿度无线传感器，实时监测大棚内部空气的温度和湿度。2）土壤湿度监测功能：配有土壤湿度无线传感器，实时监测温室内部土壤的湿度。3）光照度监测功能：采用光敏无线传感器来实现对温室内部光照情况的检测，实时性强。
4）安防监测功能：采用无线入侵探测器，启动后当温室里面有人出现时，探测器便向主控中心发送信号，同时启动光报警。
5）视频监测功能：通过部署无线WiFi摄像头实时捕获大棚内部的画面，通过光载无线交换机传输给网关处理。用户既可以在控制中心的显示器上看到温室内部的实时画面，又可以通过PC机远程访问的方式来观看温室内部的实时画面。6）促进植物光合作用功能：植物光合作用需要光照和二氧化碳。当光照度达到系统设定值时，系统会自动开启风扇加强通风，为植物提供充足的二氧化碳。7）空气加湿功能：如果温室内空气湿度小于设定值，系统会启动加湿器，达到设定值后便停止加湿。
8）土壤加湿功能：当土壤湿度低于设定值时，系统便启动喷淋装置来喷水，直到湿度达到设定值为止。
9）环境升温功能：当温室内温度低于设定值时，系统便启动加热器来升温，
直到温度达到设定值为止。
10) 局域网远程访问与控制功能：物联网通过网关加入局域网。这样用户便可以使用PC机访问物联网数据，通过操作界面远程控制温室内的执行器件，维护系统稳定。
11) GPRS/3G网络访问功能：物联网通过无线网关接入GPRS或者3G网络。用
户便可以手机来访问物联网数据，了解大棚内部环境的各项数据指标（温度、湿度、光照度和安防信息）。
12) 控制参数设定及浏览：对所要实现自动控制的参数（温度、湿度、光照度等）进行设置，以满足自动控制的要求。用户既可以直接操作网关界面上的按钮来完成系统平衡参数的设置，又可以通过PC机或手机远程访的方式完成参数的设置。
13) 显示实时数据曲线：实时趋势数据曲线可将系统采集到的大棚内的数据以实时变化曲线的形式显示出来，便于观察系统某时间段内整体的检测状况。
14) 显示历史数据曲线：可显示出大棚内各测量参数的日、月、年参数变化曲线，根据该曲线可合理的设置参数，可分析环境的变化对植物生长的影响。
5) 传感器网络低耗数据收集算法基于无线传感器网络的数据收集方法，拥有模型辅助的数据融合功能的传感器网络低耗数据收集算法，充分利用农作物生长数据的时空相关性来减少网络数据传输量。
6) 自动维护网络链和链路唤醒
边缘网关自动维护网络链接，在系统中采用短信或通知方式进行链路唤醒，有效缓解运营商通信链路压力。
2.7平台应用功能
用户管理平台
区域管理：用户管理平台管理员可以通过登录管理平台实现对平台的区域业务管理。
终端管理：用户管理平台管理员可以通过登录管理平台可以对终端采集设备进行管理（例如添加、删除等）。
智能控制：用户管理平台管理员可以通过登录管理平台可以对终端采集设备、
传感器进行远程控制（如设置相应参数、调节摄像头云台等）。
实时状态：用户管理平台管理员登录平台后可以在后台看到采集到的实时信息。
业务选择：用户管理平台管理员登录平台后可以对业务进行选择。
区域管理：业务平台管理员可以通过登录管理平台实现对平台的区域业务管理。
终端管理：业务平台管理员可以通过登录管理平台可以对终端采集设备进行管理（例如添加、删除等）。
智能控制：业务平台管理员可以通过登录管理平台可以对终端采集设备、传感器进行远程控制（如设置相应参数、调节摄像头云台等）。
实时状态：业务平台管理员登录平台后可以在后台看到采集到的实时信息。
业务选择：用户管理平台管理员登录平台后可以对业务进行选择。
手机平台功能：
手机平台是为“农业物联网”用户提供更加便捷的远程监控服务，平台利用移动互联网技术实现在手机上实现对农业生产现场的查看和实时监控，实现手机与电脑同样的功能。通过简单的手机操作可以实现以下功能：
大棚管理：用户登录手机客户端可以实现对大棚的管理。
智能控制：用户登录手机客户端后可以对终端采集设备进行远程开关控制等。
终端管理：用户登录手机客户端后可以对采集终端设备进行管理。
实时状态：用户登录手机客户端后可以对大棚现场环境参数进行实时查看。
视频查看：用户登录手机客户端后可以通过视频查看大棚现场环境情
况。
参数设置：用户登录手机客户端后可以对终端采集设备参数进行远程调整。
菜单切换：用户登录手机客户端后可以对相应菜单进行切换。
三、产品优势
1)基于云计算的云服务能力
平台是基于物联网应用的公共服务平台，具有云计算的务能力，以便保证今后平台的需要者可以通过网络以按需、易扩展、快速的方式获得所需服务。
2) 低耗数据收集方法
基于无线传感器网络的数据收集方法在保证数据可靠性的同时延长网络生命周期。模型辅助的具有数据融合功能的传感器网络低耗数据收集方法，充分利用农作物生长数据的时空相关性来减少网络数据传输量，降低传感器网络能耗，通过能量均衡延长数据采集系统的生命周期。
3) 多业务功能的手机端平台系统
本平台利用中国电信稳定、高速的3G网络，采用移动互联网技术，将数据监控、告警通知、视频监控等功能移植到手机上，不管走到哪里用户都可以通过手机对行业应用数据进行实时监控，不受地域限制，实现将多业务融合和网络增值。提供brew、windows mobile、Android等主流平台的适配客户端软件，支持主流手机操作系统。
4) 边缘网关自动维护网络链接长期在线
具备对广域网各类网络通信接口的适配支持能力，如EVDO、GPRS、Wi-Fi、PON、专线、ADSL、CDMA 1X等，并实现基于TCP/IP协议的通信、控制和配置，边缘网关设备采用定时自动拨号或短信链路唤醒技术，可自动维护网络链接长期在线，有效缓解了电信网络信道资源被长期占用的问题。
5) 基于开放数据接口的多系统对接技术
首次规范了各类传感器和控制器的数据帧格式，并制定了技术规范，便于实现在规模部署时的多传感网厂家选择和竞争，降低设备采购成本。可以通过标准的数据接口与外部系统进行对接，实现多业务系统的数据交换与共享。
6) SaaS服务模式打造大平台
平台的设计面向农业各环节的、多应用的，可以形成农业行业共性服务平台，并以SaaS服务模式打造大农业、大平台的服务理念。
7）神经网络化的决策控制，实现精细、精准管理系统组网采用神经网络化的组网方式，有利于实现对系统各个网元的精细化控制和精准化管理，让每一个网元都在掌控之中。
四、国家与政策支持
我国政府部门高度重视我国农业的发展，先后出台了《农业科技发展"十二五"规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》全国农垦农产品、《质量追溯体系建设发展规划（2011-2015）》等政策，全力支持"十二五"期间我国农业的发展。
最新发布的《全国农业农村信息化发展″十二五″规划》(以下简称《规划》)透露，物联网技术有望在农业部确定的200 个国家级现代农业示范区获得农业部和财政部资金补贴。并先行先试重点开展3G、物联网、传感网、机器人等现代信息技术在该区域的先行先试，推进资源管理、农情监测预警、农机调度等信息化的试验示范工作，完善运营机制与模式。
据悉，按照《规划》要求，今后五年，农业农村信息化总体水平将从现在的20%提高到35%，基本完成农业农村信息化从起步阶段向快速推进阶段的过
渡。
具体指标包括：农业生产信息化整体水平翻两番，达到12%；农业经营信息化整体水平翻两番，达到20%农业管理信息化整体水平达到60%；农业服务信息化整体水平达到50%等。
党的十六大以来，中央财政以科学发展观为指导，认真贯彻落实党中央、国务院决策部署，积极调整支出结构，不断加大投入力度，为赢得“三农”发展黄金期做出了重要贡献。2003-2012年，中央财政“三农”投入累计超过6万亿元(2012年数据为年初预算数，下同)。总量上，中央财政“三农”投入从2144亿元增加到12286.6亿元，翻了两番还要多；速度上，中央财政“三农”投入年均增长21%，高于同期财政支出年均增长4.5个百分点；比重上，中央财政“三农”投入占财政支出的比重从13.7%提高到19.2%，达到将近五分之一。从千亿到万亿，数量级跨越的背后，是中央财政“三农”投入稳定增长保障机制的逐步形成完善。
三农直通车综合报道：[2012年11月1日]
近日，中央财政提前下达2013年现代农业生产发展资金预算指标69.3亿元，用来提高地方现代农业生产发展资金预算编制的完整性，促进预算支出进度。
财政部要求各地切实做好预算编制、指标安排、项目前期准备等相关工作，在确保符合政策和制度规定的前提下，待2013年预算年度开始后，即可按程序
拨付使用提前下达资金，并按照有关规定编制项目实施方案报财政部备案。现代农业生产发展资金实行“中央宏观指导、地方自主选项”的管理模式，将具体项目的立项权、审批权完全赋予地方，由各地因地制宜，自主选择扶持的主导产业和支持的关键环节，提高资金使用效益。2008-2012年，中央财政累计安排拨付现代农业生产发展资金381亿元，有效促进了优势特色主导产业加快发展和转型升级，加快了农业现代化步伐，提高了农业综合生产能力，保障了粮食等主要农产品供给，带动农民增收致富。11月8日，据来自工业和信息化部的官方消息显示，工信部与财政部在本周公示了总金额约为5亿元的2012年度物联网发展专项资金拟支持项目。其中，农业在支持范围内。此次入围的项目包括八项技术研发与五大智能领域共计149项，其中技术研发包括超高频和微波RFID芯片，微型和智能传感器，无线传感器网络自组网技术，低功耗无线传感器节点产品，物联网数据传输中间件，图像视频智能分析和识别，面向行业应用海量数据的数据挖掘，物联网安全等级保护和安全测评。五大智能领域包括工业、农业、物流、交通、医疗。今年的专项资金整体配额与去年相同；但不同的是，今年入围的企业数量更多。去年不足110家而今年则上升到了149家，其中不乏像中国电信这样的行业龙头企业，僧多粥少的局面进一步加剧。
五、带来的价值与效益
5.1为农业生产提供决策支持和组织保障
为一线生产者、经营者、管理者和决策者提供信息服务，成为“千里眼、顺风耳”，有效指导农业生产前、生产中和生产后的各环节，发挥平台对具体应用的“信息支撑”作用，让农业生产也走向智能化、让农业管理科学化、实现农业生产智能化，为精细化农业管理提供技术和组织保障。
5.2优化农业生产方式，改善农业效益
在社会效益方面，通过“农业物联网”的应用推广，可以有效改变以往高能耗、高人力投入、粗放式的管理方式，实现精细化、低能耗、低人力投入的高效率管理，助推农业专业化、集约化和规模化发展，以提高农产品产量，改善农产品质量，为农民增加收益。除了具有物联网应用已有的社会效益之外，还将具有投资少、成本低、快速部署上线、信息方便共享方便等良好的效益，最终在节能
减排、安全生产、提高农业生产效率和方便百姓生活等方面发挥更大的作用。
5.3解放劳动生产力，促进农业现代化
农业现代化是我国落实浙江“十二五”规划的重要举措，也是我国现代化建设的重要组成部分。通过“农业物联网”平台的建设和应用正是符合了加速现代农业建设，让科技带动农业现代化，逐渐实现农业生产的标准化、数字化、网络化的目标，达到让科技帮助农户种地，解放劳动生产力，科技辅助农业科技升级，从而有效促进农业的增产增收、节约能源的目的。
5.4丰富物联网行业应用，抢占物联网应用制高点
随着物联网浪潮的不断高涨，各行各业的物联网应用也在不断延伸和扩展，中国电信为了避免在物联网时代被沦为“智能管道”提供商，就必须努力完善物联网行业应用，同时也为农业信息化建设提供了解决方案，为智慧城市建设积累经验，智能农业远程智能监控系统具有很强的可扩展性，通过部署不同的传感器类型可扩展为多种行业应用，比如用于园林灌溉、路灯控制、环境监测、水产养殖等，丰富了中国电信的ICT业务，间接提升了中国电信在信息化方面的竞争力，真正的进入全业务运营时代。
六、主要结论
1科学、理性认识物联网应用创新发展理念
物联网概念的提出与我国现代农业发展的迫切内在需求相吻合，既是历史机遇的巧合，也是农业发展的必然。物联网技术在农业领域良好的发展前景，不是概念的炒作，而是农业生产集约化、自动化、智能化和信息化发展的必然趋势。我国目前农业发展正处于由传统农业向现代农业转变的拐点上，生产信息化的核心是高产、高效、低成本和优质，物联网技术是实现上述目标最主要的技术保障。
2需求分析与优先推进领域
物联网农业应用的最大领域在于设施农业和现代物流。农业传感器和无线传感网是需要优先发展的领域。从农业传感器来说，作为农业可控因子的传感器应放在更重要的位置加强研究。农业传感器和无线传感网产品化和产业化应作为国家“十二五”电子信息产业发展的优先领域。
3战略思路、战略目标、技术与产业发展规划思路
智慧农业物联网系统设计
毕业设计（报告）课题:智慧农业物联网系统设计 学生: 夏培元系部: 物联网学院 班级: 物联网1404班学号: 2014270307 指导教师: 杨昌义 装订交卷日期: 2017年01 月日 I / 20
摘要 随着经济社会的发展，农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于ZigBee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于ZigBee 技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它ZigBee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的ZigBee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。 关键词:物联网；智慧农业；云计算；物联网架构；ZigBee II / 20
智慧农业物联网的概念和意义
中国农业物联网领航者——托普农业物联网 智慧农业物联网的概念和意义 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理及实现智能自动化。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对提高世界农业水平具有重要意义。 2010年，托普仪器开始专注于“智慧农业”方面的研究，五年来不断摸索前进，通过吸纳专业的研究人才、和高等院校合作及相关政府领导的方向性指导，使得托普仪器的农业物联网技术在时间的打磨下越来越成熟，越来越贴近用户需求。2014年，托普仪器联合中国工程院孙九林院士团队建立企业院士工作站，使公司研发水平更加精进，更具实力。5年来，托普仪器先后完成农业物联网系统10余个，在全国各地成功搭建的项目不胜枚举。其中，长春农博园、慈溪海通时代农场、山东兰陵（苍山）农业物联网示范园、江西凤凰沟物联网生态餐厅等项目更是被广大用户所熟知，成为众人津津乐道的农业物联网成功案例。 紧跟时代，助力农业，托普人在追求自身“农业梦”的同时，也一直都在帮助别人实现他们心中的农业梦想。相信通过大家的不懈努力，托普农业物联网技术必将惠及更多的农业人。
基于物联网的智慧农业系统研究_朱茗
基于物联网的智慧农业系统研究□朱茗浙江省公众信息产业有限公司 农业种植中，为了防治病虫害和追求产量，过量使 用、滥用农药和化肥已成为不争的事实，同时随着全球变 暖，各种极端气象条件频发，使脆弱的农业更加雪上加 霜。中国农业需要变革，变革要从源头抓起。将物联网技 术应用在农业中，可以实现智能化识别、定位、追踪、监控 和管理，是智慧农业和精细化生产、管理、决策的技术支 撑，是发展“智慧农业”的核心。 一、中国农业发展现状 我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平 的３０％和２５％，且现有耕地中２／３是中低产田，农田灌溉 水的有效利用率只有３０％￣４０％（发达国家已达５０％ ￣７０％）。化肥、农药等生产资料投入水平高且利用率低，并 导致了农业生态环境污染和破坏，土壤沙化、碱化、盐渍 化严重，耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚 至要低一半以上，２１世纪我国人口增长和土地资源减少 的矛盾不可逆转。我国农业信息技术经过多年的研究， 有一定基础，但与目前应用需求差距很大，在生产过程科学 管理、 农产品质量安全与溯源、农业远程技术服务，农民远程培训等方面的研究刚刚起步；农业种植结构的调整， 养殖业以及其他相关产业迅速发展，用于优质生产和标 准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步；面向农村快 捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍 未取得重要突破。 二、中国物联网发展现状 物联网技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的 传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭 智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”（Ｅｎａｂｌｅｄ）的， 如贴上ＲＦＩＤ、条形码标签的各种资产、携带无线终端的 个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通 过各种无线和／或有线的长距离和／或短距离通讯网络 实现互联互通（Ｍ２Ｍ）、应用大集成（ＧｒａｎｄＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、以及 基于云计算的ＳａａＳ营运等模式，在内网（Ｉｎｔｒａｎｅｔ）、专网 （Ｅｘｔｒａｎｅｔ）、和／或互联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）环境下，采用适当的信 息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网相关技术在中国已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个领域，在未来３年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、智慧城市、智慧医疗、车用传感器等领域率先普及，预计将实现三万亿的总产值。三、物联网在农业中的应用在大棚控制系统中，物联网系统的温度传感器、湿度传感器、ＰＨ值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、ＣＯ２传感器等设备，监测环境中的温度、相对湿度、ＰＨ值、光照强度、土壤养分、ＣＯ２浓度等物理量参数，并通过基于Ｚｉｇｂｅｅ网络协议的无线设备将参数传送到标准网关设备，标准网关通过ＧＳＭ、ＣＤＭＡ或者以太网将数据发送到服务器中进行分析控制，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行检测控制。采用无线网络传递测量得到的农作物的各种参数，可以为精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。下一步的目标是一方面加入更多不同种类的传感器采集数据并加大采集频率，另一方面在云平台侧建立更多的数学模型，摸清不同地区、不同季节、不同农作物的最佳养殖规律，达到最优化品质、最优化质量的产品，并建立突然预案应对突发天气情况和其他一些突然情况对农作物生长的影响。四、小结与传统农业不能适应农业持续发展的需要相比，智慧农业可以实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但可以最大限度提高农业生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。【摘要】本文分析了中国农业的现状，以及物联网对当前农业生产的推进作用，并以农业养殖大棚为例，说明了物联网 在农业养殖大棚中实现智慧农业管理的过程。 【关键词】物联网智慧农业Ｚｉｇｂｅｅ传感器 参考文献［１］黄桂田．《物联网蓝皮书：中国物联网发展报告（２０１２￣２０１３）》社会科学文献出版社２０１３ ［２］徐勇军．《物联网关键技术》电子工业出版社２０１２ ［３］李道亮．《农业物联网导论》科学出版社２０１２ 新聚焦ｅｗＦｏｃｕｓＮ１９
华育物联网智慧农业案例
【北京华育智慧农业典型范例】 智慧农业系统ITS-WSNCE/A方案[学习目标] 1、动手搭建一个完整的智慧农业系统的环境； 2、全面了解智慧农业所涉及的各式传感器； 3、系统性的学习和掌握无线传感网的建设、管理与应用； 4、学习传感器数据记录和操作方法； 5、掌握物联网智慧农业设计与实施的具体方法。 [本章重点] 1、掌握物联网智慧农业设计与实施的具体方法； 2、动手搭建一个完整的智慧农业系统的环境。 一、项目背景 北京市延庆县经济菜种植基地是基于北京华育迪赛信息系统有限公司的远程监测、数据采集系统，为实现农业现代化, 科技兴农起到了重要作用。 北京华育物联网智慧农业系统，对大棚里的温度、湿度进行采集，并进行上传，蔬菜大棚里的温度、湿度对农作物的生长起到关键作用，农业专家可通过视频图象判断植株生长情况、检查是否有病虫害、大棚的温湿度是否合适，并可结合土壤酸碱度等信信息，对农户进行相应指导。该系统很大程度上缓解了我国农业专家短缺、农民专业种植知识匮乏的现状，使专家足不出户，就可以为农民实时提供种植指导，极大节约了专家“出诊”成本，提高工作效率。系统的施行，使得以往很多需农业专家亲自下到
田间地头的工作可以足不出户完成，一天可为身处不同区域的多个农户提供种植指导，颠覆了传统农业专家的工作模式。同时系统采集的数据也可以作为产量预测的依据，为国家宏观调控提供依据。 智慧农业蔬菜大棚 我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义，而农业专家又相对匮乏，不能够做到在灾害发生时及时出现在现场，因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。 上世纪九十年代后，无线技术的广泛应用使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展。尤其以Zibgee无线技术为主的物联网系统，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成
基于物联网技术的现代智慧农业解决方案
基于物联网技术的现代智慧农业解决方案上世纪九十年代后，无线技术的广泛应用使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展。尤其以Zibgee无线技术为主的物联网系统，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。 那么什么是智慧农业了，根据维基百科上面的定义智慧农业主要有这些解释。 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。 根据最新研究结果显示，我国实施精准农业的近期目标，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面切实做好有关基于Zigbee无线技术的物联网应用与研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。 托普物联网是浙江托普仪器有限公司主要经营项目之一。托普物联网依据自身研发优势，开发了多种模块化智能集成系统。 1、传感模块：即环境传感监测系统。它依据各类传感设备可以完成整个园区或完成对异地园区所需数据监测的功能。
物联网在智慧农业中的应用
物联网在智慧农业中的应用 在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显着，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH 值等方面实现科学监测、科学种植, 帮助农民抗灾、减灾[1]. 在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1 智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等）和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 1.1 智慧农业定义 “智慧农业”也称为“智能农业”, 它充分应用现代信息技术、计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S 技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、问题预警等智能管理。智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源，最大限度地降低农业成本和能耗、减少
智慧农业大棚物联网智能系统
智慧农业建设果蔬大棚物联网 项 目 方 案
前言 (4) 一、农业物联网在现代设施农业应用的意义 (5) 二、果蔬大棚物联网方案概述 (7) 2.1 系统设计原则 (7) 2.2 系统功能特点 (8) 2.3 系统组成 (9) 3.4 系统示意图 (10) 三、各子系统介绍 (11) 3.1 环境参数采集子系统 (11) 3.2 自动控制系统 (12) 3.3 视频监控子系统 (16) 3.4 信息发布系统 (16) 四、中央控制室及管理软件平台 (18) 4.1系统平台功能 (18) 4.2 数据采集功能 (20)
4.3 设备控制 (22) 4.4 视频植物生长态势监控功能 (23) 五、项目的需求 (26)
前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一，是继互联网之后的又一次产业升级，是十年一次的产业机会。总体来说，物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术，物物相连，相互感知，若干年后，地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址，它的各种状态、参数可被感知。2009 年8 月温家宝总理在无锡提出"感知中国"，物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。2010 年国家发布了"十二五"发展规划纲要，其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一节’构建下一代信息基础设施”中明确提到：推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。在第五章“加快发展现代农业‘第二节’推进农业结构战略性调整”中提出：加快发展设施农业，推进蔬菜、果蔬、茶叶、果蔬等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进水产健康养殖。推进农业产业化经营，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出：推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用，做大做强现代种业。加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用，实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化，促进农机农艺融合。发展农业信息技术，提高农业生产经营信息化水平。 2013 年国家一号文件更是着重讲述物联网技术在农业中的应用。物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。
基于物联网的智能农业系统设计
课程设计报告 （物联网技术与应用） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于物联网的智能农业系统设计专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生姓名：吴亚敏 指导老师：韩树人 时间：2016年4月30日
摘要 由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等，为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化，研究开发了基于物联网技术的职能农业系统，并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。 关键词：农业系统；物联网；系统设计
目录 摘要 (2) 第1章物联网技术的研究现状和发展情景 (1) 1.1研究现状 (1) 1.2发展趋势 (2) 第2章智能农业概述 (3) 第3章系统的需求分析 (4) 第4章系统的组成 (5) 第5章系统的开发平台设计 (6) 5.1无线传输协议选择 (6) 5.2硬件节点平台 (6) 5.3系统的软件设计 (7) 第6章系统调试 (8) 第7章心得体会 (9) 参考文献 (11)
第1章物联网技术的研究现状和发展情景 1.1研究现状 M2M技术、传感网技术及射频识别（RFID）技术、网络通信技术是物联网的关键技术。 （一）M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信，与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段，使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。 （二）传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置，传感器能够感受到被测量的信息，并能将检测到的信息，按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器，在实际应用中，传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要，无线传感网能够在满足上述需要的前提下，提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络，使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来，全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时，首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题，而在利用信息的过程中，传感器具有非常突出的地位，这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。 （三）射频识别（RFID）技术。通常，当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时，读写器激活标签，并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息，从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码，如果它的数据格式有很多是互不兼容的，在闭环情况下，对企业的影响不是很大。
基于物联网的智慧农业发展与应用
基于物联网的智慧农业发展与应用 顿文涛1， 赵玉成2，袁帅3，马斌强1，朱伟1，李勉1，袁超1，赵仲麟1（1.河南农业大学，河南郑州450002；2.河南省农业机械试验鉴定站，河南郑州450008； 3.四川农业大学机电学院，四川雅安625014） 摘要：本文研究并论述了智慧农业的概念、特点和架构，结合物联网技术，分析了基于物联网的智慧农业在国内外的研究情况与典型应用，事实表明，物联网技术在智慧农业领域具有良好的发展前景。关键词：物联网；传感器；无线传感器网络；智慧农业；应用中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编码：1672－6251（2014）12－0009－04 The Development and Application of Wisdom Agriculture Based on the Internet of Things DUN Wentao 1， ZHAO Yucheng 2，YUAN Shuai 3，MA Binqiang 1，ZHU Wei 1，LI Mian 1，YUAN Chao 1，ZHAO Zhonglin 1 (1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002; 2.Henan Agricultural Mechanical Test Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008; 3.College of Mechanical and Electrical Engineering,Sichuan Agriculture University,Sichuan Ya ′an 625014) Abstract:This paper studies and discussed the concept and characteristics and architecture of wisdom agriculture,and analyzed the domestic and overseas research situation and typical applications of wisdom agriculture based on the Internet of Things technology.The fact showed that Internet of things technology had bright development prospects in the field of wisdom agriculture.Key words:Internet of Things;sensor;wireless sensor network;wisdom agriculture;application 基金项目：国家自然科学基金项目（编号：31100067）；河南农业大学博士科研启动项目（编号：30200345）。 作者简介：顿文涛（1980-），男，工程师，研究方向：计算机网络安全、传感器技术。通信作者：赵仲麟，男，副教授，研究方向：化学生物学、蛋白质工程、信息技术。收稿日期：2014-11-04 农业网络信息 AGRICULTURE NETWORK INFORMATION ·农业信息化· 2014年第12期 在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显著，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤 pH 值等方面实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾[1]。 在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿 度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO 2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO 2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互 联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等）和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、
lora智慧农业物联网系统
智慧农业物联网系统 解 决 方 案 北京创羿兴晟科技发展有限公司
、系统简介 “智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”是一套基于 modbus/bacnet协议及lora无线通讯系统平台，实现农业生产的智能化及绿色生态管理。该系统利用多种类型的传感器、自动化控制设备、多功能采集节点，以及无线组网系列设备等组建农业智能化生产与监测专用的无线传感网，对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等信息进行采集，并传输到云数据管理中心，通过特定的算法建立云数据库，并为农业管理部门及农户提供生产管理依据。此外，农户可在自己的管理权限范围内，对农业生产现场（如农业大棚、大田、水产品养殖场等）进行实时监测、设备远程控制、节能管理以及化肥等化学产品的使用管理，在保证农业生产的同时，实现农业生产的智能化管理，降低农业生产对自然环境的影响，实现农业生产过程的绿色生态管理。 目前，由于人们普遍认为农业本身就是绿色的，所以绝大多数智能农业的项目普遍关注农业生产的智能化，而很少关心农业生产对生态环境的影响。事实上，虽然农业本身是绿色的，但农业生产并不是绿色的，农业生产中使用的化肥、农药以及农机设备均会对自然环境造成影响。因此，“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”在设计思想上，与现有的智能农业物联网系统不同，该系统在实现农业智能化生产的同时，还尽量降低农业生产对环境的影响。通过物联网技术、云计算技术提高我国农业生产的管理水平，推动我国绿色生态农业的发展，提高我国农业的智能化、绿色生产水平，实现农业生产的智能化及绿色生产管理。 北京创羿兴晟科技公司研发了多款lora产品，例终端节点CY-LRB-102终端节点CY-LRB-101lora控制终端CY-LRW-102 lora检测终端CY-LRW-10等产品型号，还有多款产品正在研发中，将窄带物联网技术充分应用于现代农业中，打造智能农业系统。 图1智慧绿态农业物联网系统示意图
基于物联网的智慧农业园区建设项目申报材料
农业财政项目申报标准文本项目名称：基于物联网的智慧农业园区建设
一、项目基本信息 单位:万元 1.项目名称基于物联网的智慧农业园区建设 2.行业类别现代农业产业园区公共平台建设 3.项目属性农业信息化项目 4.总投资 其中：申请财政补助 1).中央财政- 2).省级财政 3).市地财政- 4).县及县以下 财政 - 5.项目单位 名称： 地址： 法人代表： 法人代表电话： 开户银行： 银行账号： 二、项目可行性研究报告摘要
单位：万元 1．项目与项目单位概况1）项目概况 江苏南京白马国家农业科技园区于2009年被省政府批准成立，2010年被国家科技部命名为国家级农业科技园区。根据总体发展规划，园区将加快推进农业高新技术产业区、高效生态农业示范区、综合配套服务区和农业科技公共服务平台建设。 为支撑传统农业向现代农业的升级转型，建立一套一体化的智慧农业园区平台显得尤为重要，实现农业生产过程的自动、精准控制，打通农业供应链的全程管理，有效扩展园区农业信息化应用的广度，避免新的信息孤岛的产生，服务园区农业生产、监管的多个用户群体。 本项目着眼于以平台为核心，建立一体化的智慧农业管理和服务平台。打破现有农业信息化各类产品“烟囱式”的建设模式，构建横向有效融合的农业信息化平台，实现最大程度的信息共享和功能复用；以无线传感网络技术、云计算技术、SaaS、PaaS等最新的信息技术为支撑，构建新的“平台式”信息化服务模式，提高信息化平台的可扩充性，降低信息化的建设成本和用户的使用成本。 平台以政府相关监管机构、农户和农业企业等生产者、农用物资供应商和农产品分销渠道商、农业专家、最终消费者等五类用户为目标用户，通过园区服务中心、生产服务中心、应急指挥中心、市场服务中心和产品服务中心等五大中心建设，来实现园区的智慧化管理，满足现代信息管理、智能化生产管理服务和农产品产后服务等要求。 2）项目单位概况 江苏南京白马国家农业科技园区于2009年被省政府批准成立，2010年被国家科技部命名为国家级农业科技园区。目前省农科院、南京农业大学、南京林业大学、农业部南京农机化所、省农机局等高校科研单位相继落户，园区入驻农业龙头企业已近20家，参与园区建设的农民达6000多户，形成了黑莓
智慧农业物联网数据云平台解决方案
xx农业物联网+战略 ——基于大数据xx应用的解决方案目录 一、农业发展的几个阶段 (1) 二、智慧农业战略平台基本架构 (2) 三、平台的基本功能模块 (2) 四、平台的智能化控制 (3) 五、生产管理服务平台 (3) 六、农户智能管理系统 (3) 七、农产品溯源服务平台 (3) 八、移动可信查询终端 (4) 一、农业发展的几个阶段 1．农业 1.0时代（原始农业）： 以人力为主，辅以简单的生产工具实现劳作。 2．农业
2.0时代（机械农业）： 以大型农机具替代人力生产，提供效率。 3．农业 3.0时代（现代农业）： 以自动化生产、规模化种植（养殖）增产增效。 4．农业 4.0时代（xx农业）： 以物联网为依托，结合移动互联网实现大数据和云应用，通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。二、智慧农业战略平台基本架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1．基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2．核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3．平台服务包括管理服务（种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析）和监控服务（远程监控、自动化监控）。 4．服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5．终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。 三、平台的基本功能模块 1．行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用，保护大数据采集监控平台，智能化控制平台。
2．生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3．产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台，政务管理服务平台。 4．消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、平台的智能化控制 1．实现对特定设备的接管。 2．通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3．声光电一体化异常触发警报。 五、生产管理服务平台 1．合作社间独立账户，信息安全保密，可实现产供销业务流程，降低手工记账风险。 2．农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询，农机手与指挥中心实时通讯，机手、地块、农机、作业动态绑定，根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统 1．农务信息自查。 2．常见病情回复。 3．疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台 1．溯源（静态溯源、实施溯源）。 2．检验报告。 3．各类证书。
物联网在智慧农业中的应用
Vol.53,No.06 . 2019 ·17· DOI ：10.3969/j .issn .2095-1205.2019.06.08 物联网在智慧农业中的应用 彭求明 （武汉职业技术学院计算机技术与软件工程学院 湖北武汉 430074） 摘 要 随着社会的进步，农业也得到了较好地发展。同时在科技进步的推动下，物联网及相关计算机、信息化技术也 得到了较好的推广应用。科技作为推动生产发展的最原始引擎动力，所起到的效果和价值都是明显的，在实践中，要充分认识物联网技术的要点所在，对技术特点等进行充分了解，并结合实际制定智慧农业的架构，合理进行实际应用，优化生产、管理与监督等农业生产全过程。 关键词 物联网；智慧农业；应用研究；体系架构；应用现状；技术要点 中图分类号:S126 文献标识码:C 文章编号:2095-1205(2019)06-17-02 我国一直是农业生产大国，自古以来农业都是国家发展的根本，在新时代背景下农业也是发展最主要的根本，其自身所起到的价值和意义都是较明显的。尤其是我国信息化技术的不断发展，相关技术应用农业领域，也有着较大的意义。针对这一特点，我国农业需要积极应对时代发展做出变革，做出转型和升级。科技在生产过程中所起到的效果明显，首先需要认识到物联网技术的关键要点，从而有效应用。 1 物联网技术简要介绍 物联网技术是建立在互联网技术基础之上的一类智能化、自动化技术，所起到的价值和意义较明显，具体指的就是物与物之间的联动和连网，互相联系、彼此促进功能性的提高。物联网核心技术仍然是计算机技术、信息化技术和互联网技术，是相关技术的一个拓展和延伸。这样的技术所起到的价值和意义是较明显的，与其他技术不同之处在于，此类技术更多会涉及实体，涉及诸多线下内容，是建立在线上线下彼此之间联动和联系的。一般整体体系可以分为三个层次，即感知层、网络层和应用层。这三个层次彼此交互，且呈现一个渐进的形式，其中感知层为最底层，也是最为基础一层，主要通过物体识别和扫描等，获取物体的信息，并将信息传递给上层设备进行处理。而网络层主要起到的作用就是将设备和信息、数据传递等进行一定联动，将数据进行互动交流和处理，最终获得一个结果，起到一个中转的效果。而最终的应用层，则是进行物联网的实际应用，进行数据调配，达到一个智能化、自动化的目的，满足用户的实际需求，优化最终应用效果。 总的来说，此类技术相对较为成熟，应用过程中也具备着较强的逻辑性和条理性，所起到的价值和意义也较明显，能够满足用户不同个性化和智能化等多方面的需求。在实际应用过程中，此类技术应用领域也具备明显的不同之处，所起到的功能和效果也存在差异。 2 物联网的应用现状分析 2.1 监控功能应用 监控功能应用主要是依托了无线传感器，进行实时动态监督，对农田现有的温度、湿度、光纤强度等进行一定观察，从而远程进行控制农田现有环境等多方面情况。在实际操作过程中，主要是由传感器支持，联动网络层面，最终反馈到用户端。这一过程控制效果相对较为可观，可以发现外在温度具体变化，明确环境变化对农田所带来的影响，从而结合农田作物成长所需各类元素，进行相关控制，充分令农作物的生长全过程进行自动化控制。 2.2 监测功能应用 监测功能一般来说都是利用RFID 电子标签来建立一个安全体系，从生产到销售、食用等全环节，都利用标签进行相关管理，从而有效实现全过程控制，实现一个有效的安全方面应用。而通过相关技术应用之后，整体安全性及安全效果也相对较为可观一些，对于农作物生产销售全过程也可以充分有效保障，在拥有数量与销量同时，也可以更加拥有质量和经济价值，提升各类产业与产品的附加价值等多方面情况，有效优化农业经济架构和产业发展。 2.3 图像视频监控功能 图像视频监控主要是进行实时动态的耕地、作物、土壤等多方面的控制，借助多元化的手段和多层次的方法进行一定调节和调整，建立在多维信息基础之上，利用各类控制手段之后，可以确保相关环境处于一个最佳状态。而在这一过程中，环境数据等也会生成一定的历史，进而建立一个完整的数据模型，根据实际情况来反馈与调整相关参数，辅助进行相关决策。 3 基于物联网的智慧农业架构 3.1 系统结构设计 在实际应用中，此类系统及技术所起到价值相对明显，而一般来说具体系统结构设计则可以包括信息采集器、智能网关、监督装备和自动调控设施等，这些都是此类系统架构最基本组成。一般采集器等属于感应层，即将环境等相关内容收集到其中，将信号转变为模拟信号，依托于数据的转换器转为数字信号，接入到网络层并转为电磁波，传输到各类协调器和网络层中。而智能网关则实施对信息进行全方位的处理和运作，进行数据传输，传输至
【新版】智慧农业物联网平台建设运营项目建议书
智慧农业物联网平台建设项目建议书
目录 前言-------------------------------------------------------------- 3 方案整体示意图--------------------------------------------------- 5 方案概述---------------------------------------------------------- 6 系统功能总体描述------------------------------------------------- 8 网络传输平台设备配置清单--------------------------------------- 9 信息精准采------------------------------------------------------11 数据可靠传------------------------------------------------------12 智能远程控制-----------------------------------------------------14
前言 “物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义，而农业专家又相对匮乏，不能够做到在灾害发生时及时出现在现场，因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。农业信息化，智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是农业发展的必然阶段，是新时期农业和农村发展的一项重要任务，是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化，对于促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设，通过信息技术改造传统农业、装备现代农业，通过信息服务实现小农户生产与大市场的对接，已经成为农业发展的一项重要任务。 农业物联网建设主要包括环境、植物信息检测，温室、农业大棚信息检测和标准化生产监控，精准农业中的节水灌溉等应用模式，例如农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更等环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息的监测。
基于物联网智慧农业平台项目解决方案
基于物联网智慧农业平台项目 解决方案 建设单位：软件134 编制单位：雎正 编制时间：2015.6.24 目录 引言 (1) 引言 (1)
产品概述 (8) 产品优势 (23) 国家与政策支持 (25) 带来的价值与效益 (27) 主要结论 (29) 物联网农业在农业中应用的意义 (30) 一、引言 1.1我国农业现状 中国作为一个传统的农业国家，长时间以来仍然处于一家一户的传统农业，农业生产规模小、机械化程度低、高科技难以普及，农民科学种植观念淡薄，认识存在偏差。农业收入占家庭总收入的比例极低，导致越来越多的青壮农户转向以打工收入为主，尤其是年轻一代的农民更不愿意拴在土地上，导致大量土地资源的浪费，农业生产力低下。由于诸多因素我国农业生产方式多以人工种植和传统种植方式为主，农药使用泛滥、土地盐碱化严重、水源灌溉浪费、施肥不科学等问题近年来日益突出，我国自然环境承载力与经济发展之间的矛盾也日益突出，水资源、耕地、草地等主要农业资源不断减少，严重制约了农业综合生产力的提高。农产品供给数量、质量及价格是我国农业生产的核心问题，长期以来我国农业生产在这些问题上面临诸多的挑战： 1）缺乏科学管理手段、现代化程度低下 受人口激增压力及生态环境相对恶劣的双重影响，导致我农业分布区域范围较为广泛，土地人口承载量低以及农业资源利用效率效益低的现状，当前农业发展尚处于生产性低耗源而结构性高耗源的非控式发展阶段。与一些农业发达国家的集约化、标准化、规模化管理水平相比，我国农业生产的科学管理手段贫乏，生产前缺乏规划，生产时缺乏管理，科技成果向生产力转化和科技成果的利用率都不高，生产管理制度和规范化作业体系有待于进一步完善和加强。农业生产的方式和生产工具的现代化程度普遍偏低，农业基础设施相当脆弱，抗御自然灾害的能力较弱，有相当一部分地方的农户都还以手工方式耕作，生产手段落后，严重浪费了劳动力和自然资源，制约了农业发展的速度。
基于物联网的智慧农业监控系统
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5517814613.html, 基于物联网的智慧农业监控系统 作者：黄颖张伟 来源：《物联网技术》2017年第04期 摘要：采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式，将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统，然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数，更加精确地控制不同农业基地的状况，实现远程设备和人员之间的信息交互，组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试，证明系统具有良好的稳定性，可实时监控，采集信息，进行环境控制，广泛应用于农场的远程管理。 关键词：智慧农业；监控系统；物联网；ZigBee 中图分类号：S24；TP277 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）04-00-02 0 引言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式，浪费了大量的人力物力，而且对环境造成了污染与破坏，不利于农业的可持续发展。因此，如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求，利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统，成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点，由嵌入式网关，RFID，ZigBee及各种传感器模块组成，在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的，包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据，然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输，再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器，将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示，实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制，以保证环境参数的稳定。此外，系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面，管理和控制界面，给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数，如大棚内的温湿度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚，大棚内的光照强度等。