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1、 农业物联网调研及发展前景分析报告一、农业物联网简介概述：物联网(TeIterntfThin)是互联网的延伸，是新一代信息技术的重要构成部分。物联网又称“传感网”。物联网是通过射频辨认(RID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按商定的合同，把任何物品与互联网连接起来，进行信息互换和通讯,以实现智能化辨认、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网市场潜力巨大，,国内物联网产业市场规模达到3650亿元,这一数值接近00亿元。中国产业调研网发布的中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告觉得：农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用,就是运用各类传感
2、器、RI、视觉采集终端等感知设备，广泛地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域的现场信息;通过建立数据传播和格式转换措施，充足运用无线传感器网、电信网和互联网等多种现代信息传播通道，实现农业信息多尺度的可靠传播;最后将获取的海量农业信息进行融合、解决,并通过智能化操作终端实现农业的自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易,进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目的。在农业生产效率方面,国内农业的现状是生产效率相对低下，每立方米水生产的粮食局限性1000克,而发达国家可以达到克以上。此外,国内农业自动化水平低,对劳动力的需求量高于发达国家。这样的
3、现实阐明,国内亟需通过发展农业物联网技术来提高生产效率和节省资源。在农业食品安全面,食品安全问题难以解决究其因素,重要是由于食品在被消费者食用前,需经历数个或数十个环节，一旦发生安全问题，很难拟定是哪一种环节出了问题。近年来,随着智能农业、精确农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐渐拓宽。在监视农作物灌溉状况、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、氮浓缩量和土壤H值等方面,物联网技术正在发挥出越来越大的作用，从而实现科学监测,科学种植，协助农民抗灾、减灾，提高农业综合效益，增进了现代农业的转型升级
4、。托普云农就中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告对国内农业物联网行业现状、发展变化、竞争格局等状况进行进一步的调研分析,并对将来农业物联网市场发展动向作了详尽论述,还根据农业物联网行业的发展轨迹对农业物联网行业将来发展前景作了审慎的判断，为农业物联网产业投资者寻找新的投资亮点。托普云农就中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告最后阐明农业物联网行业的投资空间，指明投资方向，提出研究者的战略建议，以供投资决策者参照。托普云农对中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告报告是有关农业物联网公司、研究单位、政府等精确、全面、迅速理解农业物联网行业发展动向、制定发展战略不可或
5、缺的专业性报告。二、 物联网农业智能测控系统在农业中应用的意义： 国内是农业大国，而非农业强国。近30年来果园高产量重要依托农药化肥的大量投入,大部分化肥和水资源没有被有效运用而随处弃置,导致大量养分损失并导致环境污染。国内农业生产仍然以老式生产模式为主，老式耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅挥霍大量的人力物力,也对环保与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。本项目针对上述问题,运用实时、动态的农业物联网信息采集系统,实现迅速、多维、多尺度的果园信息实时监测,并在信息与种植专家知识系统基本上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。突破果园信息获取困难与智能化限度低等技术发展
6、瓶颈。目前，国内大多数水果生产重要依托人工经验尽心管理,缺少系统的科学指引。托普云农设施栽培技术的发展，对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为解决国内城乡居民消费构造和农民增收,为推动农业构造调节发挥了重要作用,温室种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制,信息获取手段是最重要的核心技术之一。作为现代信息技术三大基本(传感器技术、通信技术和计算机技术）的高度集成而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和解决技术。网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所构成,可以协作地实时监测、感知和采集多种环境或监测对象的信息，并对其进行解决,获得详尽而
7、精确的信息,通过无线传播网络传送到基站主机以及需要这些信息的顾客，同步顾客也可以将指令通过网络传送到目的节点使其执行特定任务。物联网在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看，无论是从种植的哺育阶段和收获阶段,都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。 （1） 在种植准备的阶段，我们可以在温室里面布置诸多的传感器，分析实时的土壤信息,来选择合适的农作物。 （2） 在种植和哺育阶段,可以用物联网的技术手段采集温度、湿度的信息,进行高效的管理，从而应对环境的变化，保证植物育苗在最佳环境中生长。例如说通过采集设备,例如说降温了，我可以给她在温室里加热。 （3） 在农作物生长方
8、面,可以运用物联网实时监测作物生长的环境信息、养分信息和作物病虫害状况。运用有关传感器精确、实时地获取土壤水分、环境温湿度、光照状况,通过实时的数据监测和物定作物的专家经验相结合，配合控制系统调理作物生长环境,改善作物营养状态,及时发现作物的病虫害爆发时期,维持作物最佳生长条件，对作物的行长管理有非常重要的作用。 （4） 在农产品的收获阶段,我们也同样可以运用物联网的信息，把它传播阶段、使用阶段的多种性能进行采集,反馈到前端,从而在种植收获阶段进行更精确的测算。 （5） 提高效率,节省人工，如果是几千亩的农场，要对各大棚进行浇水施肥,手工加温，手工卷帘，那要用大量的时间和人员来操作。如果应用了
9、物联网技术,手动控制也只需点击鼠标的微小的动作，前后但是几秒,完全替代了人工操作的繁琐。 三、 物联网农业智能测控系统所技术特点： (1）监控功能系统: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、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其他参数也可以选配,如土壤中的值、电导率等等。信息收集、负责接受无线传感汇聚节点发来的数据、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、动态显示和分析解决以直观的图表和曲线的方式显示给顾客,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 （2） 监测功能系统
10、：在农业园区内实现自动信息检测与控制，通过配备无线传感节点，太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传播系统,每个基点配备无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其他参数也可以选配，如土壤中的P值、电导率等等。信息收集、负责接受无线传感汇聚节点发来的数据、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、动态显示和分析解决以直观的图表和曲线的方式显示给顾客，并根据种植作物的需求提供多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
11、联的关系网络，通过多维信息与多层次解决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体现方式。例如: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。应当灌溉到什么限度也不能死搬硬套地仅仅根据这一种数据来作决策。由于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解决，既可直观反映某些作物的生长长势,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
12、上给农户提供更加科学的种植决策理论根据。 四、农业物联网的重要功能 数据采集，数据解决，数据通信，信息查询,数据管理，泵站控制，避免报警,作物生长环境参数(土壤水分、养分、空气温湿度、光照、辐射、O2、风速、风向、雨量等)实时采集和监控 五、 农业物联网的信息采集 1、通过多种传感器采集各类信息，其中涉及温湿度、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、一种基地可以建多种节点，每个节点可以根据需要连接多种传感器，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。数据采集,数据解决，数据通信,信息查询，数据管理，泵站控制,避免报警,
13、作物生长环境参数(土壤水分、养分、空气温湿度、光照、辐射、C2、风速、风向、雨量等)实时采集和监控六、农业物联网的信息传播分布式传感器信息汇聚各个节点，各个节点采用优化ZgBe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,传播距离远,功耗低，安全可靠七、农业物联网的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、界面简朴易操作、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、灵活以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、
14、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。该系统提高了区域内水资源的综合管理水平,提高田间设备的运营小卢和运用率,提高了管理人员的工作效率，减少了管理成本,进而达到了节水、节能、增产、增效的目的。 八、 农业物联网技术与精确农业的发展与老式方式相比，农业物联网监测系统为农田信息获取提供了一种崭新的思路。物联网是通过射频辨认、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按商定的合同，把任何物品与互联网连接起来,进行信息互换和通讯，以实现智能化辨认、定位、跟踪、将传感节点布设于农田等目的区域，网络节点大量实时、精确地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息，这些信息在数据汇
15、聚节点汇集,网络对汇集的数据进行分析,协助生产者有针对地投放农业生产资料等,从而更好地实现耕地资源的合理高效运用和农业现代化精确管理，推动农业生产的高效管理、提高农业生产效能。应用农业物联网监测系统重要构成的无线传感器网络进行农田土壤墒情信息获取可以满足迅速、精确、持续测量的规定。无线传感器网络作为一种全新的信息获取和解决技术,凭借其低功耗、低成本、高可靠性等特点,已逐渐渗入到农业领域。随着物联网的浮现，对于实行农田精确作业过程,农田环境信息的采集则规定更加精确、及时。目前,农田信息获取的重要方式有:手持设备的人工获取方式、基于PR监测方式和基于WLAN监测方式等。运用手持设备人工打点，来获取
16、农田土壤信息是最原始的方式,该方式不仅需要耗费大量的人力、不具有实时性，并且数据的获取量有限，显然已不能满足目前农田土壤墒情监测的需求。而墒情监测系统重要由低功耗无线传感网络节点通过Zigee白组网方式构成,实现土壤墒情的持续在线监测。重要涉及两个重要部分：即环境区域内的无线网络部分及实现远程数据传播的通信网络部分。无线网络选择星型网络连接拓扑；远程数据传播采用Intnet实现，采用嵌入式Internet接入技术实现无线网络与 Internet网络通信；以土壤的温度、湿度等参数采集为模型完毕监测区域内环境参数采集。从而满足精确农业作业对农田信息精确度、实时性等规定。1、农业物联网无线传感器网络监测系统整体框架无线传感器网络系统涉及两个
