《农业物联网解决方案设计及项目实施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农业物联网解决方案设计及项目实施（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、农业物联网解决方案设计及项目实施一、农业物联网简介概述：当前，我国正处于从传统农业到现代农业转变的过程中，信息技术成为利用 现代高新技术改造传统农业的重要途径。农业信息化的发展大致经历了电脑农业 数字农业、精准农业和智慧农业四个阶段。智慧农业是农业生产的高级阶段，集 新兴的物联网、大数据、云计算等技术为一体。物联网是在互联网基础上的延伸 和拓展，通过全面感知、万物互联和智能化应用，实现物与物、物与人、所有的 物品与网络的连接，从而进行识别、管理和控制。在国内，农业物联网在农业发 展中的应用显示出了一定的成效，推动了大棚蔬菜、大田种植、花卉种植、水产 养殖等多方面农业的快速发展，农业物联网相关技
2、术、体系、产品等在我国农业 及农村信息化领域已经得到了初步应用，例如常见的传感技术、智能化管理系统、 遥感系统、远程监测系统、生物信息及诊断系统等。这些技术有助于监管农产品 的整个生产及流通过程，并将各个环节的相关信息借助物联网传输到农产品流通 中心的数据库中，提高了农产品安全质量管理水平及物流的实效性。农业物联网技术的研究应用是现代智慧农业发展的需要，也是衡量一个国家 综合科技实力与农业发展水平的重要标志。当前我国农业在取得巨大成就的同时 也面临人口增加、耕地减少、农村劳动力减少、自然灾害增加、环境污染加重等 问题的严峻挑战。因此，未来的农业生产需要进行精准监控和科学管理，实现对 资源的合理
3、配置，以最少的投入达到最大的收益，高效地利用各类农业资源，取 得最大的经济效益和环境效益。今后农业物联网应面向集约、高产、高效、生态、 安全的现代农业发展需求，综合运用无线传感器技术、移动通信技术、自动化技 术、作物安全生产与高效栽培技术、病虫害综合防治技术、土壤肥料资源高效利 用技术等，实现跨学科、多领域高新技术综合应用支撑下的环境信息精确监测、 生产过程精准管理、肥-水-药智能实施、病虫害智能诊断与监控预警、农产品质 量安全监管与追溯等目标。随着托普云农传感器终端设备在农业生产环境中的大 量应用，农业生产环境变量被转化成数字信号，进行传输、存储、分析、处理， 数据量逐渐变大，数据结构日益复
4、杂大数据环境下，全面感知、可靠传输和智能 处理等物联网技术创新了农业物联网应用模式，各种农业资源利用效率大幅度提 高，农业能耗和成本最大限度地降低，农业生态环境破坏最大限度减少，提高农 业全链条、全产业、全过程的智能化、泛在化程度，实现农业生产环境的实时监 测、自动控制、数字化管理，农业生产管理系统达到整体最优化，这也是农业物 联网未来发展的必然趋势。农业物联网通过与信息化的有效结合实现高度的智能化是我国农业发展的 必然趋势，而托普云农的农业物联网的推广与应用是实现该目标的重要途径。在 政府以及相关科研机构的推动下，我国农业物联网技术已经取得了一定的进步， 其应用也有了不错的成效，但其技术离成
5、熟还有较大距离，应用的开拓空间也还 很大。具体表现在：我国农业的应用对象具有多样化的特点，采集的信息也很复 杂。虽然我国在国际物联网标准的制定上已经有了一定的主导作用，但在国内还 没有统一、有效的标准体系。农业物联网的相应商业模式还不成熟,重复投入问 题较突出，可持续发展商业模式较少。在未来的发展中，应当积极探索不同种类 农产品、不同类型农业生产经营主体农业物联网技术应用模式及可持续商业模式 我国在农业生产精细化、自动化方面还比较薄弱，现有的农业监测及自动控制技 术普及率较低，制约了农业物联网应用的发展。硬件设备与技术水平仍需要提高。 在未来，我们要加强对农业物联网的重视与研究，不断完善其标准
6、体系与运营机 制的建设，推动农业物联网应用的标准化、规模化与产业化。二、农业物联网智能测控系统在农业中应用的意义：我国是农业大国，而非农业强国。近30 年来果园高产量主要依靠农药化肥 的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损 失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经 验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护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，利用实时、动态的农 业物联网信息采集系统，实现快速、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础上实现农田的智能灌溉、智能施肥
7、与智能喷药等自动 控制。突破果园信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。目前，我国大多 数水果生产主要依靠人工经验尽心管理，缺乏系统的科学指导。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。设施栽培为解决我国城乡居民消费 结构和农民增收，为推进农业结构调整发挥了重要作用，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关键技术之一。作为现代信息技术三大基础（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 获取和处理技术。网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所组成， 能够协
8、作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理， 获得详尽而准确的信息，通过无线传输网络传送到基站主机以及需要这些信息的 用户，同时用户也可以将指令通过网络传送到目标节点使其执行特定任务。托普云农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，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，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很多托普云农的传 感器，分析实时的土壤信息，来选择合适的农作物。（2）在种植和培育阶段，可以用托普云农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
9、育苗在最佳环境 中生长。比如说通过采集设备，比如说降温了，我可以给他在温室里加热。（3）在农作物生长方面，可以利用托普云农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情况。利用相关传感器准确、实时地获取土 壤水分、环境温湿度、光照情况，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，我们也同样可以利用托普云农物联网的信 息，把它传输阶段、使用阶段的各种性能进行采集，反馈到前端，从而在种植收 获阶段进行更精准的测算。（5）提
10、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。如果应用了托 普云农物联网技术，手动控制也只需点击鼠标的微小的动作，前后不过几秒，完 全替代了人工操作的繁琐。三、托普云农农业物联网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 它参数也可以选配，如土壤中的 PH 值、电导率等等。信息收集、负责接收无线 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、动态显示和分析处理以直观的图表和
11、曲线的方式显示给用户，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：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、配备无线传感传输 系统，每个基点配置无线传感节点，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。其它参数也可以选 配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收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 态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方
12、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
13、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、托普云农农业物联网主要功能数据采集，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。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
14、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。民生医疗IZ 软育軒农业心7交通q联网可以一亠t金融睡政务五、托普云农农业物联网的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。六、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、
15、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。该系统提高了区域内水资源的综合管理水平，提高田间设备的运行小卢和利 用率，提高了管理人员的工作效率，降低了管理成本，进而达到了节水、节能、 增产、增效的目的。七、农业物联网的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
16、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。公司简介：浙江托普云农科技股份有限公司 农业物联网、农业信息化综合解决方案服务商托普云农潜心十二年致力于中国农业信息化发展，同时提供面向土壤、农业 气象、种子、植物生理、植物保护、粮油食品等监测检测精准农业仪器装备。迄今为止已获国家发明专利5项、实用新型专利42项，软件著作权70余项， 软件登记证书 18 项，被评为国家高新技术企业、杭州市院士工作站，研发实力 强！受到多位行业专家及行业领导认可，智能硬件及农业信息化应用遍及全国！上市公司（股票代码：833692）、大品牌，质量信得过、售后有保
