物联网设施农业（精选12篇）
物联网设施农业 篇1
一、物联网的概念
物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网一方面可以提高经济效益, 另一方面可以大大节约成本。目前, 美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网, 我国也正在高度关注、重视物联网的研究[1]。物联网是以感知为前提, 实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后, 则是在物体上植入各种微型芯片, 用这些传感器获取各种信息, 再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递, 从而实现对世界的感知。
二、设施农业物联网技术
物联网技术在设施农业上的运用主要是基于传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术、专家系统技术和图像采集处理技术的高科技产品, 依靠温度传感器、湿度传感器、p H值传感器、光传感器、CO2传感器等设备, 检测环境中的温度、相对湿度、p H值、光照强度、CO2浓度等物理量参数, 实现操作终端对农业生产过程监控, 调控温室环境的相关指标, 保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。物联网技术在设施农业领域的广泛应用, 促进了现代农业的转型升级, 为设施农业发展带来新的机遇。
三、基于物联网的设施农业监控系统
㈠实时监测功能
传感设备可实时采集温室内与作物生长息息相关的各项数据并传递给服务管理平台, 监测温室内各项环境参数。
㈡远程控制功能
用户通过互联网或手机登录系统后, 可通过远程控制功能调节温室内的水阀、排风阀、卷帘的开关等作业来控制温室内的各项环境参数;同时用户通过温室内的摄像头可实时查看温室内作物的长势情况, 并利用拍摄功能为专家远程诊断作物病虫害工作提供条件和依据。
远程控制的实现使农业技术人员在办公室就能对多个温室的环境进行监测控制, 通过对传递来的数据进行相关分析, 调控作物生长的最佳条件, 可以为温室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。
㈢查询功能
用户通过互联网或手机登录, 访问系统后, 可实时查询温室内的各项环境参数、气象农情信息以及相关农产品和农需物资的市场行情等信息。
㈣告警功能
当监测到的各项数据正常的情况下, 用户每天也会收到一条针对本温室所种植农作物的相关科技、市场价格、供求和政策等信息;当监测到的各项数据出现异常情况时, 系统会自动向用户发送告警短信息, 并将相应的农事操作建议信息发给用户, 以便其及时进行人工调节, 避免因天气变化、自然灾害等原因造成温室环境变化给农作物生长带来不利的条件。
四、设施农业物联网技术的应用方法
㈠专家应用
1.专家上网登录到系统, 实时查看所负责的所有温室的各项环境参数、历史数据;对信息进行处理和分析, 及时为农户提供科学的农事操作建议。
2.按不同的茬口规划对农户进行分组, 有针对性地下发指导信息, 有效提高工作效率和为农服务水平。
3.通过查看平台上的图片, 可以远程对作物进行病虫害的诊断作业, 为温室病虫害防治工作提供参考依据。
4.可以进行网上信息的交流互动, 在线回答农户的问题, 同时还能将有共性的信息及时告知相关农户。
5.利用历史温湿度曲线结合生产实际进行研究分析, 形成各类农作物不同地点、不同季节的生长环境参数的最优数学模型。
㈡农民应用
1.系统帮助农民24小时实时监视温室环境及作物生长情况, 如有异常情况立即短信告知农户采取科学合理的农事操作。指导农户经营管理, 有效降低劳动强度、提高生产效率和管理水平, 实现增产增收。
2.农户随时随地使用手机或电脑登录系统, 查看自家大棚的各项环境参数和历史数据。
3.通过摄像头为病虫害发生部位拍照, 请专家网上诊断, 也可通过系统的留言板与专家进行交流。
4.通过手机或电脑进行远程操控卷帘机、通风、灌溉等。
㈢政府应用
1.设施农业物联网应用系统的广泛应用, 可以自动实现全省、市、县、基地的农情监测, 根据作物的生长情况实时统计各地日产量、月产量、年产量等信息。另外, 各生产基地的历史温湿度曲线可以反映出农产品质量隐患。
2.各级政府主管部门可以通过设施农业物联网系统指导农业生产, 形成合理的农产品供给结构, 稳定物价, 实时监测种植基地的质量安全隐患, 为科学管理和决策提供依据。
五、物联网在设施农业中存在的问题
近年来, 物联网技术在一些发达国家的精准农业、畜禽、水产精细化养殖监测网络、设施农业环境监测和水肥一体化等方面有着广泛的应用。物联网技术的应用在我国还处于起步阶段, 尤其在设施农业生产中主要停留在监测与初步分析环节。从甘肃省近几年试点的情况来看, 主要存在以下问题。
㈠产品种类繁多, 成本居高不下
物联网的投入使用需要大量的传感器来监测、传输数据。近年来, 全国物联网的迅速发展, 出现了一大批设施农业设备公司, 并生产了种类繁多的物联网技术产品, 但调查发现, 物联网传感器重复研制现象严重, 所研制的产品功能普遍比较单一、扩展性差并且不能大批量生产, 导致价格较高, 只是停留在示范阶段, 没有取得较好的推广效果。
㈡种植户分散种植, 使用效率不高
由于甘肃省温室种植大多数是一家一户的分散种植, 家庭农场以及农业科技示范园区较少, 加之甘肃省设施农业管理仍以人力为主, 种植户使用物联网的意识比较淡薄, 投入费用比较高, 导致物联网技术使用效率不高。
㈢部门之间合作机制不健全, 推广速度较慢
没有建立一套行之有效的运行机制和发展机制, 生产企业、电信运营商、农业主管部门没有充分发挥各自的优势, 没有形成专业化的服务队伍, 导致整个行业发展缓慢。目前, 甘肃省设施农业物联网应用主要有三种模式:一是生产企业和电信运营商合作投入资金, 进行示范推广;二是农业主管部门推动的项目, 由农业主管部门投资;三是少数有需求的大型农业科技示范园区自己投入资金购买设备。这三种模式都未能很好地解决物联网传感器成本较高、农民投入较高的问题。
七、设施农业物联网技术发展建议
㈠强化政府扶持, 助推设施农业物联网发展
为了提高广大种植户应用物联网技术的积极性, 政府要加大投入力度, 给予资金支持, 重点扶持关键技术的开发。对于购置物联网技术的相关设备给予补助, 对有关物联网技术的培训实行补贴。
㈡积极开发低成本、易使用的物联网设备
充分发挥市场经济的调节作用, 并通过政策的引导, 促进质量好的产品快速发展, 逐步淘汰技术含量低、价格相对较高的产品;开发不同规格、不同规模和不同价格的物联网设备, 开发出易于推广和农民易于接受的产品, 不断提高其经济实力和新技术接受能力。
㈢建立一套行之有效的运行机制和发展机制
设施农业物联网平台要由农业主管部门、电信运营商和生产企业三家单位联合实施搭建。农业主管部门负责组织专家、技术服务;电信运营商负责设备投入和网络传输, 生产企业负责产品研发、系统维护、产品生产、信息服务, 充分发挥各自的优势, 取长补短, 成功探索出“政府引导、企业参与、专家唱戏、农民受益、市场运作、多方共赢”的服务新模式。
㈣积极探索一套切实可行的宣传培训模式
各地涉农部门、电信运营商和生产企业要积极举办培训班, 加强宣传, 积极引导, 大力宣传设施农业物联网技术的特点、优势和已经取得的应用成果;同时在示范的基础上, 积极推广设施农业物联网应用系统, 大范围应用这项新成果, 让广大种植户充分体验物联网对设施农业生产的好处, 让越来越多的农民通过使用信息平台走上致富之路。
㈤结合项目实施, 积极发展设施农业物联网应用系统
在前期宣传培训的基础上, 结合蔬菜标准园项目的实施, 依托项目将终端设备费用列入项目之中, 以解决示范点建设费用的问题, 起示范带动作用, 以此为基础进行探索, 总结经验, 为今后项目实施积累经验。通过强化技术服务, 提升设施装备水平, 推广标准化生产。
㈥加强人才队伍培养, 打造设施农业物联网应用人才队伍
依托省内农业高等院校、农业科研机构建立一批设施农业物联网技术人才培训基地。大力培养既懂农业知识又懂信息技术的复合型人才队伍, 为设施农业物联网技术的研发、示范应用提供人才保障, 促进教育科研机构与生产企业的紧密结合, 增强人才的实用性[2]。
八、设施农业物联网技术应用前景展望
我国正处于由传统农业向现代农业转变的关键时期, 以“感知农业, 服务农民”为目标的设施农业物联网技术应用前景广阔, 是改变目前温室种植的一项重大技术变革[3]。2012年中央“1号”文件特别强调, 要充分利用各种信息技术加快“三农”发展, 这意味着在信息技术领域, 加强农业科技和服务体系建设成为加快发展现代农业的必然。在新一代信息技术的应用上, 物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用, 在现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步。
摘要：物联网技术在设施农业中的应用是现代农业发展的重要内容, 可以对设施农业的温湿度、光照强度等与作物生长的相关指标进行有效的监控和调控, 保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。本文分析了设施农业物联网技术的概念、功能、应用方法以及存在的问题, 提出了甘肃省设施农业物联网技术发展建议。
关键词：物联网,设施农业,甘肃省
参考文献
[1]文黎明, 龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技, 2010, (15) .
[2]赵域, 梁潘霞, 伍华健.物联网在广西农业生产中的应用现状、前景分析及发展对策[J].南方农业学报, 2012, (05) .
[3]马兴, 王巍, 韩洁, 等.以物联网技术加快实现农业现代化[J].山西农业科学, 2011, (04) .
物联网设施农业 篇2
鉴于以上几个农业物联网的应用在大体上是一样的，在这我就给出一个统一的方案：
一：系统功能：
1、环境监测：针对不同的环境监测不同的指标。以大棚种植为例可监测空气温湿度、光照、二氧化碳浓度、土壤湿度、土壤PH等。
2、自动控制：针对各种传感器所反馈的环境信息，对电器设备进行控制以达到改善种植环境的效果。如当检测到大棚内光照不足时课自动开灯进行补光并，土壤湿度过低是可控制水泵喷水
3、视频监控：利用网络摄像头采集图片或视频信息，并且可以用手机或PC等终端查看
二：所需材料
主控制板、以太网接入模块、各类传感器、电机、继电器、直流供电模块、网络摄像头等
联接农业物联网 篇3
农业物联网优势突出
物联网技术的特点是通过把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能管理。那么，农业物联网在解决农业问题上的优势在哪里呢？
据了解，农业物联网主要依靠RFID（射频识别）、GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、红外传感器等技术和设备对食品全生命周期的生长环境、运输过程、加工条件等进行全方位信息搜集，并对农产品的生产、运输、加工等环节进行全程监控。利用农业物联网，可以对农业生产过程中种子、化肥、土壤、气温、湿度、光度、化学成分、物理成分、空气组成、pH值、各种养分等进行监测，再结合图像、视频等的采集，有利于全面提升农业的科学生产水平。
例如，借助于物联网技术的发展，美国越来越多的生态农业的经营者们开始采用“精确耕种”技术，利用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、连续数据采集传感器（CDS）、遥感（RS）、变率处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等现代高新技术，获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间及时间差异性信息，使每平方米的土地都能够得到最准确的分析，并对其进行最佳耕种。
除提高农业生产效率和节约资源外，保障食品安全也是物联网技术的一项重要功能。长期以来，我国农业自动化水平低，对劳动力的需求量高，食品安全保障机制不完善，生产、运输、加工等环节难以有效监控，亟待通过新技术来提高生产效率和提高信息收集和处理水平。国家农业信息化工程技术研究中心相关负责人说，采用物联网技术，可以监控食品在被消费者食用前所经历的诸多环节，一旦发生安全问题，可以回溯确定是哪一个环节出了问题，因而也就更容易追查到责任人，从这一点上说，食品安全问题将更容易解决。
此外，物联网技术也有助于提高农业科研水平。“农业物联网是一个重要的服务系统，它不仅可以推动农业本身、农机、农艺、农技服务的进步，对于农业科学研究也有促进作用。”河北省农村信息化工程技术研究中心主任崔文顺认为，农业物联网不仅仅是农业监测控制系统，它更是人机结合的桥梁。
构建中国农业信息化的大格局
“农业信息化、农业物联网建设的研究成果将使农民获得可观的经济效益，推进农业发展方式的转变，真正让农民受益。”在2013中国农业网站发展论坛暨农业物联网技术与应用峰会上，农业部信息中心主任李昌建谈到我国农业物联网技术的发展前景时表示。
而为了把农业物联网公共性平台建设好，以此为契机构建中国农业信息化的大格局，国家开始加强农业物联网标准的研究与制定，并开始大力探索正确的商业模式，促进农业物联网技术的可持续发展，以达到共建、共享、互联、互通、协作、协同的目的。
2013年5月，农业部表示，为深入贯彻落实党的十八大精神及《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》要求，要加快推进农业物联网应用发展，促进农业生产方式转变，支撑农业现代化建设，农业部印发了《农业物联网区域试验工程工作方案》。
该工作方案中设立了我国农业物联网初始发展的内容，主要包括：开展农业物联网应用理论研究，探索农业物联网应用主攻方向、重点领域、发展模式及推进路径；开展农业物联网技术研发与系统集成，构建农业物联网应用技术、标准、政策体系；构建农业物联网公共服务平台；建立中央与地方、政府与市场、产学研和多部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式；适时开展成功经验模式的推广应用。
与此同时，农业部也在2013年启动了农业物联网区域试验工程，组织天津、上海、安徽开展试点试验工作，为全国农业物联网发展积累经验。天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。天津是设施农业与水产养殖物联网试验区，上海是农产品质量安全监管试验区，安徽是大田生产物联网试验区。
在天津，农业部、中科院、天津市人民政府在2013年9月就共同推进天津市农业物联网建设签署合作协议。协议明确了由农业部负责农业物联网建设指导，组织专家团队提供技术支撑，及时总结推广天津农业物联网发展经验；中科院负责农业物联网重大技术攻关和全面技术支撑，重点在农业普适化感知、云计算、大数据处理等方面进行关键技术研发、集成及示范，组建专业化团队，开发适合天津本地需求的农业物联网平台。而天津市作为农业物联网区域试验的实施主体，负责已经建成的农业物联网区域试验平台的营运、管理，并以此为依托，组织全市农业物联网发展整体规划设计，组织各项技术研发、试验，为全国农业物联网建设积累经验、示范推广。
在上海，上海市农业委员会和上海市经济和信息化委员会发布了《市农委等关于上海农业物联网发展的实施意见》，拉开了上海农业物联网区域试验大幕。据了解，到“十二五”末，上海将以实施农业物联网示范工程为载体，建设10个农业物联网示范基地、10家农业物联网的应用示范企业、3个市级以上重点实验室或工程技术中心；力争在农业物联网应用核心技术上有突破，在感知、传输、处理、控制、管理和应用等技术领域取得具有自主知识产权的研究成果；扶持和推动物联网技术在农产品电子商务中的应用，农产品电子商务贸易额实现快速增长。
在安徽，由省农委牵头，省农科院和科技厅共同制订了安徽省农业物联网工程建设方案，并由技术攻关组制订了省农业物联网工程总体技术方案、传感器关键技术研究与系统集成工作方案。在具体实施过程中，安徽省农委制订了小麦“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测指挥系统建设方案、农业种子物联网项目方案。安徽省在各示范县都制定了农业物联网发展工作领导小组，普遍提出建设农业物联网综合服务平台或政府决策指挥中心，在有条件的规模化养殖业、特色农业、高效农业和设施农业，选择3～5个产业开展农业物联网应用试点示范。
nlc202309032011
在新疆，物联网技术和新疆移动大通信网结合的新科技已在全疆遍地开花。新疆移动发挥移动通信“实时性、个性化、交互性、广泛性”的优势，积极推进“农业移动物联网”应用，开通温室大棚无线监控、自动化滴灌等多种农村信息化应用，帮助实现精准化的农业生产管理。同时，通过农信通服务、多种资费优惠，为农民提供“用得上、用得起、用得好”的通话和信息服务，帮助农民增收致富。据了解，全疆23个农牧团场、5个地州市的农田实现了田间数据自动采集、全自动滴灌控制。新疆移动物联网技术，正以信息化助力新疆“传统农业”向“现代农业”转变。
企业先导进入
自从物联网被正式列为国家七大战略性新兴产业之一以来，农业物联网由于可以实现农业生产、运输、加工等环节中人与人、人与物、物与物之间的感知和监控而获得了发展的良机。随着国家对农业物联网公共性平台的建设的重视，一大批企业发挥各自优势，积极布局农业物联网领域，携手打造具备专业影响力的交流与分享平台。
其中在农业物联网的基础设施领域，扮演着重要角色的网络供应商正在不遗余力地用网络专线对农业物联网的建设提供支持。
如自安徽省涡阳县被确定为省农业物联网工程首批13个试验示范县后，安徽移动涡阳县公司为农业园区引入2条百兆互联网专线，并提供多媒体箱、综合机柜、光纤收发器、交换机等设施设备。安徽移动设计的移动网络专线和专用数据SIM卡，可实时监控大棚室内温度、湿度和工人作业等实地情况，并实现自动洒水、调温等田间作业。与此同时，移动网络专线还可以时时传递、终端备份留存，使得蔬菜种植从育苗、成长到成熟的各阶段信息和视频资料得到保留。
在农业物联网基础平台建设中，由罗克佳华、中国优农协会、太原、朔州、运城等试点城市正式签订的“中国优质农产品信任系统及智慧电子商务基础（云）平台”已经开始运行。据悉，该平台是罗克佳华与世界500强公司Intel（英特尔）、IBM（国际商业机器）、EMC2（易安信）开展技术、资金合作共建的一项平台，该云数据平台的建立，将成为我国北方地区专业为农业等行业物联网应用服务的云数据中心。
借助于此平台，罗克佳华也将进一步加强农业信息化技术研发与应用，利用物联网技术实现农业生产中的自动化控制、监测、预报等功能。在农产品溯源方面，罗克佳华表示可以通过二维码应用，实现在农产品流通过程中对产地、品种、采摘、存储、加工、运输等各类信息的查询，充分提升监管机构的管理效率，保障食品安全。罗克佳华还计划通过实施全程监管、全程溯源，以远距离通信、动态定位、调度管理等技术结合云计算中心实时数据处理与服务能力，构建智慧电子商务基础（云）平台，促进农产品流通。
在设施农业的研究领域，由物联网结合设施农业的研究正逐渐深入。目前，物联网技术平台与建筑结构、配套系统、新能源与工厂化装备已经成为智慧温室的四大组成之一。据了解，智能化监控、自动化管理温室目前在北京已经建成了示范工程。国家科技部863项目《植物工厂化生产低碳设施与装备的研究》以及北京市科委“十二五”重点课题《盆花生产关键技术和装备的研发示范》由北京市农业机械研究所承担，这两项课题的核心即构建智慧温室的核心组成之一的物联网技术平台。
北京京鹏环球科技股份有限公司相关负责人表示，目前物联网技术已应用到智慧温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段，通过在温室里布置各类传感器，可实时分析温室内部环境信息，从而更好地选择适宜种植的品种；在生产阶段，从业人员可用物联网技术采集温室内温度、湿度等多类信息，来实现精细管理，例如遮阳网开闭的时间，可根据温室内温度、光照等信息来传感控制，加温系统启动时间，可根据采集的温度信息来调控等；在产品收获后，还可利用物联网采集的信息，把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析，反馈到下一轮的生产中，从而实现更精准的管理，获得更优质的产品。
农业物联网终端用户中，多个地区的电子标签已经应用于生产和流通环节。比如上海市200多家蔬菜标准园的6万多亩蔬菜种植基地内，蔬菜就用了这样的“身份”——每一包蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中，消费者只需要扫描包装上的二维码，就能了解到蔬菜生产的所有信息。在内蒙古锡林郭勒盟，每一块牛羊肉都有自己的二维码“身份证”，通过层层追溯，可查到牛羊出生、饲养、病疫、屠宰、加工、物流、销售等各个环节的信息。消费者用手机扫描二维码，即可以看到这块牛羊肉从繁育到上餐桌所有环节的信息。
多利农庄是上海最大的有机蔬菜种植基地，中欧国际工商学院也正在与多利农庄联手打造中国首个农业物联网示范基地。多利农庄庄主张同贵表示，公司正通过生产体系和运输体系的信息化管理，实现全程智能化，使消费者可以通过产品的条形码完全了解其生产、来源和运输等相关信息，同时还可减少农产品的消耗，提高农民的收入。
农业物联网产业发展还需加力
随着我国农业由传统生产模式向信息化、智能化方向的发展，国家高度重视物联网技术在农业领域示范与应用。近两年，通过科技支撑计划、中小企业创新资金、科技型企业周转金等多个项目的支持，我国正在努力开展农业领域物联网关键技术的研发、示范与应用。
但是我国的农业物联网产业是一个弱势产业，无论是自动化、智能化，还是远程控制，相比发达国家都存在很大的差距。目前，我国尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网架构体系。另外，由于我国农业一直处于“做贡献”的地位，农业产业化程度低、农产品流通市场化程度低、农业现代化水平低、农村金融不完善、农业科技普及不完善等众多问题也限制了我国农业物联网的发展。
农业部信息中心主任李昌健表示，我国农业物联网在开发应用以及产业发展中还存在一些问题，比如与国外相比，我国传感器品种不够多，主要集中在对温度、湿度的监测上，对其他环境因子关注较少，尤其对生物本体的感知还很缺少；另外，在政策方面，各方面对农业物联网的投入还远远不够。人们对农业物联网的认知不足；而在如何确定经营主体，找到可持续发展的建设运行模式上，我国目前也没有清晰的答案。
相关业内专家也表示，未来我国农业信息化发展过程中特别需要对农业物联网产业的顶层设计，农业物联网作为信息化的重要组成部分，其作用已经不完全限于农业本身，更体现在拉动整个国民经济、提高整个信息化水平。我国农业部已经认识到农业物联网作为信息化的重要组成部分，其作用已经不完全限于农业本身，更体现在拉动整个国民经济、提高整个信息化水平。所以农业部目前已经提出了农业信息化具有顶层设计意义的四个目标：包括农业生产智能化、经营过程网络化、宏观管理透明化和信息服务便捷化。
而在具体的实施层面，相关专家表示，当前我国应首先发展设施农业和规模化养殖业的农业物联网的应用，其次要结合企业实际发展水平和自身需求，不能贪大求全。未来，我国农业物联网的建设除了开展设施农业基地的物联网应用外，还要强化在农产品加工、包装、物流配送领域进行物联网的建设，以实施对食品追溯信息进行整理、分析、评估、预警，完善农产品安全监管体系。
物联网设施农业 篇4
关键词：设施农业,物联网,远程专家诊断
1物联网远程专家诊断指导系统在设施农业上的应用
1.1物联网远程专家诊断指导系统功能
1.1.1环境监测。主要负责温室大棚或生长区域光照、温度、湿度和土壤含水量等环境监测数据的采集,并通过物联网网关设备传送到现场主机,以及通过GPRS网络传送到数据服务器上。在采集层,支持单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集。具体功能包括实时监测、可视化实现展现、历史数据,以及实时曲线、日曲线等功能。
1.1.2数据存储与分析。将采集互联网上的农业气象信息,参与物联网的智能化预警。实现对温室和网络的历史环境数据的大数据量存储,并基于大数据量历史数据能够实时对报警、预警条件进行分析,产生预警、报警结果,并以短信的形式通知给大棚、基地管理员。
1.1.3智能预警、报警。一是报警。物联网远程专家诊断指导系统对任意监测指标,以及基于监测指标计算的二级指标,进行条件设置,当一个或多个条件达到时系统发出警报。二是预警。对指定的监测指标,以及基于监测指标计算的二级指标,进行条件设置,当预测到未来时刻将有一个或多个条件达到时系统发出预先警报。
1.1.4基地管理。具体包括大棚管理,实现整个园区各个片区的所辖范围各类大棚信息管理;设备管理,实现对网关、监测设备、控制设备、设备参数等设备信息进行综合管理。系统提供直观的页面,方便用户对设备信息进行查找和管理。
1.2物联网远程专家诊断指导系统的构成
项目硬件系统主要是实现设施环境指标数据采集与设施设备控制。系统通过采用RF组网技术,运用温度传感器、湿度传感器、光传感器、和土壤水分传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分等物理量参数,可随时获得作物生长环境数据。
1.2.1工程控制专用计算机。工控机全称工业控制计算机,是专门为工业控制设计的计算机,用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。
1.2.2物联网网关。可理解为数据传输单元(DTU),主要用于实现示范单位内多个采集节点的数据汇集、打包与发送至上位机,以及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输网,传输距离远不低于1 000 m,一个网关可带32个采集控制器一起工作,即一个温室大棚部署一套采集控制器,那么一个网关可应用于32个大棚。
1.2.3采集器。一个采集控制器负责一个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常一个大棚部署一个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采控器具有LED显示屏功能,可循环显示采集到温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采控器通过RF射频向数据网管发送数据。
1.2.4传感器。传感器到采集器通讯为有线传输。一是温湿度传感器。供电为小于DC36V或电池供电,量程为-20~60℃,准确度为±2℃,工作环境为-20~60℃,5%~95%RH,安装方式为悬挂安装。二是光照传感器。供电为小于DC36V或电池供电,量程为0~5万Lux,准确度为±50 Lux,工作环境为-20~60℃,5%~95%RH,安装方式为悬挂安装。三是二氧化碳传感器,安装方式为悬挂安装。四是土壤水分传感器。主要技术参数方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。
2物联网远程专家诊断指导系统在设施农业上的应用实施效果
物联网在农业上的应用小论文 篇5
通过对物联网技术与第三次信息革命这门课的学习，了解了一些关于物联网的最基本的认识以下是参观一些资料和课上所学的一些小小的体悟
物联网的概念是在1999年提出的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《Internet of Things in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010~2015年物体互联，2015~2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。
作为物联网发展的排头兵，RFID成为了市场最为关注的技术。数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。易观国际预测，2009年中国RFID市场规模将达到50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。MEMS是微机电系统的缩写，MEMS技术是建立在微米/纳米基础之上的，市场前景广阔。MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。根据最新报告，预计在2007年至2012年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。
由此可见物联网具有广阔的市场前景很潜在的价值，为我们提供了很多就业机会我们应该牢牢把握这次机遇找好自己的就业方向，让自己的就业目标向着社会需求过渡。
下面我们来看下物联网在农业方面中的应用。
射频识别（RFID）RFID是一种非接触式的自动识别技术，具有数据储存量大、可读写、穿透力强、读写距离远、读取速率快、使用寿命长、环境适应性好等特点，是唯一可以实现多目标识别的自动识别技术，可工作于各种恶劣的环境
现在RFID 在农畜产品安全生产监控、动物识别与跟踪、农畜精细生产系统、畜产品精细养殖数字化系统、农产品物流与包装等方面已正式应用。例如，日本的田间伺服器（field server）和美国伯克利大学MOTE 和JPL 研发的SW（Sensor Web），能够使用RFID 等无线技术的田间管理监测设备自动记录田间影像与土壤酸碱度、温湿度、日照量甚至风速、雨量等微气象，详细记录农产品的生产成长记录。
物联网在农业和农村信息化领域中得到广泛应用，如：精准农业、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食品安全追溯系统等。在精准农业方面，中国已取得较高水平的成果，并进入实践阶段。
目前，数字农业重大专项已在中国新疆、黑龙江、吉林、北京、上海、河北、江苏等地建立起26 个设施农业数字化技术、大田作物数字化技术和数字农业继承技术综合应用示范基地。中国研制的具有自主知识产权的谷物联合收割机智能测产系统在2000 年11月画出了中国第1 张“精准农业”产量图，2005 年引进美国CASE 公司精准农业机械设备，建立了黑龙江八五二农场和宝泉岭农场精准农业试验示范基地，2006年底，黑龙江垦区已装备成大约160 个现代农机装备区，使精准农业技术在垦区有了新的发展和推广应用。在国家精准农业研究示范基地也进行了一系列农业定量遥感试验。示范区内大田作物产量提高15%~20%，经济效益提高10%，设施农业成本降低10%，生产率提高20%，养殖业提高经济效益18%。同等产量下，采用先进的农业技术进行生产，总成本降低了15%~20%，化肥、农药和灌溉用水量减少了20%~30%。
国家农业信息化工程技术研究中心在北京市小汤山的试点应用食品安全溯源系统的项目。条码生成与打印以国际通用的EAN/UCC 系统为编码基础，用户只需填入相关产品、地块等信息，即可自动生成条码并按标准化条码格式打印出来，系统支持不同打印机和不同的码制。例如：2006 年中国水产业推出了鱼类产品智能防伪卡——千岛湖“淳牌”有机鱼身份证，实现了从水体到餐桌的全程质量跟踪管理；2009 年10月，江苏大闸蟹成功利用RFID 二维码溯源系统追踪其品质。
农业具有对象多样，地域广阔，偏僻分散，远离都市社区，通信条件落后等特点，因此在多数情况下，农业数据信息的获取非常困难，随着电子技术，无线网络催生了物联网技术的发展，把物联网关键技术应用搭建在一个农业物联网智能化监控系统具有广阔的应用前景
上图描绘了本项目实施的总体方案，项目将以物联网为平台，以云计算为核心，采用模块化的思想，搭建成一个完整的农业物联网系统。系统将基于无线传感器网络技术采集农业生产现场数据，基于RFID标识与编码构建生产—加工—运输—销售全流程溯源管理，基于无线3G网络和以太网等构成广义泛在的物联网，中心数据处理和融合采用先进的云计算平台，以服务下载的方式植入用户手机这一云终端中。
应用案例一：用户登录进入农业物联网信息平台，然后通过手机下载农业专家指导服务组件，首先相关农业生产现场参数上送到云计算中心，中心经过处理后，筛选出相应专家指导数据，在发送到用户手机终端，实现专家远程在线知道。
应用案例二：用户登录进入农业物联网信息平台后，可选择安装农业天气预警组件，当用户的农业生产对象数据经过网络传送到云计算中心后，云计算中心自动分析这一农业生产对象的最适宜温湿度条件，最适宜的天气因素，然后设置对应的天气预警阀值，通过对气象部门数据的分析和筛选，自动识别天气，温度等参数，实现自动预警功能。
应用案例三：针对农业生产过程中，农产品生产者和市场的信息不对称问题，在农业物联网系统中可以得到很好的解决，农业物联网平台内，农业生产，加工，运输到销售等环节实现全流程数据共享与透明管理，并将云计算服务平台整合的各地销售点的价格信息融合到产输信息指导服务组件中，可为政府宏观调控提供决策依据，为政府打击农产品囤积提供精确目标，为消费者和分销商提供最佳货源信息，为农业生产者提供批销定价的决策信息。
农业物联网可靠性研究 篇6
关键词： 农业物联网；可靠性；标准；模型
中图分类号： TP311；S126 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）03-0009-04
物联网（internet of things，IoT）自提出以来，在各个领域的应用越来越多，其中，在农业领域的应用是其应用的重要领域之一，并逐渐形成了农业物联网。农业物联网（agricultural internet of things，Ag-IoT）是指运用各类农业信息感知设备，按照约定协议，广泛采集农业生产现场信息，通过有线或无线信息传输通道进行农业信息的可靠传输，将获取的农业信息进行处理，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，进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标[1-3]。
农业物联网架构模型如图1所示，包括感知层、传输层（网络层）、处理与应用层等3个层次。其中，感知层由各类传感器、RFID等组成，实现对各类农业相关信息的识别和采集；网络层将感知层采集的各类农业相关信息，通过有线或无线方式，传输到应用层，同时，将应用层的控制命令传输到感知层，使感知层的相关设备采取相应动作；处理与应用层包括公共处理平台层和各类具体应用服务系统层，公共处理平台包括各类中间件及公共核心处理技术，如智能决策、诊断推理、预警等核心功能，而具体应用服务系统是基于物联网架构的农业生产过程架构模型的最高层，主要包括各类具体的农业生产过程系统，通过这些系统的具体应用，实现对农业生产过程的管理控制；公共技术是整个基于物联网架构的农业生产过程系统运行的基础和保障，如信息安全、网络管理、质量管理等；相关标准与规范是实现农业物联网技术应用的关键，目前国际上制定的标准规范主要是面向信息领域的，专门面向农业物联网的技术标准规范还较少，我国于2011年成立了农业物联网行业应用标准工作组及国家传感器网络标准农业应用研究项目组（WGSN-HPG3），专门研究农业物联网标准
规范[2-3]。
随着农业物联网的规模越来越大，越来越复杂，人们对其可靠性提出了越来越高的要求。农业物联网可靠性是指农业物联网在一个规定的工作环境下和规定的时间周期内，对用户服务要求持续满足的能力，即能有效应对规定范围内的各类事件，维持自身的稳定，实现农业信息的可靠感知、可靠传输、可靠使用。
由于农业物联网包括农业物联网硬件系统和农业物联网软件系统，所以，农业物联网可靠性包括农业物联网硬件系统可靠性和农业物联网软件系统可靠性。结合图1所示的农业物联网架构模型，我们提出了农业物联网可靠性构成模型。农业物联网可靠性构成模型包括感知層可靠性、网络层可靠性、处理与应用层可靠性（公共处理平台可靠性和应用服务系统可靠性）、综合可靠性、业务可靠性、可靠性标准及可靠性管理等6部分可靠性内容，如图2所示。
论文基于图2所示的农业物联网可靠性构成模型，分别对感知层可靠性、网络层可靠性、处理与应用层可靠性（公共处理平台可靠性和应用服务系统可靠性）、综合可靠性、可靠性标准及可靠性管理等部分进行了阐述，并对农业物联网的硬件可靠性和软件可靠性评估进行研究。
1 感知层可靠性
在农业物联网中，各类传感器和RFID是感知层上获取
信息的主要手段。由于农业物联网所处的环境不同，如水产物联网中的各类传感器和RFID长期处于水环境中用于感知水温、含氧量、水浑浊度等，温室大棚物联网中的各类传感器和RFID长期处于潮湿的环境中用于感知温度、湿度、日照时长、二氧化碳浓度等，畜禽养殖物联网中的传感器和RFID长期处于被动物携带震动或碰撞的环境中用于感知动物的体温、进食量等，这些不同的使用环境，对农业物联网感知层上的各类传感器和RFID提出了更高的可靠性要求。目前国内外对农业物联网传感器和RFID可靠性的研究，一是确保硬件不容易损坏，二是在硬件正常工作条件下，传感器和RFID能可靠地工作。对于硬件质量问题，更多的解决办法是采用良好的原材料和制作工艺，同时，在保证硬件正常工作前提下对其增加外包装，使其不容易腐蚀和损坏，提高其使用寿命。对于传感器和RFID可靠性工作方面，国内外研究较多。Yoon、Kim、Ahmad等提出了传感器和RFID节点的随机部署、确定性部署、网格部署等方法；田立勤等提出了1种基于均匀分簇的可扩展的模块化传感器节点部署方法[4]；杜秀娟等基于数字喷泉码进行了水下传感器网络可靠性研究[5]；谭杰等提出了1种RFID多标签碰撞检测方法，并进行了电路实现和测试验证[6]；左开中等提出了1种可靠的无线射频识别群组标签认证协议[7]。
2 网络层可靠性
农业物联网网络是基于互联网、电信网等搭建的网络，目前采用有线信息传输和无线信息传输2种传输方式。农业物联网网络除了具有其他领域网络的特征之外，还具有自身领域的特征，如感知层节点众多且类型不同、多对一通信模式、网络环境复杂、通信节点的移动性（如畜禽养殖物联网）、多种通信技术融合（ZigBee技术、GPRS、Wi-Fi网络、蓝牙技术等）等。国外从事网络可靠性研究的主要有美国弗吉尼亚大学计算机学院、英国利兹大学交通研究所等，主要在吞吐量、网络拥塞、网络延时等方面进行研究，并进行网络可靠性的测试[8]。国内除了对传统网络的可靠性研究之外，对农业物联网网络的可靠性研究也逐渐开始，并取得了一定的成果。这些研究充分考虑到了农业领域的特点，如墙体厚度及材料对网络性能和可靠性的影响，大田作物高度、地形、田间遮挡物对网络通信和可靠性的影响，果园中的树冠形状及天线的高度对网络信号和网络可靠性的影响等[3]。李道亮等针对水产养殖、大田种植等不同环境，研究采用不同频段无线传感器网络以提高网络性能和可靠性[9]；郭秀明等建立了1个以果树的生育期、传播距离、天线高度等为参数的信号传输模型，以提高网络性能和可靠性[10]。聂鹏程等研究了1种主动诱导式组网方法，解决农业物联网节点损坏或因植物生长、环境变化导致网络的局部瘫痪甚至大面积瘫痪，以此提高网络可靠性[11]。
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3 处理与应用层可靠性
3.1 公共处理平台可靠性
公共处理平台包括各类中间件及公共核心处理技术，如智能决策、诊断推理、预警、数据处理、过程调用、容错等核心功能。公共处理平台中的各类中间件能否可靠地接收网络层传输的数据，并可靠地将处理后的数据传递到应用服务系统，是至关重要的。目前，各类中间件产品已比较成熟，并在许多网络系统中都有比较成功的应用。在众多的中间件产品中，RFID中间件值得关注。
随着农业物联网的发展，越来越多的RFID标签及读写器被使用。之前，多数农业物联网应用服务系统直接与前端的RFID连接，为了避免因前端的RFID读写器的种类发生变化而重新编写和调试程序，国内外提出了RFID中间件。RFID中间件是RFID读写器与应用程序之间沟通的桥梁，RFID中间件读取RFID读写器中获取的数据，进行数据整合和过滤，并把处理后有用的数据提交给应用服务系统，供其使用。这样不仅提高了开发效率，而且也降低了维护成本[12-13]。IBM、Oracle、Sun等软件公司都推出了各自的RFID中间件产品，一些国际标准化组织机构还推出了RFID相关标准和规范，EPCglobal提出了EPC网络架构模型，并为每个层次制定了协议和规范，以此保证RFID中间件服务的规范性和可靠性。RFID中间件的可靠性主要包括及时可靠地对RFID设备的发现/配置/监视/控制、对数据的可靠处理、满足不同用户的需求等3方面内容。为此，SUN RFID中间件通过将中间件划分为RFID事件管理、RFID配置管理、RFID管理控制台、RFID信息服务等4个部分，来提高其RFID中间件的性能和可靠性；Oracle/BEA RFID中间件通过设计合理的系统架构来提高其可靠性。陈旭辉等人提出了1种改进的基于RFID中间件的冗余数据清洗算法[13]；姜建国等提出了1种基于有限状态机的RFID流數据过滤与清理技术[14]。
3.2 应用服务系统可靠性
应用服务系统是基于物联网架构的最高层，主要包括各类具体的农业生产过程软件系统。目前，各类农业物联网应用服务系统在国内外许多地方都有成功的应用。国外较早将物联网应用到农业领域，并开发了许多成功的应用服务系统，以欧美为代表的发达国家，利用“5S”技术[地理信息系统（geographical information system，GIS）、遥感（remote sensing，RS）、全球定位系统（global positions system，GPS）、专家系统（expert system，ES）和决策支持系统（decisions support system，DSS）]对农作物生产进行精细化管理和调控，并对农产品流通进行产品标志、物流分销配送和零售端销售进行管理。国内近几年成功的应用也较多，中国农业大学李道亮教授主持完成了水产养殖环境智能监控系统，中国海洋大学研制了海洋生态环境监控系统，北京市大兴区开始示范推广精准农业系统并应用到温室环境参数的监控上。
在通用应用服务软件系统可靠性方面，IEEE将软件可靠性度量标准分为下一次失效时间、风险因素回归模型、剩余的缺陷数量、减少到特定缺陷数量的总测试时间、网络的可靠度、缺陷密度、测试覆盖率、需求依从性、失效率、故障密度、需求追踪性、平均失效时间。罗元剑等、耿技等从软件可靠性解析模型和软件可靠性启发模型2个方面进行研究，期中，软件可靠性解析模型包括指数模型、对数模型、数据域模型、Littlewood-Verrall模型、Markov链模型、随机Petri模型等，软件可靠性启发模型包括基于神经网络和基于遗传编码的软件可靠性模型2种[14-15]，通过这些不同的软件可靠性模型，对软件系统进行可靠性评估。
软件可靠性研究主要包括软件可靠性分析、可靠性设计、可靠性度量和可靠性测试等。国外的马里兰大学、纽卡斯尔大学等在软件可靠性方面做了许多研究。国内的清华大学、北京航空航天大学等单位研发了可靠性分析、设计技术及软件可靠性测试工具，并在一些软件项目中得到应用。刘东艳等人研发了软件可靠性仿真测试平台，该平台能够模拟被测软件系统的真实运行环境，不但能够检测目标软件运行过程中存在的故障，而且测试结果的真实性和可信度也有一定保证[8]。
针对物联网系统可靠性测评，中科院软件所研发了传感测试系统，工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心进行了物联网系统安全可靠性研究，中国软件测评中心发布了物联网系统设计咨询及系统测评，给出了物联网可靠性的核心指标，包括故障率、生存性、鲁棒性、可恢复性、抗毁性，并对物联网系统可靠性级别进行了划分。李维等研制了由检测指标、条件指标和判定指标3部分组成的物联网可靠性测评指标体系[8]。许海洋等提出了在软件设计阶段，采用MARTE建立软件的系统模型，对智能灌溉系统中嵌入式软件的可靠性进行验证[16]。
4 综合可靠性
研究人员一般把硬件可靠性、网络可靠性以及软件可靠性这三者作为独立的组成部分，分别进行研究。然而，农业物联网是包括硬件、网络和各类软件的一个完整的系统，其可靠性不仅包括硬件可靠性、网络可靠性及软件可靠性，而且还包括三者之间的相互作用及其相互影响。所以，农业物联网综合可靠性研究，需要将硬件、网络和各类软件作为一个整体进行研究。James等从网络技术的角度，分析了无线通信链路层、传输层和路由、应用层、系统结构层等物联网的可靠性；Atzori等采用多视角物联网分析方法，从系统角度研究物联网系统和技术的可靠程度[8，17]。
国外目前对物联网测试研究较多，并研发了相关的测试工具。已有的相关工具可以分为硬件可靠性测试工具、网络系统可靠性测试工具以及软件可靠性测试工具。针对物联网网络系统可靠性测试的方案有Crossbow公司的MoteWorks、美国加州大学的SCALE、哈佛大学的MoteLob、美国俄亥俄州立大学的Kansei等，主要测试网络系统的吞吐量、丢包率，而且一般需要对系统的硬件或软件进行修改方可完成测试。
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如上所述，由于农业物联网是硬件、网络和软件的综合体，在此，我们设计了1种农业物联网综合可靠性评估模型，将农业物联网看作是一个层次系统，首先评估每一个层次的可靠度（如硬件层可靠度是硬件1可靠性、硬件2可靠性、…、硬件n可靠性的综合，网络层、处理层、应用层可靠度以此类推），然后根据每个层次在系统中的重要程度及对系统可靠性影响程度赋予每层不同的可靠性权值来确定各个层次对整体系统的可靠性影响，从而评估出农业物联网的综合可靠性。综合可靠性评估结构如图3所示。
假设1：农业物联网的硬件层（感知设备）、网络层、处理层、应用层是串联的，如图4所示，各个层发生故障的概率是互相独立的，且任一层次发生故障都将直接影响到农业物联网的可靠运行，且各个层次被执行的概率是相同的。
假设2：农业物联网的硬件层（感知设备）、网络层、处理层、应用层是并联的，如图5所示，各个层发生故障的概率是互相影响的，且任一层次发生故障不会直接影响到农业物联网的可靠运行，只有当所有层均发生故障，农业物联网才会终止运行。
假设3：农业物联网的硬件层（感知设备）、网络层、处理层、应用层既不是简单的串联，也不是简单的并联，而是串联和并联共同存在的复杂网络。
对于农业物联网串联结构，假设每个层次的可靠度为 Ri（i=1，2，3，4），则农业物联网的综合可靠度为R=∏4 i=1Ri。
对于农业物联网并联结构，假设每个层次的可靠度为 Ri（i=1，2，3，4），每个层次的权重因子为ωi（i=1，2，3，4），则农业物联网的综合可靠度为R=∏4 i=1ωiRi。
对于农业物联网串联和并联共存的结构，农业物联网的综合可靠度为R=∏m i=1∑n j=1ωjRj（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；且n≤4，m≤4）。
对于每层内部的可靠度的计算，也可以按照串联、并联、串联并联共存这3种情况分别讨论计算。
5 可靠性標准及可靠性管理
标准是实现物联网技术应用的关键。然而自农业物联网出现以来，国内外专家学者逐渐认识到，农业上信息化的标准很少。2009年以来，物联网标准化已经成为国际标准化组织工作的热点，国外的ISO/IEC、ITU、ETSI、IEEE、ZigBee等组织机构都在积极参与制定物联网及相关技术标准，并发布了部分相关标准。我国物联网标准化工作起步较晚，近几年，我国相继成立了传感器网络标准工作组、电子标签标准工作组、中国通信标准化协会（CCSA）泛在网技术工作委员会（TC10）、中国物联网标准联合工作组等，制定符合我国实际的框架体系及国家标准[18]。
针对RFID标准，国际上比较成熟的有ISO/IEC、EPCglobal标准，在感知设备的接口方面有IEEE1451 标准，在传输网络方面有ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi 和IEEE802 通信网络标准等。目前，专门面向农业领域的物联网技术标准还较少，为推进农业物联网应用，国内成立了农业物联网行业应用标准工作组和国家传感器网络标准农业应用研究项目组（WGSN-HPG3），以期基于国家物联网框架体系及国家标准体系，结合农业特点，制定我国农业领域的框架体系及国家标准。
根据图1所示的农业物联网架构模型，结合《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，农业物联网分为感知层、网络层、处理层和应用层。所以，不仅在这4层的每一层制定标准规范，而且还要制定一个总体标准规范。根据我国实际，将农业划分为5个主要领域，即大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域，并分别制定大田种植物联网标准体系、设施园艺物联网标准体系、畜禽养殖物联网标准体系、水产养殖物联网标准体系、农产品物流物联网标准体系等。结合农业生产情况，以农业产前、产中、产后整个农业产业链为主线，农业物联网标准体系框架相关要素如图6所示。除此之外，杨林等还对农业物联网基础通用标准、技术标准、农业物联网标准等进行了简要的分析说明[18]。
以上所述均为农业物联网硬件标准、技术标准、建设及使用标准，基本没有涉及可靠性标准，农业物联网可靠性标准基本空白。然而，只有通过可靠性标准才能在农业物联网可靠性的评价、考核、确认等方面更加具有科学性、完整性和严谨性，保证农业物联网正常和可靠地运行。结合图2和图6，我们认为，农业物联网可靠性标准应该包括感知层可靠性标准、传输层可靠性标准、处理层可靠性标准、应用层可靠性标准和综合可靠性标准，并分别制定大田种植物联网、设施园艺物联网、畜禽养殖物联网、水产养殖物联网、农产品物流物联网等可靠性标准，以此指导农业物联网的建设，保证农业物联网的可靠运行。
根据系统的思想，一个完整系统的正常可靠运行，应该是包含“三分技术，七分管理”。农业物联网的可靠运行应该也是遵循这样的规律，即农业物联网的可靠运行，除了包含必要的技术支持之外，更多的是结合可靠管理的思想、手段和方法，对农业物联网的运行进行可靠性管理。鉴于目前农业物联网本身还处于发展的初期及示范阶段，还没有形成完整的国际及国家标准规范，所以农业物联网的可靠性管理研究基本处于空白时期，但纵观其他领域可靠性管理的发展及现状，我们预计，农业物联网的可靠性管理总体上应该围绕可靠性管理技术指标、可靠性管理方法、可靠性管理考核指标、可靠性管理经济指标、可靠性管理责任分工及激励机制、提高管理人员的专业素质、开发相应的管理软件等展开研究。
6 总结
农业物联网的研究及应用引起了全世界的重视。在对农业物联网深入研究的过程中，人们越来越重视农业物联网可靠性方面的研究，即研究农业物联网能有效应对规定范围内的各类事件，维持自身的稳定，实现农业的信息可靠感知、可靠传输、可靠使用。本文首先提出了农业物联网可靠性构成模型，包括感知层可靠性、网络层可靠性、处理与应用层可靠性（公共处理平台可靠性和应用服务系统可靠性）、综合可靠性、业务可靠性、可靠性标准及可靠性管理等6部分可靠性内容，然后分别对其中的感知层、网络层、处理与应用层（公共处理平台可靠性和应用服务系统可靠性）、综合可靠性、可靠性标准及可靠性管理等部分进行了阐述，并设计了1种综合可靠性评估方法，该方法综合考虑了农业物联网结构的并联、串联、并联和串联共存等情况。
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农业物联网可靠性方面的研究已经引起人们的重视，不过，农业物联网可靠性研究目前基本处于起步阶段，许多内容还没有开始进行研究，如农业物联网的前期可靠性分析、可靠性设计、可靠性评估和度量、可靠性维护及管理等。相信随着研究者们的关注，农业物联网可靠性的相关方法、技术、标准及规范会逐渐成熟，并能指导农业物联网健康、可靠发展。
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物联网设施农业 篇7
来自Stratus的新端到端解决方案支持IT和运营技术 (OT) 持续运营
马萨诸塞州梅纳德2016年4月11日电/--连续可用性解决方案和技术领先的提供商Stratus Technologies, Inc. (美国容错技术有限公司) 今天宣布, 该公司凭借面向工业物联网 (IIOT) 的Stratus“永远在线”基础设施 (Always-On Infrastructure) , 扩展其对全球工业自动化事业的承诺。新的Stratus解决方案可以为工业物联网部署提供已获证明的“永远在线”基础, 并配备结合VMware (威睿) v Sphere®6的Stratus ft Server®技术, 以及应用程序监控和OPC集成功能。Stratus正在减少软件定义工业自动化技术产生联系的复杂问题与风险, 为OT和IT带来解决复杂性和风险这两大重要问题的出色解决方案。对OT组织来说, Stratus面向工业物联网的“永远在线”基础设施能够提供操作简单的平台, 可以了解系统和应用程序健康状况的直观仪表板, 以及连续可用性。至于IT方面, 新的Stratus解决方案则能提供一个标准平台, 而这个平台能够被整合现有的管理和安全程序之中。
Stratus Technologies业务线管理副总裁Jason Andersen表示:“工业物联网能够给工业自动化带来很大的商业潜力, 而这能支持我们的客户改写业界的游戏规则。现在越来越多的软件被部署用来支持工业物联网, 而成功的工业物联网部署有赖于来自源头的数据的绝对完整。SCADA和传感器系统现在日益复杂, 它们的数据采集时间间隔能以毫秒计算, 因此现在对可靠性和可用性的需求与日俱增。此外, 随着IT持续进行虚拟化, 我们还将结合VMware v Sphere 6的解决方案, 为我们的OT客户进一步减少复杂问题。”
Stratus如今三管齐下, 在以下三方面简化工业应用程序的连续可用性和管理, 并使之流线化:
操作简单--通过合并传统上互不统属的系统, 面向VMware的第八代ft Server能够简化不同设备 (如服务器、管理控制台和外部存储器) 的管理, 进而为身在远方、IT资源有限的工业自动化团队打造单一的高性能解决方案。
完全可见--通过整合Sightline Assure TM, Stratus可以让 (从裸金属到各种应用的) 整个基础设施完全可见, 支持连续监控, 从而提前预测性能问题, 并防止意外停机和数据丢失事件的发生。
开放平台通信--通过采用OPC标准, Stratus解决方案能成为整个工业自动化基础设施中不可或缺的一部分, 而且还能进一步扩展, 与其它关键业务应用程序实现交互操作。
农业物联网建设研究 篇8
农业物联网是以感知为前提[1], 实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络, 它通过传感器构成的网络, 实现远程操控, 使人们随时随地可以发现农业生产、管理、销售中存在的问题, 并及时采取有效的解决方案给予解决。用现代信息技术改造传统农业、装备农业是实现农业现代化的重要途径, 农业物联网是将农业现代化与信息化完美结合, 是实现农业智能化、高效化、标准化的需要。
随着世界各国政府对物联网行业的政策倾斜和企业的大力支持和投入, 物联网产业被急速的催生, 根据国内外的数据显示, 物联网从1999年至今有了极大的发展, 渗透进每一个行业领域。可以预见到的是越来越多的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉, 向物联方向转变优化已经成为了时代的发展方向, 物联网的发展, 促使科技融合的加快。
物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。农业物联网是以感知为前提, 实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后, 则是在物体上植入各种微型芯片, 用这些传感器获取物理世界的各种信息, 再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递, 从而实现对世界的感知。
传统农业, 如浇水、施肥、打药, 农民全凭经验、靠感觉。如今, 设施农业生产基地, 看到的却是另一番景象:瓜果蔬菜该不该浇水、施肥、打药, 怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度, 如何实行按需供给?一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题, 都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关, 农民只需按个开关, 做个选择, 或是完全听“指令”, 就能种好菜、养好花。
在计算机互联网的基础上, 利用RFID、无线数据通信等技术, 构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中, 物品 (商品) 能够彼此进行“交流”, 而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别 (RFID) 技术, 通过计算机互联网实现物品 (商品) 的自动识别和信息的互联与共享。
2 农业物联网建设的意义和重要性
2.1 减少人员的浪费, 提高作业效率
农业物联网实现农业生产、管理、销售过程的网络化[2], 改变了传统的农业作业方式, 由以前的人工亲自浇水、施肥、测量、耕作过渡到使用高科技的设备和信息化的产品来完成工作, 从而减少了人员的浪费, 实现农业作业科学化、智能化、高效化。
2.2 缩短信息传播的链条, 提高研究效率和效果
农业物联网通过信息化操作, 对信息进行共享, 建立完善的供应链, 使信息和产品从上游到下游, 从供应商到消费者流畅, 使人们能随时随地获得产品的信息, 摆脱传统的人工耕作, 管理, 控制, 销售过程, 实现所有过程的监督和管理, 实现所有业务的统一。从而缩短信息传播的环节和链条, 减少成本, 提高研究效率和效果。
2.3 有利于生产安全的、健康的、环保的农业产品
农业物联网通过对农业生产、管理、销售过程进行全面的跟踪、监督和控制, 以及在国家和政府的督察和相关法律法规的强制管理下, 降低农业产品的安全隐患。每样产品都有自己唯一的身份标识, 工作人员可以通过网络随时随地对产品的相关指标进行测量。消费者可以在网上输入产品的相关信息来获知产品整个生产、加工过程的真实信息。使消费者能购买到安全的、健康的、环保的产品, 保障了消费者的权利, 促进农业的可持续发展和社会的和谐进步。
3 农业物联网建设策略
3.1 巩固基础和关键技术
(1) 传感器技术是农业物联网发展的保障, 制定适应于农业的传感器, 使传感器能快速、准确地把握农作物的湿度、温度、阳光、CO2含量、PH值等, 各节点与接口标准化, 能及时发现问题, 及时解决问题。
(2) 数据传输与数据处理。传统的收集数据的方法是由农民或工作人员下田下地观察记录, 这使得效率低, 误差大。物联网的建设得实现数据传输与处理网络化。使每个环节紧密结合, 环环相扣, 渠道畅通, 形成流水式形式。当农民或工作人员需要了解某作物的相关信息时, 只要在电脑或手机上输入农作物名称和所要了解的项目时, 结果马上显示在屏幕上。
(3) 建立完善的供应链网络。农业物联网供应链实现产品销售网络化, 使农产品实现网络营销。供应链的建立实现少成本、少浪费、少滞留、高速度、高效率、信息共享。及时管理产品的生产、存放、流通、盈利情况。以顾客需求为导向, 为顾客提供满意的服务。
3.2 建立完善的农业物联网体系
建立一个统一的、开放的、多功能的物联网体系。实现产品生产、管理、销售各个环节的信息共享。农业物联网体系由感知层、网络层、应用层组成。感知层识别产品与信息, 采集信息;网络层传输和处理感知层的相关信息;应用层通过对各组织和部门进行分工,
航空港经济助推中原经济区汽车产业发展
郑州交通职业学院经济管理系张一芳
摘要:郑州航空港经济综合实验区的规划建设, 进一步提高了郑州航空物流能力, 有助于整合中原经济区内的汽车产业资源, 改善当前中原经济区内汽车产业的发展状况, 促进中原经济区汽车产业科学发展。伴随着社会生产力的不断发展及社会分工越来越专业化、细致化, 航空物流作为现代物流产业的一个重要组成部分逐渐发展壮大, 航空港经济模式日益成为推动经济发展的新引擎。目前中原经济区建设进行得如火如荼, 郑州航空港经济综合实验区的规划建设将有效地降低汽车生产企业的综合成本, 促进中原经济区内汽车相关产业的整合和结构升级, 从而有力地提升中原经济区整体经济实力。
关键词:郑州航空港经济综合实验区中原经济区汽车产业
中图分类号:F252文献标识码:A文章编号:1005-5800 (2013) 03 (c) -164-02
1航空港经济的概念
航空物流是以航空运输为主要运输方式, 借助现代信息技术, 整合多种运输方式及相关资源, 连接供给主体和需求主体, 将原材料及成品进行运输、仓储、装卸、加工、整理、配送, 为用户提供便利化、一体化的物流服务。
随着经济全球化深入发展, 航空物流正成为在全球范围内配置高端生产要素、提升国家和区域竞争力的重要途径, 航空港经济模式日益成为推动经济发展的新引擎, 并从一定程度上反映了一个国家或地区市场开放的程度、经济的发达程度、物质的交换便利程度。因此可以说, 航空港经济是以航空物流为依托, 结合现代综合交通物流体系, 提供高时效、高质量、高附加值产品和服务, 并参与国际市场分工, 吸引航空运输业、高端制造业和现代服务业集聚发展而形成的一种新的经济形态。
将产品与信息面向管理者、消费者和企业。三层次协调合作, 实现信息双向或多向流通。对农业产品和信息进行智能化管理, 使操作人员能及时把握掌控产品信息, 将信息完整真实地传递出去, 使消费者能随时随地通过网络查询自己想要了解的商品信息。
3.3 国家加强安全管理监管机制, 通过物联网检测产品安全
在经济全球化背景下, 农业安全是中国全面建设小康社会进程中迫切需要解决的重要问题之一[3], 国家加强对农业安全的监管, 制定相关的法律、法规。物联网本身也可以检测产品安全。每样农产品都在物联网上有相关记录, 它能及时反应产品的生长情况以及各项指标, 当产品生长过程出现问题或产品的安全不合格时, 系统会给与警报提醒。通过国家与物联网的协调, 相互作用, 相互影响, 生产出绿色、环保、安全的农作物。
3.4 国家鼓励和加大对农业物联网的扶持和投资
农业物联网的建设在农村发展还不成熟, 所以要建立和发展农业物联网, 需要不少的人力、物力和财力。国家应鼓励和加大对农业物联网的投资, 在相关设备配备上给予资金支援, 在相关技术上派专业人才给予指导、培训, 提供农业物联网建设与发展平台。使相关地区有足够的条件去建设, 发展, 创新农业物联网, 从而实现农业可持续发展。
3.5 加强对农业物联网人才的培养
要发展, 要进步, 要创新, 人才是必不可少的。农业物联网不成熟, 农业物联网人才缺乏。政府机构和各学校对应专业要加强对物联网人才的培养, 增加实践, 加强他们的动手、动脑、发现问题和创新的能力。培养具备农业基本知识, 电子技术、现代传感器和无线网络通信技术、物联网相关高频和微波技术、系统工程等基础理
2航空物流国内发展现状
世界40%以上地区间的货物进出口是通过航空运输;25%的企业销售依赖于航空运输, 中国航空物流的发展现状自改革开放以来随着国内各大航空公司、机场的货运仓库等基础设施设备的不断扩大和改善, 我国货运周转量从1978年的世界排名35位上升到2005年的第二位。
航空货运周转量的不断增长带来了国内机场物流园区建设的高潮, 2005年广州国际空港物流园区开始建设, 投资总额预计将达到近200亿元左右, 此项目当时成为中国民航史上一次性投资最大的基建项目;2005年深圳正式启用深圳航空物流园区“空港通关货物周转站”, 标志着深圳航空物流园区第一期正式运作;2005年成都在《成都市现代物流业发展规划纲要》中提出在未来15年重点建设依托双流国际机场的成都航空物流园区, 规划面积5.1平方公里。论, 掌握物联网系统的感知层、网络层和应用层关键设计等专门知识和技能的人才。在相对应的大学成立专门的农业物联网实验团队和实验机构, 加大人才的引进和培训。
4 结语
物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃, 这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全, 由此形成基于这些功能的新兴产业。物联网需要信息高速公路的建立, 移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术, 物联网将生产要素和供应链进行深度重组, 成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计, 中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值, 它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。
农业物联网的建立是农业发展的需要, 是农村进步的奠基石, 是一个国家农业发展水平的重要衡量指标。农业物联网的发展必将提高农村的农业生产、研究的效率和效果, 提高食品安全, 改善人们健康, 加强环境保护, 促进农业产品的信息化、标准化、智能化。
参考文献
[1]张琛驰.对我国农业物联网发展的思考[J].现代农业科技, 2012 (22) .
[2]何勇, 刘飞, 聂鹏程.数字农业与农业物联网技术[J].现代农机, 2012 (01) .
农业物联网技术与农业机械化发展 篇9
1 农业物联网技术的发展前景和农业的需求
我国在物联网技术的研究方面,投入了大量的物力财力,在各个行业开展应用互联网的示范工作,其中在农业方面的应用取得了一定的成效,农业物联网通过将感应器置入到机械设备、土地以及灌溉系统等物体中,形成一种“物网”,是将物与互联网进行整合,利用互联网技术进行智能分析,对农业生产进行动态监测、管理、控制,在进行农业生产管理时更加精细,将无线传感器网络应用在对农作物的田间和温室环境的控制以及进行信息及时反馈,用环境信息监测手段对动植物的生长环境进行监测来保障动植物的健康生长,提高生产的产量和质量,同时也可以将农用的传感器应用于制造移动信息装备、农业网络信息服务、农业精细化设备产业、农产品流通产业等,提高农业资源的利用率和农业的生产力水平,提高农业经济水平。
受科技和经济的影响,农业结构已经发生了很大的变化,在我国许多地区都已经实现了基本的机械化生产,我国的农业生产也已经向现代农业迈出了很大一步,而农业的机械化发展需求也越来越大,农业机械的智能化成为了农业装备制造企业提高自身的竞争力的需求,机械设备需要做到既满足农作物的发展需求又要减少物资的投入,推进节约型机械化农业的发展,到达节水、节肥、节药等,降低生产成本保护生态环境,进一步实现农业的可持续发展,机械化生产是为了将农业生产变为节约型农业。在推行节约环保的农业发展模式的理念的不断推广,对于机械化的的精准程度要求也越来越高,为农机产品配备更加精准的农业网络系统已经成了农机的发展潮流。因为我国的土地较为集中、生产规模较大,考虑到复式作业以及节本增效等,我国的农业生产机械化需要向大型化发展,大型的农机设备作业效率较高、质量好、作业成本低、可以进行联合作业来发挥优势,农机向大型化发展已经成了我国农业机械化的发展需要了。
2 物联网在农业机械化的应用
2.1 在农业生产应急机制方面的应用
虽然我国的农业科技水平不断的提高,但是我国的农业生产还是不太稳定,自然灾害的频频发生,造成一定的损失,阻碍了我国的农业经济发展,农业经济水平相对低下。在全面的推广使用机械化设备时将物联网技术有效的结合起来,通过互联网技术进行环境分析,构建自然灾害的预警系统,对灾害进行全面的预防,我国农作物生产每年受自然灾害的影响都很大,尤其是恶劣天气的影响,而物联网技术可以做到对环境的实时监测,在恶劣天气来临之前做到提前预警,让农民有充分的时间进行应对准备,提高农民在应对复杂多变的天气的能力,例如在对水田进行监测时可以掌握水位变化信息,通过水位测定感应器进行预测,及时收集水位信息,掌握水田作为的生长土壤的温湿度、p H值以及光照强度等,根据这些信息判定农作物的生长环境,增加农作物的经济效益,物联网的应用还可以在灾害发生后及时进行农机调配进行灾情的救援,减少农业经济损失。物联网的应用可以提高农作物的产品质量、性能,在农业机械化生产中有着广阔的使用前景。
2.2 物联网技术在农机现代化的4S管理和农机的区域划分中的具体应用
由于每年的农作物生产需求不同,所以在对农机的需要方面也有着不确定性,而且我国农作物生产受自然环境的影响较大,造成农机的需求不稳定性,总会遇到或多或少的情况,针对这一情况,使用物联网技术,首先可以明确农机的实际数量以及农机的具体位置做进一步的追踪,方便农民使用,物联网的使用显著的提高了农机的精准性以及方便性,实现农机利用的效率最大化。农机4S是一种将整台机器、零配件和售后服务以及信息回馈集中在一体的农机现代经营模式,是我国现阶段常用的农机经营模式,在这种模式中利用物联网技术可以对产品运输、农机营销、农机使用与回收等环节进行定位,完善商家对农机库存的管理方式,减少储存成本,实现及时供货及时补货,降低管理错误率,即使是农机在使用时出现问题也能做到及时定位在最短的时间采取补救措施,还可以做到对质量不合格产品的及时召回提升服务水平。
3 结语
物联网技术的发展掀起了第3次世界信息产业的浪潮,物联网技术的发展可以进一步拉动经济的增长,为全球的经济复苏提供了技术支持,在农业生产中利用物联网技术,提高农业的机械化水平,为生产者带来更多的经济效益。
参考文献
[1]赵璐,杨印生.农业物联网技术与农业机械化发展[J].农机化研究,2011(08).
[2]彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报,2012(02).
大田作物用上农业物联网 篇10
“我种地比别人省心, 全靠它”, 唐全合指着被白色栅栏围起来的仪器告诉记者, 那是2011年鹤壁市为农民安装的农田气象信息监视器。“搁以前, 我们测墒情必须用铁锹挖挖、扒扒麦苗。有了这些设备, 不用下地, 坐在办公室里盯着电脑就可以知道地里啥情况。”
为解决农业技术落地的“最后一公里”问题, 该市将物联网技术应用到粮食生产、设施农业等方面。数据显示, 农业物联网的应用, 极大提升了鹤壁市科技进步对农业增长的贡献率, 2013年鹤壁市农业科技进步对农业增长的贡献率达到58%, 农业信息化在科技进步贡献率中所占比例达到15%以上。
监测大田环境, 粮食高产更有保障
鹤壁市于2010年引入了中国农业大学、中国农科院先进的星陆双基农田遥感信息协同反演技术, 并在粮食高产创建中建立大田智能物联系统。通过视频采集系统、叶面积指数系统、农田环境参数接收系统, 实时监测温度、湿度、墒情、作物长势、病虫害等, 并将这些数据传输到管理系统中。专家对数据进行分析整理后, 给出管理意见, 通过手机、大喇叭及时传递, 指导农民生产管理。
目前, 该系统在全市的适用面积达4.13万hm2, 示范应用区每667 m2年增产粮食200 kg, 增收220元, 4.13万hm2示范应用区共计增收1.36亿元;示范区户均增粮1 200 kg, 增收1 320元。
精准管控大棚, 优质高效更易实现
在鹤壁市农业硅谷产业园项目指挥中心, 通过电子信息显示屏, 分布在鹤壁不同区域的多个生产基地一览无余。应用物联网技术, 可以对大棚内的空气温湿度、土壤温湿度等参数实时监控, 并实现远程控制, 此外, 还有短信提醒功能, 系统每天分时段自动给大棚管理者发送提醒信息。
目前, 在鹤壁市的26个33.3 hm2以上的蔬菜标准园都有该系统的使用, 示范面积达到了1 400 hm2。在此基础上, 鹤壁市在2010年建设了“农畜产品质量安全监管与追溯系统”, 在市县两级农产品质量安全检测中心、26个蔬菜标准园和生产基地、2个农产品批发市场、2个连锁超市应用, 实现全市的农畜产品从生产管理、检测检验、信息发布、超标预警、安全追溯整个管理体系的智能化、网络化、数字化和可视化。
建立综合平台, 信息服务更加系统
目前, 鹤壁市已经初步建设了包括种植、畜牧、水利、林业、农机等9个行业的农业信息服务化综合管理服务平台, 集信息展示、农情分析、指挥调度、远程监管于一体, 与指挥中心、涉农部门、各县区示范点联网对接、资源共享、信息互通。
通过全市农业门户网站和“12316”便民服务热线, 为新型农业经营主体搭建业务网站, 统一提供时效性强、覆盖全面的农产品供求、农资价格行情、农业相关服务信息3万余条, 实现了资源共享、网络营销。
通过在全市蔬菜标准园、农民合作社、农业龙头企业建设设施农业智能物联系统及农产品质量安全监管系统, 提高了新型经营主体整体的活力与竞争力。
在全市基层农技推广站建设农业信息化平台节点, 在区域站辐射的村建立村级农业信息服务社, 并与农业信息化综合管理服务平台联网。为群众提供生产、生活等多样化的信息服务, 提供农资采购、农产品销售的一站式在线交易、直达物流等服务。
农业物联网实现种植移形大法 篇11
坐在家里，能遥控几百里外农场里的果蔬，屋顶种的菜可供一幢大楼里的人食用，农庄里的果树会移形大法，变出一个让你走不出去的迷宫……
今天，我们为你展示浙江正在进行的智慧农业实践样本，它就在我们身边。
果树果树！变变变！
还记得1983版的《射雕英雄传》里，郭靖第一次上桃花岛，被困在了会移步换景的桃花阵里吗？
浙江农业科学院数字农业研究所的副研究员徐志福，准备在浙江物色注重智慧农业理念的企业合作伙伴建一个类似的果蔬迷宫。
桃花树自己瞬间移动，这件在当年的电视剧里看起来很玄妙的事，徐志福说，现实里操作起来其实很简单的，现在无土培植技术已经很成熟了，只要将果蔬在一个个的立架上栽培，然后再在地上安上轨道，再将一个个装有滑轮的立架像火车一样一节节地放上轨道，每一个立架在轨道上可单独行动，也可以互相连接，这样通过电脑控制，就可以轻松移动这些果蔬立架拼出不同路线的迷宫。
每一个挑战迷宫的人，可以自己选择迷宫的难易度，进入迷宫后，还可以一边闯关一边摘立架上的水果吃。
而这些立架上也会装有摄像头和传感器，除了可以远程监控果蔬的成长外，小朋友进入迷宫后，家长也可以通过摄像头和传感器实时追踪到小朋友的动态，确保小朋友独立又安全地挑战难题。
农作物会说话“我渴了 我饿了”
这套由省农科院研制的农业物联网，能让农作物主动喊“渴”喊“饿”，这得益于农业自动监测与控制系统。该系统一般由监测预警系统、无线传输系统、智能控制系统及软件平台构成。
大棚中央，有一根类似“天线”的装置竖立， “天线”上部挂着几个盒子。这些盒子是传感器，它们功能不尽相同，但都能精准感知，可以监测土壤水分、温度、养分含量、pH值，以及空气温湿度、气压、光照强度等数据变化，它们每隔一定时间采集一次数据，通过物联网的网关，发送到上位机系统，让农作物开口“说话”。
基于物联网的农业系统设计 篇12
关键词：智慧农业管理,物联网,农业物联平台
农业现代化是时代和科学技术发展的必然趋势, 而物联网技术是农业现代化的新生力量, 其能够推动最新科技与农业现代化迅速结合。物联网技术应用于农业, 可实现对农业环境监测、空气湿度监测和虫害防控等实时监测, 最终合理利用农业土地资源, 快速管理农业系统中出现的防护问题, 并提高农业产量和质量。
1 物联网应用基础
物联网近些年, 在政府的推动下, 基于物联网的应用已有众多应用, 物联网的应用研究也被众多大学科研机构研究设计。农业示范基地也加快了物联网技术的应用, 并对农业生长进行全程实时监控和管理, 最终保证农业系统的智慧管理。传统农业管理模式已在物联网技术的改造下, 做出巨大贡献, 部分科学技术发达地区, 已实现对农作物防护、农作物浇灌和肥料供给等物联供给应用。现代物联农业管理模式如图1所示。
2 基于物联网的农业系统设计
2.1 智慧农业管理架构
为实现智慧农业的科学化管理, 将智慧农业管理分为五大管理结构, 其包括田间气象管理、种子农药管理、电水利管理、行政支持管理和虫害防治管理。按照图2框架图实施。
(1) 田间气象管理, 即主要包含对田间环境进行监测, 实时把握田间农作物的生长、湿度要求和温度监测等工作, 为电水利管理提供数据支持。
(2) 种子农药管理, 即通过招标, 选拔优良品种种植, 方便农户和供应商的联系。
(3) 电水利管理为田间无人浇灌提供技术支持, 减少人力劳动, 其从田间气象管理获取相关数据信息。
(4) 虫害防治管理, 即对重大虫害进行积极响应, 并选取合适农药进行喷洒。
(5) 行政支持管理能够给农户提供更多政府优惠政策支持。
2.2 智慧农业系统设计
针对智慧农业管理架构, 可设计智慧农业系统, 其包括的子系统有农业环境监测子系统、空气湿度监测子系统、虫害防控子系统、自动浇灌子系统和紧急通知等子系统。智慧农业系统如图3所示。
3 结语
本文主要基于物联网的农业系统进行设计, 从农业管理架构的宏观设计开始, 逐步深入对智慧农业系统进行子系统设计, 最终实现基于物联网的现代化农业。
参考文献
[1]杨震.物联网及其技术发展[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2010, 30 (4) :9-14.
[2]王保云.物联网技术研究综述[J].2009, (25) 12:1-7.
[3]晏发斌, 周航, 白建明等.浅谈计算机信息技术与我国农业现代化[J].现代农业科技, 2007 (2) :143—144.