物联网在农业的应用及其解决方案
物联网在农业的应用及其解决方案
农业物联网，即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的物联网。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。
大棚控制系统中，运用物联网系统的湿度传感器、PH值传感器、光照度传感器、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浓度等物理量参数，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监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件。
农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，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，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。
农业物联网应用解决方案
一、智能农业大棚物联网解决方案系统简介
温室大棚在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。因此对种植作物生长环境的要求要精确的多。
大多数农户加温、浇水、通风等，全凭感觉。人感觉冷了就加温，感觉干了就浇水，感觉闷了就通风，没有科学依据。农业进入信息化时代后，对温室内部的空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度及光照等农业环境信息的采集也越来越重视。因此，将物联网技术引入温室大棚中
来，实现温室种植的高效和精准化管理。
农业物联网应用解决方案
图为：温室大棚种植图片
在温室环境里，单栋温室可利用物联网技术，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点（风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构）构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、PH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件，通过模型分析、自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业，从而获得植物生长的最佳条件。
对于温室成片的农业园区，通过接收无线传感汇聚节点发来的数据，进行存储、显示和数据管理，可实现所有基地测试点信息的获取、管理和分析处理，并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户，同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息，实现温室集约化、网络化远程管理。
此外，物联网技术可应用到温室生产的不同阶段，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。
二、智能农业大棚物联网解决方案的重要组成部分
1、数据采集
通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、湿度、养分含量（N、P、K）、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度等来获得作物生长的最佳条件，并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等；
农业物联网应用解决方案
图为：温室环境信息采集节点
2、智能控制
通过无线传输，连接控制室与控制柜，操作控制室内中控台，即可一键式控制温室大棚内的风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、湿帘或大田内的水肥喷灌等，实现远程化管理。
物联网在畜牧业上的应用
物联网技术在现代畜牧业的应用 随着饲料配方筛选、动物育种分析及牧场管理计算机技术应用，荷兰于20世纪80年代建立了数字化奶牛场；以色列阿菲金公司1984年研究出阿菲牧管理系统；西班牙Agritee软件公司1989年开发了奶牛肉牛管理软件，实际开始畜牧业物联网技术应用。随着计算机互联网通信技术、二维码识读、无线射频识别技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备的发展，物联网技术从虚拟走向现实，融入人类生活，广泛应用于工业、农业、交通运输、医疗卫生等各个行业，畜牧业也进入物联网时代。 一、动物溯源及管理 1.追踪溯源 继美国疯牛病后，欧盟、美国、日本、澳大利亚等国首先将RFID用于肉牛生产、销售的溯源跟踪，以保证肉品安全。2003-2004年我国上海科芯、烟台威尔、杭州力汇等开始动物识别器等射频技术的研发。较早形成产品的常州高特使用RFID耳标，能快速有效查询牛品种、来源、免疫、治疗、用药、健康状况以及饲养、生长情况等，可以开展畜产品的来源追踪。2004年农业部在北京市、上海市、四川省、重庆市开展动物标识溯源试点，2006年4月提出建立我国畜产品溯源系统，2006年6月农业部发布第67号令《畜禽标识及免疫档案管理办法》开始在全国应用。数据传入农业部数据中心，对动物运输、屠宰检疫的追踪追溯，发挥了重要作用。但是，由于养殖户及企业档案记录不全，耳标录入不完善，读写设备缺乏等问题，全国性动物溯源徘徊不前。 2.动物管理 通过植入RFID对马和试验动物跟踪在国外早有报道。我国通过温度传感器、生物观察仪、病菌监测器等物联网技术，成功进行野生动物管理和监测，如大熊猫定位跟踪系统的开发和应用。目前，物联网广泛应用于宠物管理，如北京市、上海市、大连市等对地犬（鸽、猫）等宠物佩戴二维码标牌+后台管理+GPS，不仅可定位追踪，还可连接智能手机，方便主人查找，同时便于宠物管理，如北京的犬冠以010开头，八位数编号，信息涵盖宠物主的联系方式、防疫等信息。目前二维码、RFID耳标、瘤胃芯片、肢环、颈环等电子标识及读写设备研发生产企业众多、甚至产品出口国外，动物管理信息化正纵深发展。 3.牧场管理 RFID技术对规模养殖场进行个体识别和记录，自动统计动物数量，不仅可以进行场内、外追踪管理，还可进行生长发育的自动测定、记录、分析，数据传入管理中心，结合育种软件进行选种、选配，突破动物传统选育技术。在牧场管理中，有关发情、配种、分娩、防疫、驱虫、消毒、出售等个体档案管理及汇总，可借助物联网技术大幅度减小工作量，数字化牧场管理将成为未来发展趋势。
物联网在农业的应用及其解决方案
物联网在农业的应用及其解决方案 农业物联网，即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的物联网。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。 大棚控制系统中，运用物联网系统的湿度传感器、PH值传感器、光照度传感器、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浓度等物理量参数，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监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件。 农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，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，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 农业物联网应用解决方案 一、智能农业大棚物联网解决方案系统简介 温室大棚在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。因此对种植作物生长环境的要求要精确的多。 大多数农户加温、浇水、通风等，全凭感觉。人感觉冷了就加温，感觉干了就浇水，感觉闷了就通风，没有科学依据。农业进入信息化时代后，对温室内部的空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度及光照等农业环境信息的采集也越来越重视。因此，将物联网技术引入温室大棚中
来，实现温室种植的高效和精准化管理。 农业物联网应用解决方案 图为：温室大棚种植图片 在温室环境里，单栋温室可利用物联网技术，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点（风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构）构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、PH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件，通过模型分析、自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业，从而获得植物生长的最佳条件。 对于温室成片的农业园区，通过接收无线传感汇聚节点发来的数据，进行存储、显示和数据管理，可实现所有基地测试点信息的获取、管理和分析处理，并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户，同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息，实现温室集约化、网络化远程管理。 此外，物联网技术可应用到温室生产的不同阶段，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。 二、智能农业大棚物联网解决方案的重要组成部分 1、数据采集 通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、湿度、养分含量（N、P、K）、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度等来获得作物生长的最佳条件，并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等； 农业物联网应用解决方案
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。
物联网在农业中的应用
物联网在农业中的应用 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。 民以食为天，近年来，食品质量安全问题频发，农产品质量安全已经成为社会各界关注的焦点。农产品生产企业，流通企业，加工企业质量管理信息系统的缺失，是产生农产品质量安全问题的根本原因之一。因此，基于物联网搭建农产品供应链质量管理信息系统，能提高生态农业园内部的管理效率，加强农业生产，加工，运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，对提高农产品的品牌建设进而增加农产品附加值，保证农产品质量安全具有十分重大的意义。 此外，农业生产过程中，避免不了天气因素的影响，如何做到恶劣天气的预警机制，从而做到提前防范进而减少损失？农业生产过程中，农产品生产者和市场需求之间的信息不对称，容易引发使农产品滞销，或人为的炒作，政府有关部门时候花很大力气去帮助促销或平抑也于事无补，如何规避这一信息不对称问题？农业生产过程中，大都凭经验生产，缺少专家指导，在遇到病虫害，天气因素，土壤生态变化等环境参数改变时如何应对？如何在这个时候引入专家指导？农业生产过程中如何配合国家政策的宏观调控和满足市场需求等？ 物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第3 次浪潮。近年来，随着智能农业、精准农业的发展，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步拓宽，通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，足不出户就可以监测到农田信息，实现科学监测、科学种植，促进了现代农业发展方式的转变。笔者将物联网应用于农业，农业物联网技术的应用可以更好地控制农作物的生长环境，使之能够更好地适应作物的生长，提高农作物的产量和品质，有利于实现农作物的高产稳产，提高土地的产出率，提高农业抗御自然灾害的能力。农业物联网技术的推广应用，也是农业现代化水平的一个重要标志。农业物联网的快速发展，将会为中国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全新的平台，也必将为传统产业改造升级起到巨大的推动作用。 1．何为物联网
农业物联网技术应用及创新
农业物联网技术应用及创新 发表时间：2018-05-02T14:53:30.063Z 来源：《科技中国》2017年10期作者：郑健德[导读] 摘要：近几年来，随着我国物联网行业的迅速发展和兴起，已经逐渐演变为全球性的产业信息竞争领域，越来越多的人开始向这一领域进军，农业作为我国的重点领域之一，自然也就成为了物联网行业中最受追捧的一部分。在这里，我们对我国农业物联网目前的应用范围、发展现状、存在的问题和未来可以改进、开发、创新的方向都做了细致的探讨和研究。 摘要：近几年来，随着我国物联网行业的迅速发展和兴起，已经逐渐演变为全球性的产业信息竞争领域，越来越多的人开始向这一领域进军，农业作为我国的重点领域之一，自然也就成为了物联网行业中最受追捧的一部分。在这里，我们对我国农业物联网目前的应用范围、发展现状、存在的问题和未来可以改进、开发、创新的方向都做了细致的探讨和研究。关键字：物联网；农业；创新 随着经济社会的不断发展，物联网一词渐渐进入大众的视野，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。 一、农业物联网的现状与应用 （一）现状 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，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，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 （二）应用 1、农业育种信息化 对于农业来说，种子的质量程度和农作物产出的质量成正比，所以育种对于我国农作物的生长起着至关重要的作用，因此物联网也在此过程中得以发挥它的作用。 栽培者可以通过物联网技术随时随地采集种子的数据，测量他们的温度、湿度、营养程度以及健康状况，对种子栽种后续的情况进行跟踪了解，随时对出现问题的种子进行补救措施，能大大提高种子的成活率和质量，保证作物的高产出质量。同时，我们的科研人员还可以和国外的技术人员共同合作，开发出更加高质量的应用系统，完善农业育种的流程。 2、禽畜养殖信息化 对于禽畜养殖业来说，养殖的禽畜的生命体征与健康状况是需要被首要关注的，因此物联网可以为我们实时提供他们的生长周期、成长情况、健康状况和进食情况，也可以制定出一套能满足禽畜最优生产的互联网系统，实现全自动化跟踪喂养。与此同时，我们还可以通过物联网对禽畜的行为以及生物体温进行监测，防止出现疫情或无法及时得到控制的情况。 3、园艺生产信息化 目前来说有一定份额的果蔬、花卉都是通过大棚种植实现的，由于多数情况下，大棚中为了培育果蔬而营造出的环境与外界环境的各种指标都相差很多，因此对于各种指标的测定必须及时精准，通过物联网可以让我们及时观测到棚内二氧化碳、温度、湿度、光照、PH值等各种植物生长需要所依赖的指标的实时含量以及他们各自的变化曲线，我们也可以在系统中对各种参数进行设置，让他们对棚内的环境自动进行控制调节，给其中的果蔬、花卉等提供最优质的生产环境，以此来达到提升作物的质量水平，提升种植者的经济收入，也可以降低工作人员的工作度，降低成本，提高收益。 4、合理配比，调节资源 目前来说，只依靠传统农业生产的程序已经不能满足生产者的利益需要了，因此，需要在物联网的系统帮助下对农业生产过程中各个指标的数值进行监控测量，编制系统程序使其能够自动调控生产环境，合理优化资源配置，节约资源，为农作物以及禽畜的生产提供最佳的环境。 5、质量检测 现如今社会上的假冒食品越来越多，不仅骗取了消费者的钱财，更损害了他们的身心健康，更有甚者会造成生命危险，面对这样的情况，我们可以通过对物联网系统的应用以及信息共享系统、传感技术等对购买的农作物以及禽畜的生产过程进行了解，这样可以保证购买食品的质量，也给消费者的安全度多添加了一层保障。 二、我国农业物联网的发展现状 作为农业大国之一，我国多年来致力于发展农业经济，近几年来，国家更是要求农村、农民、农业三位一体化共同发展，以此来表明我们发展农业提升经济的强大信心。通过近几年的不断努力，我们已经在农业产业中建立起了一个集生产、运输、销售为一体的庞大的基础物联网体系，也连带促进了信息增值服务产业的发展。我们通过物联网及时、快捷的云终端信息交流与高效的信息管理系统，对农业产品进行了全方位的监管，及时的数据监测与更新，智能的自动调节，让人工养殖的缺陷大大降低，同时，物联网也应用在农业市场行情预测和质量监测系统中，被广泛接受传播使用。 三、农业物联网目前存在的问题 （一）成本较高，效果缓慢 目前来说，由于农业本身就是一个经济效益极低的产业，在运用物联网系统时，自然要更加考虑到成本和收益的比例问题，要想在农业产业的一系列过程中都运用物联网系统，对资金的要求度较高，设备维护、系统安装、传感器配置等等都需要大量资金，这些对于普通的农民来说根本无法负担。此外，由于农业物联网的硬件系统多数处于大棚、禽畜棚等地，其维护的成本与难度也有明显的增长，因此，农业物联网系统普及的想法现在还难以实现，主要还是依靠政府的资助和大型企业的应用。（二）硬件设施功能欠缺，钳制产业发展
农业物联网参考文献
参考文献 [1] I GNACIO H UIRCAN J, M UNOZ C, Y OUNG H, et al. ZigBee-based wireless sensor network localization for cattle monitoring in grazing fields[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2010,74(2):258-264. [2] B URGESS S S O, K RANZ M L, T URNER N E, et al. Harnessing wireless sensor technologies to advance forest ecology and agricultural research[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2010,150(1). [3] Z HENG L, L I M, W U C, et al. Development of a smart mobile farming service system[J]. Mathematical and Computer Modelling, 2010,In Press, Corrected Proof:1-10. [4] C OLLIER T C, K IRSCHEL A, T AYLOR C E. Acoustic localization of antbirds in a Mexican rainforest using a wireless sensor network[J]. JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, 2010,128(1):182-189. [5] L OPEZ R IQUELME J A, S OTO F, S UARDIAZ J, et al. Wireless Sensor Networks for precision horticulture in Southern Spain[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2009,68(1):25-35. [6] N ADIMI E S, S OGAARD H T. Observer Kalman filter identification and multiple-model adaptive estimation technique for classifying animal behaviour using wireless sensor networks[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, 2009,68(1):9-17. [7] G REEN O, N ADIMI E S, B LANES-V IDAL V, et al. Monitoring and modeling temperature variations inside silage stacks using novel wireless sensor networks[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2009,69(2):149-157. [8] M ATESE A, D I G ENNARO S F, Z ALDEI A, et al. A wireless sensor network for precision viticulture: The NAV system[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, 2009,69(1):51-58. [9] H E H M, Z HU Z H, M AKINEN E. A Neural Network Model to Minimize the Connected Dominating Set for Self-Configuration of Wireless Sensor Networks[J]. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL NETWORKS, 2009,20(6):973-982. [10] N ADIMI E S, S OGAARD H T, B AK T, et al. ZigBee-based wireless sensor networks for monitoring animal presence and pasture time in a strip of new grass[J]. COMPUTERS AND ELECTRONICS
物联网发展趋势和农业应用展望
在科学发展史上，个人计算机（PC）和国际互联网（Internet）无疑是20世纪最重要的科学发明和技术创新之一，其对人类社会的巨大贡献和产生的影响，几乎很少有其他能与之媲美。前者产生于上个世纪的60年代，而后者的普及应用则仅仅开始于上个世纪90年代，在近20年的时间里，网络信息技术的发展日新月异，并以惊人的速度渗透到各个角落，进 入21世纪，网络信息技术更是以前所未有的速度发展，“IPv6”、“Cloud Computing”、“M2M”、“网格技术”、“WSN”、“移动互联网”等新技术不断推出力，因此欧美等发达国家纷纷投入研究，“物联网”已经成为未来高科技领域国际竞争的热点。 我国农业正处于传统农业向现代农业的转型时期，全面实践这一新技术体系的转变，网络信息化技术将发挥独特而重要的作用，也为现代农业发展提供了前所未有的机遇。充分利用智能化信息管理技术发展现代化农业，同样成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。以欧美为代表的世界发达国家，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利 用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用“5S”技（GPS、RS、GIS、ES、DSS）、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物生产进生产规模小、时空变异大、量化与规模化程度差、稳定性和可控程度低等行业性弱点。网络信息技术在农业领域的普及和应用，使“电脑上也能把地种”的愿望变为可能，使“运筹帷幄决胜千里”的管理调控理 念梦想成真。2009年8月，温家宝总理提出建立中国传感信息中心的战略设想，物联网再度成为热点，也为发展“农业物联网”或“物联网农业”提供了契机和动力，农业网络信息化建设似乎又迎来了新的春天。 本文试图对网络信息技术和物联网的发展做简要回顾，并针对其在农业中的应用现状和未来进行分析和展望。 1基于互联网的现代信息技术的发展 众所周知，互联网（Internet）可以说是上个世纪美苏二个超级大国冷战的产物。1969年美国国防部为了研制抗核打击的计算机网络系统，提出“ARPANET （Advanced Research Projects Agency Network）”计划。1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，此后随着该协议的不
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、
智慧农业物联网技术的应用
智慧农业物联网技术的应用 智慧农业物联网IoT主要包含两层意思：1.核心基础仍是农业互联网，是在农业互联网基础上的延伸和扩展。2.用户端延伸到物品与物品之间,物品之间通过物联网进行信息交换和通信。 智慧农业物联网技术的应用： 1.农业智能监测与培育系统 负责监测温度、湿度、光强等农情信息采集，在农作物上方安放光照强度传感器实时监测环境光照强度，能及时掌握农作物生长环境的光照强度;环境温度的高低直接影响农作物生长速度与发育情况，空气湿度也是影响农作物生长发育的重要因素，所以要在农作物周围安放空气温湿度传感器。通过自适应切换功能接入传输网络，将数据传送至控制中心。控制中心将接收到的数据经处理后存入数据库，根据采集到的信息进行汇总分析，结合专家决策系统发出反馈控制指令，及时、准确地发现问题和解决问题，指导农业生产。如云里物里的S1
温湿度传感器就能用于智慧农业中。 通过网络，生产者和技术研究人员就可以随时随地监测所采集到的农情信息，对作物生长情况进行实时跟踪。负责农作物生产的技术人员将根据其作物的生长实况和实际需求制定合理的培育策略(比如增加温度、增加湿度、浇灌)，通过将集成有嵌入式TCP/IP协议的培育设备连接到网络，通过远程执行所制定的策略，远程节点收到信息后会做出响应，例如调节光照强度、灌溉时间、除草剂浓度等等。 2.农产品运输管理与控制系统 通过在运输车辆上的无线终端设备，无线远程发送回该车辆当前的经纬度、车速、海拔高度、卫星授时时间到远程控制中心，控制中心再
将远程传回的GPS数据与电子地图建立函数对应关系，将运输车辆拟化为地图上的一个运动点，就可以对该点的行车路线、行车车速、行车状况进行透明无误地监控，从而实现智能控制和管理。通过装载农作物产品箱体中的传感器可以监测到农产品在运输中的温湿度等信息。控制中心有GSM(全球移动通信系统)、GPRS(移动通信技术)组成的即时语音通信平台，可以通过中心计算机控制软件与工作中的运输车辆取得联系，对于排除紧急事件和实际难题具有非常明显的意义。 3.农产品销售和分配管理系统 在箱体上集成了4种技术用来识别和验收货物：125kHz频段下和13.56MHz频段下的RFID(自动识别技术)射频识别、一维条码识别、二维码。农产品质量追溯物联网由读写传感器和电子标签、读写器和查询的网络接入与控制数据中心组成。通过电子标签记录农产品在培育、运输和销售环节的所有信息，并通过网络系统传输到数据中心保存。用户可以在农产品溯源系统平台或者超市商品溯源机上，通过查询农产品的编号获取该农产品的所有的销售信息。 农业物联网是现代农业发展的必经之路，运用先进的农业物联网技术是一个国家农业生产力的良好体现。
物联网在农业方面的应用
物联网在农业方面的应用 摘要：物联网是将各种信息传感设备, 如无线射频识别( RFID) 装置、外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络作为一种最能体现新一代信息技术的网络模型, 物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，将是现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，从而引领现代农业的发展。 关键词:物联网、农业、应用、建议。 Abstrate:Things will all kinds of information network is sensing equipment, such as radio frequency identification (RFID) device, and outside sensors, global positioning system, laser scanner wait for a variety of devices and the Internet combine a huge network formed as a kind of can best embody the new generation of information technology network model, the thing networking will show in the near future the powerful vitality, let all the items are joined together with network from several respects, change our work and life. Agriculture as the foundation industry in relation to the people's livelihood, the informationization, the degree of wisdom is especially important. Content networking technology in agricultural production and research, the introduction and application of modern agriculture will be made on the application of informatization of new leap forward, can change the extensive agricultural management mode, improving animal or plant epidemic disease prevention and control ability, ensure the quality and safety of agricultural products, leading the development of modern agriculture. Keywords:The Internet of Thellongs、Agriculture、Apply、Suggestion 引言： 物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视。面对当前的国际形势，迫切需要着眼于我国国情，早一点谋划未来，制定我国的物联网发展战略，突破大规模产业化瓶颈，深入到国民经济和社会生活的各个方面，切实解决国计民生的重大问题。物联网将带动我国相关领域科技水平的提升，保障经济安全甚至国家安全，推动信息产业新的发展浪潮，培育新的经济增长点，促进经济结构调整和转型升级，增强我国的可持续发展能力和国际竞争力。 1999 年美国麻省理工学院（MIT）首次提出物联网的概念，国际电信联盟（ITU）在2005 年的年度报告中对此概念的涵义进行了扩展。通过对物联网的跟踪研究，我国提出的物联网定义是：对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。“全面感知”是指利用射频识别（RFID）、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取；“可靠传送”是指通过
物联网技术在现代农业中的应用研究
物联网技术在现代农业中的应用研究 市场经济体制的不断改革，为物联网技术的应用范围的扩大创造了有利的条件。在此形势影响下，充分发挥物联网技术的优势，有利于加快现代农业的发展速度，促进我国经济社会的快速发展。结合现阶段物联网技术的整体发展现状，可知它在实际的应用中取得了良好的作用效果，最大限度了满足了相关行业的生产要求，因此，深入理解物联网技术的相关理念，根据现代农业的发展要求合理地运用物联网技术，有利于扩大现代农业的产业规模，提高现代农业的生产效率。基于此，将对物联网技术在现代农业中的应用进行必要地研究，以便为现代农业发展目标的实现提供必要的参考信息。 标签：物联网技术；现代农业；发展目标；生产效率；参考信息 doi：10.19311/https://www.360docs.net/doc/1c2374609.html,ki.16723198.2016.25.018 作为世界信息科技产业的重要产物，物联网技术的有效使用，有利于加快现代农业的发展速度，增强其中存在问题的实际处理效果。现代农业高度信息化、智能化生产目标的实现，依赖于可靠的物联网技术。因此，相关的农业管理部门应结合现代农业实际的生产要求，在相关的农业生产活动开展中引入物联网技术，将会为各项生产计划的顺利实施提供重要的技术保障。物联网技术作用下的现代农业，将会逐渐地改变传统农业粗狂式的发展模式，在增强各种农产品质量可靠性的同时也将提高农业信息的传递效率。 1物联网技术的组成 1.1可靠的传感网技术 作为物联网技术的重要组成部分，传感网技术在实际的应用中取得了良好的作用效果，为物联网技术实际应用范围的扩大打下了坚实的基础。所谓的传感网技术主要是指在性能可靠的数据处理模块、通信单元及一定数量传感器的支持下，通过无线网络的方式应用于实际生产活动的技术。这种无线网络中的节点距离段，通信过程中主要采用了Multi—hop的方式对各种信号进行及时地传送。结合传感网络的实际作用，可以对不同区域、不同位置的物体进行实时地监测，减少了相关生产活动中可能存在的安全隐患。像温度变化、污染源的来源及影响范围分析等。 传感单元、通信单元、数据处理模块单元、电源单元等按照一定的方式组成了传感网络，并结合实际生产活动的具体需要，有着丰富的处理单元。其中，网络中的电源单元主要是为系统运行提供必要的动力，确保了系统的稳定运行；传感单元使用中能够通过感知单元的作用，及时地获取各种外部信息，通过转化机制得到的数字信号，满足了生产活动的具体要求；数据处理单元主要是对各种信息进行实时地处理，增强了不同节点之间的协调性。通信单元的存在，实现了传感器之间的正常通信。传感网技术中的结合所有节点的实际需求，通过配置多个
农业物联网技术及应用方案
农业物联网技术及应用方案
目录 1背景概述 (4) 2项目概述 (7) 2.1项目介绍 (7) 2.2建设范围 (7) 2.3建设目标 (9) 3系统总体框架设计 (11) 3.1系统构架 (11) 3.2数据库设计 (11) 3.3农业电子商务在线支付接口设计 (13) 4系统设计 (14) 4.1农村安全视频监控平台 (14) 4.1.1系统概述 (14) 4.1.2应用及功能 (16) 4.1.3系统构架 (18) 4.2电子农务平台 (20) 4.2.1农务通 (21) 4.2.2农业智能监测分析子系统 (23) 4.3电子政务平台 (28) 4.3.1协同办公系统 (28) 4.3.2农产品综合审批和生产资料市场监管系统 (30) 4.3.3农村综合事物管理子系统 (31) 4.4农业电子商务平台 (35) 4.4.1背景概述 (35) 4.4.2系统概述 (36) 4.4.3系统特点 (37)
4.4.4系统介绍 (38) 4.4.5RFID农产品安全追溯子系统 (44) 4.4.6农产品市场分析子系统 (45) 4.4.7农产品物流配送子系统 (46) 4.5农业信息服务平台 (46) 4.5.1气象农信息服务子系统 (46) 4.5.2专家在线咨询子系统 (47) 4.5.3农信息智慧采集分析 (49) 4.5.412316新农村热线子系统 (49)
1背景概述 我国农业总体上正处在传统农业向现代农业过渡的历史阶段。在生产方式上主要表现在以小农经济为主逐步向规模化、产业化、社会化生产的转变，由于我国人口多、土地少等特有的国情，许多简单的经济问题往往会影响到政治和社会等多个方面，导致这一过渡阶段将十分漫长。因此，信息化要面对我国农业种类多、地域广、用户层次多、需求分散等具体问题，切实解决农户在生产和经营过程中遇到的问题和难题，逐步实现农业和农村信息化，不断提高农民素质和增加农民收入。 1、“生产发展”离不开农业信息化。农业信息化是将现代信息技术广泛应用在农业的产前、产中、产后各个环节，快速、有效地改造和提升传统农业，推动农业产业化和现代化进程。 首先，信息技术要发挥先导作用。对于生产者来说，最关心的是生产市场上需要的产品，由于农业生产具有季节性，就必须在种养之前基本掌握未来收获季节时的供需情况，对于农业这种生产特点，对信息的需求程度要高于其它行业。而实际上，由于城乡间存在着数字鸿沟和信息不对称等因素，面向农村信息服务“最后一公里”问题短期内难以解决，加上我国小农经济的生产特点，导致农业生产从一开始就处于被动局面，由此产生的浪费也十分惊人。开发面向生产者和管理者的农产品供需分析系统、市场价格预测系统、农田决策指挥系统等，可辅助生产者合理安排生产，减少生产的盲目性。
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。
物联网在智能农业中的应用(终稿)
物联网在智慧农业中的应用 摘要 人类历史进入新的时期，农业生产也随着人类文明的发展而有了巨大的飞跃。从生产工具、生产方式的不断更新中，我们的农作物产量不断提升。刀耕火种的日子一去不复返，人们的生活水平也有了很大的提升。 进入21世纪以后，科学技术的发展也带动着农业技术的革命。农业生产与现代网络联姻，将农业和因特网技术联系在一起，创新了生产方式，也催生了现代的智能精确农业。本文试着将所学的物联网技术用于现代农业，名为“精确农业”的高科技农业工程，即利用卫星、遥感、计算机和自动控制等高新技术于农业生产，以提高产量，降低能耗。这项国际先进的农田耕作技术成熟后将向全国推广，以解决我国地少人多的农业发展瓶颈、减少污染和浪费，走农业持续发展的道路。 高科技可以促进农业发展方式的转变，智能管理可以实现各类农业资源的高效利用，也可以实现改善环境这一可持续发展目标；不但可以最大限度的提高农村农业现实生产力，而且是实现优质、高产出、低能耗和环保的可持续发展型农业的高效途径。 关键词：精确农业; 物联网; 智能农业 目录 引言 (3) 1 研究背景和意义 (3) 1.1研究的背景 (3) 1.2 智能精确农业实例介绍 (4) 1.3 研究的现实意义 (5)
2 研究目标 (5) 2.1 无线网络监控平台 (5) 2.2 农业灌溉控制系统 (6) 2.3 农业大棚信息系统 (6) 3 农业应用中各类传感器简介 (7) 3.1 各类传感器产生背景 (7) 3.2 各类传感器简介 (8) 4 研究内容 (9) 4.1 精确农业物联网监测平台 (9) 4.2 精准农业的数字化管理系统 (10) 4.3 物联网感应的智能农业灌溉系统 (10) 5 在农业中的应用 (12) 5.1 典型应用之智能农业大棚 (12) 5.1.1温室信息环境采集 (12) 5.1.2无线传感器网络自动灌溉系统 (13) 5.1.3 系统功能特点 (14) 5.2 智能农业在应用领域的未来 (14) 5.3 智能精确农业的特点 (15) 结束语 (16) 参考文献 (16) 致谢 (17)