农业物联网简介
农业物联网之畜禽养殖环境智能监控系统
畜禽养殖环境智能监控系统1、系统简介该系统利用物联网技术，围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、光照强度、气压、噪声、粉尘、视频等），同时集成改造现有的养殖场环境控制设备、饲料投喂控制设备等，实现畜禽养殖场的智能生产与科学管理。
养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖厂环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节能降耗的目标。
2、系统组成该系统主要包括：①畜禽舍环境信息智能采集系统：实现养殖舍内环境（包括二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、光照强度、气压、噪声、粉尘、视频等）信号的自动检测、传输、接收。
②养殖舍环境自动调控系统：实现养殖舍内环境（包括照度、温度、湿度等）的集中、远程、联动控制。
③智能养殖管理平台：实现对采集自养殖舍的各路信息的存储、分析、管理；提供阈值设置功能；提供智能分析、检索、告警功能；提供权限管理功能；提供驱动养殖舍控制系统的管理接口。
3、特色与创新1）所采用的各种智能环境传感器具有自识别、自校正、自补偿功能和通用数字串口，有良好的互换性，便于设备更新维护，且成本较低。
2）所采用的无线传感网络技术具有组网灵活、超低功耗的特点，省去布线的麻烦，便于现场安装和技术升级。
3）无线网络设备均为3.0V电池供电，具有低电压、低功耗的特点，并由太阳能补充供电，免除布线，降低了设备成本，方便现场安装，适用于野外长期监控，并且节能降耗。
4）该系统集智能传感、智能处理和智能控制于一体，系统自动化水平高、监测精确、控制及时、能耗低。
5）该系统提供GPRS上报和远程控制功能，在任意有互联网或手机信号的地方，用户都可通过电脑或手机察看养殖场的环境信息，并可远程控制环境调节设备。
4、典型案例无锡市养殖物联网示范项目宜兴市智能养殖场示范项目5、中心简介中国农业大学中欧农业信息技术研究中心暨农业先进传感技术北京市工程研究中心，是国家科技部挂牌的国际科技合作基地，主要致力于农业物联网技术及产品的研究和开发，重点研究农业先进传感技术、无线传感网络、通信技术、智能处理技术、农业系统集成技术和面向物联网的信息服务技术，制定农业物联网标准，开发农业物联网产品与平台。
物联网技术在农业应用
物联网技术在农业应用随着科技的不断发展，物联网技术在各个行业得到了广泛的应用，农业领域也不例外。
物联网技术的出现为农业生产带来了许多新的机会和挑战。
本文将探讨物联网技术在农业应用中的重要性和潜力。
一、物联网技术的概念物联网技术是指通过感知、识别、定位和监控等技术手段，将各种物体与互联网连接起来，形成一个覆盖范围广泛、网络化的智能生态系统。
通过物联网技术，不同的设备、传感器和农田可以实时互联互通，从而实现对农业生产全过程的数字化、智能化管理。
二、物联网技术在农业生产中的应用1. 农田环境监测物联网技术可以通过传感器实时监测农田的温度、湿度、土壤湿度、光照强度等环境参数，帮助农民及时了解农田的状态。
通过数据分析，农民可以根据不同作物的需求，调整灌溉和施肥的方案，提高农田的利用率和作物的品质。
2. 智能灌溉系统利用物联网技术，可以实现对农田的智能灌溉。
传感器可以感知农田土壤的湿度，根据作物的需水量和环境条件等因素，智能控制灌溉系统的开关。
这样可以避免浪费水资源和人力成本，提高农业生产的效益。
3. 病虫害预警与管理物联网技术还可以应用于农作物的病虫害预警与管理。
通过安装传感器，可以实时监测农田中的病虫害情况，及时发出预警信号。
这样，农民可以提前采取措施，防止病虫害的扩散。
同时，物联网技术也可以实现对农药的合理使用和追溯，减少对环境的污染。
4. 牲畜养殖管理物联网技术在畜牧业中的应用也非常广泛。
通过植入感应芯片，可以实时监测牲畜的位置、健康状况等信息。
农民可以根据这些数据，合理安排饲养管理，提高畜牧业的效益和动物的福利。
5. 物流与溯源管理物联网技术可以实现对农产品的物流和溯源管理。
通过感应器和标签，可以实时追踪农产品的运输路径和温度，确保产品的品质和安全。
同时，物联网技术也可以建立起完整的农产品溯源体系，提高产品的可追溯性和信誉度。
三、物联网技术在农业应用中的优势物联网技术在农业应用中具有许多优势。
首先，它可以实现对农田和作物进行全时全面的监控，提高农业生产的精细化管理水平。
农业服务技术方案
农业服务技术方案简介随着科技的发展，越来越多的高科技被应用于农业生产中，提高了农业生产效率和质量，同时也推动了农业现代化进程。
本文将介绍几种农业服务技术方案，以提高农民对农产品生产过程的认识，增加农民的收益，提高农产品质量和安全。
农产品追溯系统农产品追溯系统是指采用信息技术手段，对农产品从生产到加工、销售、流通的全过程进行跟踪记录，实现产品信息追溯的一种技术手段。
该系统旨在从源头把控农产品的生产质量，依托信息技术实现全程监管，从而保证农产品的质量与安全。
该系统应用范围广泛，农户能够通过系统了解自己种植农产品的生产和加工过程，销售商能够通过系统查询到产品的信息，全程跟踪，建立健全食品安全档案，打造诚信品牌，打击假冒伪劣等。
农业物联网农业物联网是一种应用物联网技术于农业生产和管理中的技术。
它包括了仪器、设备、动植物等各个环节的传感、监测、数据传输和分析，以给农业生产、管理等提供高效便捷的信息化支持。
通过物联网技术，农机具可以实现自动控制，农作物可以自动识别，动植物可以实现实时监测，充分利用数据资源，节约农业生产成本，提高农业生产效率和质量。
农业无人机农业无人机是指通过飞行器进行农作物的监测、测量和喷洒等各种作业的一种技术手段。
无人机可以搭载各种传感器和相机，可以对作物生长状态、病虫害情况、土壤肥力等进行监测和测量，大大提高了作物的生长质量和收成量。
同时，无人机还可以进行植保喷洒，加强了对农作物的防治，如对病虫害的治疗，草地除草等，提高了农业生产效果，同时缩短了作业时间。
农产品在线交易平台农产品在线交易平台是指通过互联网技术，为供应商和需求方提供一种交易平台，以便快速高效地实现农产品的销售。
该平台涵盖了全国的农产品信息，能够快速了解各地的农产品价格和市场需求，提供多样化的交易选择，让农产品销售便捷化、高效化。
同时，该平台还可用提供农产品质检、物流等方面的服务，让农产品从生产到消费形成一条完整的供应链，提高市场竞争力，丰富消费者的购物体验。
农业物联网系统简介
农业物联网系统中的安全技术
1 数据加密与隐私保护 2 设备认证与权限控制 3 预警与应急处理
采用加密算法保护农业数 据的安全性和隐私性。
确保设备的合法性和权限 的精细控制。
建立安全预警机制和应急 处理机制，防范和应对安 全风险。
农业物联网系统的优势和挑战
1 优势
提高农业生产效率、减少资源浪费、改善农 产品质量。
2 挑战
安全与隐私保护、系统集成与资源投入、技 术标准与规范制定。
农业物联网系统中的传感器技术
温度传感器
监测温度变化，控制温室环境， 保护作物生长。
湿度传感器
测量湿度水平，控制灌溉系统， 防止作物过湿或缺水。
光照传感器
测量光照强度，调节灯光设备， 满足作物生长需求。
农业物联网系统中的数据采集与处理技 术
1
数据采集
传感器采集环境、作物、畜牧等数据。
2
数据传输
通过物联网通信技术将数据传输到云平台。
3
数据存储与处理
利用云计算平台存储和分析大量农业数据。
农业物联网系统中的通信技术无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙等，用于设备之间的数据传输。
3
数据分析与挖掘
利用大数据技术分析数据，挖掘隐藏的农业信息和规律。
农业物联网系统中的可视化技术
数据可视化
利用图表、地图等可视化方式展 示农业数据，帮助用户更好地理 解和分析数据。
增强现实
将虚拟信息与真实环境融合，提 供农业操作指导和决策支持。
仪表盘
通过直观的界面展示农业数据和 指标，方便用户实时监测和控制。
云计算
云计算为农业物联网系统提供数 据存储、分析和处理的能力。
感知技术
传感器技术是农业物联网系统中 的重要组成部分，用于采集农业 环境和作物信息。
农业物联网系统介绍
一、农业物联网
物联网与农业 物联网产业的开展，为农业水产养殖、畜牧养殖、大田种植、温室大棚、农林火灾平安、农产品平安运输、农产品溯源等的信息化、产业化提供前所未有的机遇，同时，农业、畜牧业为物联网的开展提供广阔的应用平台。
将来大到一头牛、小到一粒米都将拥有自己的身份，人们可以随时随地通过网络理解它们的地位位置，生长状况等一切信息，实现所有农产品信息互联。
二、农业物联网关键技术和产品
〔1〕温室控制器
4路流量输入，40路控制输出，流量控制或定时控制.
以非接触式射频卡为存储介质，系统通过刷卡输出控制信号，用来控制翻开阀门，实现自动计费。
智能卡节水控制器
手机无线灌溉控制器
低功耗用水记录仪 独立灌溉控制器 远程灌溉控制器 无线灌溉控制器
直流灌溉控制器EP80
自动告警服务
通过计算自动控制机械设施动作，自动换水
无线网关
控制平台计算机
LED显示屏
利用手机远程控制
四、农业物联网应用
3、生态养殖智能化控制应用
空气温度、湿度、 HN3、H2S传感器
无线控制器控制 通风和水帘
养殖场环境监控 家畜生长全程监控 温室环境监控 专家效劳系统 智能化管理效劳 视频监控 企业远程管理效劳
1、农业物联网关键技术
传感器技术：通过声、光、电、热、力、位移、湿度等信号来感知现实世界，是物体感知物质世界的“感觉器官〞。 网络通信技术：物联网物理系统的状态数据和应用效劳的反响信号传输的根底。 自动控制技术：接收执行命令到控制执行器进展执行动作，最终影响物理实体状态，形成从物理世界到信息空间再到物理世界的循环过程 信息处理技术：对感知数据采集信息的处理、分析和决策，实现对物理实体的有效监控与管理
我国农业物联网应用及其实例
我国农业物联网应用及其实例作者：来源：《农民科技培训》2016年第10期专家简介：王建仑，中国农业大学信息与电气工程学院副教授，中国农业大学智能灌溉技术研究所所长。
重点研究植物生产过程中田间植物外观表型的图像处理、理解和识别，近两年来主要从事田间植物三维点云计算和近景测量技术的研究，发表SCI和EI论文十几篇，其他论文多篇。
2015年获得两项中华农业科技奖。
2016年是我国“十三五”的开局之年，今年的政府工作报告中提出，在“十三五”期间要促进大数据、云计算、物联网广泛应用。
数据显示，2015年中国物联网整体市场规模高达7500亿元，如今的物联网已经实实在在地扮演着现实生产力的角色，成为促进经济社会发展、推动城市管理升级、促进产业转型的抓手。
农业物联网所面对的既有机遇也有挑战。
一、农业物联网的具体概念农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，在各种传感器采集信息的基础上大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，以帮助及时发现农业产业链各个环节上的问题。
农业物联网应用将逐渐地使农业从以人力为中心和依赖于孤立机械的生产模式，转向以信息和软件为媒介的精细化、自动化和智能化的现代农业生产模式。
农业物联网从技术角度看，是指应用信号识别、传感、网络通信、计算机软件等技术，对农业生产经营过程中涉及的生产对象、生产工具、劳动者和生产环境的内外部信号进行感知，通过互联网进行信息传递，并进行农业信息的“物”“物”实时联通、模式计算和智能识别，从而为实现农业生产的高效管理提供多元支撑。
目前在农业物联网中，涉及的新技术主要有各类信息感知识别技术、多类型数据融合技术、超级计算等核心技术问题。
可见农业物联网是农业大系统中的人、机、物一体化的互联网络。
二、农业物联网的内容国务院在2015年7月印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，明确未来3年以及10年的“互联网+”发展目标。
《意见》中提及的“互联网+”现代农业即利用互联网提升农业生产、经营、管理和服务水平，培育一批网络化、智能化、精细化的现代“种养加”生态农业新模式，形成示范带动效应，加快完善新型农业生产经营体系，培育多样化农业互联网管理服务模式，逐步建立农副产品、农资质量安全追溯体系，促进农业现代化水平明显提升。
物联网在农业方面的应用
基于物联网的农产品全程履历结构图
条码打印机
条码扫描器
农超对接质量追溯
农场茄子直送超市
消费者查询绿色履历
手 工 输 入 追 溯 码
扫描枪读取茄子追溯码详细信息
绿色履历—产品信息
绿色履历—种植企业信息
绿色履历—种植者信息
绿色履历—生长过程环境指数信息
绿色履历—农药残留检测信息
基于物联网的农产品社区直供
目录
一、农业物联网背景介绍 二、基于物联网的农业种植管理 三、基于物联网的农产品全程履历管理 四、基于物联网的农产品社区直供
背景介绍
物联网(The Internet of Things)概念于1999年提出，是将 所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电 磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，
摄像机、无线传 感器、控制终端 现场传感器/设备控制 无线传输终端 GPRS/GSM 农户手机终端
运营商机房
Internet
远程温室监控服务平台
Internet
农户计算机终端 系统管理员
Internet
运营公司 专家分析指导
合作社管理平台 农业局植保站
专家远程指导种植
传感器实时监测 大盘大棚农作物 生长条件的环境 关键因子
专家系统进行分析
例如：环境监测及告警服务
农作物生长 模型库
农作物生长 进入坐果期 注意温度控 制，夜间 注意盖毡
一号棚温 度偏低 请及时 盖毡
生成指导信息 发送到用户手机
农作物种植 管理规范
专家远程指导种植
例如：手机拍照应用
提早发现 防治传毒媒介——烟粉 虱是关键
治理施阿维菌素
参数。系统平台负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、
农业物联网导论 第1章 农业物联网概述
1.5 农业物联网的发展
2.全球农业物联网发展战略
国际电信联盟和联合国粮农组织合作研究制定了《农业物联网战略指南》，其中的农业概念涵盖了 种植业、畜牧业、渔业、林业等领域。
农业物联网发展的优先事项包括：
（1）为农业企业开发信息通信技术应用，提升生产效率，推动智慧农业教育和培训，并创建农业 物联网服务平台。
第1章
农业物联网概述
1.1 农业物联网的概念和特征 1.2 农业物联网的建设内容 1.3 农业物联网的基础应用 1.4 发展农业物联网的意义 1.5 农业物联网的发展 1.6 农业物联网网络架构 1.7 农业物联网关键技术 1.8 国内外农业物联网比较 1.9 农业物联网标准化及其相关政策
1.1 农业物联网的概念和特征
1.1 农业物联网的概念和特征
2.农业物联网的特征 （1）农业生产要素的分配与管理智能化。把传感器感知、数据传输、大数据及人工智 能处理、设备远程控制等技术应用于农业生产、加工及三产融合，使生产要素的分配更加合 理，环境条件的调节更加科学，从而有效地提高了生产管理效率和资源利用率。 （2）农业生产和经营决策有据可依。用大数据、云计算、人工智能技术处理分析农业 生产及经营环节的大量信息，整理汇总后加入数据库，作为进行农业生产及经营决策的重要 参考依据。 （3）可全天候提供农业服务。排除外界因素的干扰，农业物联网系统可以全天候正常 自主运行，实时为农业生产及管理和运营人员提供综合全面智慧服务，具有较高的性价比。 （4）农业信息可信度高。将区块链技术和农业物联网相结合，区块链技术的“不可篡 改”、“去中心化”等特征使得数据不易被篡改，提高了农业信息的可信度。
1.农业物联网的概念 农业物联网也称为数字农业或智慧农业，就是将物联网技术应用于农业领域。 主要使用各种农业传感器（Sensor）、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）设备、 视频信息采集终端（Visual acquisition terminal）等各种类型的感知设备，大范围实时采集与种植、畜 牧、水产养殖、农产品加工、农产品流通等相关的农业信息，通过LoRa、NB-IoT等无线传感器网络 (Wireless Sensor Networks, WSN）、4G（4th Generation of Mobile Communications）/5G（5th Generation of Mobile Communications）移动通信、Wlan宽带通信网络、远距离微波通信等技术，实现 农业信息的多渠道传输和互联，并利用边缘计算等技术对信息进行汇总，借助人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理获取的精确信息，从而建立农业物联网智能应用系统，提高农业生产和经营的 系统化、自动化、智能化水平。
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农业物联网简介
——物联极码系列之二一、农业物联网定义：
农业物联网的实质是将物联网技术应用于农业生产经营，使其更具有信息化、智能化。
农业物联网的实例化应用就是在感知端使用大量的传感设备（如农业环境信息的传感器、图像采集等），广泛地采集农业生产、管理、经营等环境的各类信息（如大田种植、设施园艺、畜牧水产养殖、农产品溯源等领域），建立相对统一的数据传输协议与多源的数据格式转换办法，因地制宜交互使用无线传感器网、有线传感器网、移动通信网和互联网等传输通道，实现农业信息多尺度、多源有效的传递，最后通过云计算、大数据等多重信息技术的深度融合与处理，通过智能化调控终端实现农业的闭环控制，实现农业的自动化、最优化控制。
二、农业物联网发展背景：
随着物联网技术的不断发展，越来越多的技术应用到农业生中。
目前，远程监控系统、无线传感器监测等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建设中，主要包括环境、动植物信息检测、温室农业大棚信息检测和标准化生产监控，精农业中的节水灌溉等应用式。
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。
三、农业物联网发展现状：
农业物联网作为物联网技术的一个分支，现在也逐渐被应用于农业当中。
高智能化、自动化一定是农业发展的必然方向。
农业物联网关键技术包括农业感知、农业信息传输和农业信息处理应用三方面。
感知层的研究现状
随着新技术的快速发展，采用新制造工艺、新感知机理、新制作材料的传感器不断出现。
美国、德国、日本等发达国家目前在传感器的制造工艺和相关技术方面处于领先地位。
从国外发展状况来看，传感器技术的发展趋势主要由以下几方面：一是传感器本身形态向智能化、微型化和可移动化方向变革；二是综合运用新感知机理、新结构设计、新制作材料，以实现传感器的高可靠性、低功耗和低成本；三是注重创新，坚持产品开发与实际需求相结合，推动传感器的产业化。
传输层的研究现状
我农业环境复杂多变，农业物联网中的信息传输也要根据不同的应用场景选择不同的通讯方式。
比如，大田种植需要考虑农作物的高度、地形等因素对无线信号传输以及有线布线的影响；设施农业则需要考虑墙体的材料及厚度对通讯的影响；目前，国内外对传输层的研究多集中在无线传感网络节点领域。
无线传感网络节点是一种微型嵌入式系统，一般由微控制器、无线传输模块、传感器模块和供电模块等组成。
具备终端节点和路由等功能，既可以实现对传感器模块数据的采集，也可以将数据经合适的路由传输至汇聚节点，最后由汇聚节点通过互联网传输至应用层。
应用层的研究现状
农业物联网的应用层是指深入分析感知层的各类数据，基于不同应用场景建
立模型，从而通过终端设备为用户提供有效的服务。
应用层的主要技术有大数据处理技术、数据虚拟化和信息推送技术等。
由于农业生产形态多变，所以仅用一种技术或模式很难去解决实际的问题。
一般对于不同的应用场景，采用的技术或模式都是根据相应的需求来确定，既有基于互联网的web应用，也有基于嵌入式系统的单体智能仪表应用。
四、农业物联网网络架构：
根据计算机网络架构模型的研究方法，国内外将农业物联网架构模型分为感知层（传感层）、传输层（网络层）、处理与应用层三个层次。
感知层主要包括各类传感器、RFID、RS、GPS以及二维条形码等，采集各类农业相关信息（包括光、温度、湿度、水分、肥力、土壤电导率、溶解氧、酸碱度和电导率等），实现对“物”的相关信息的识别和采集。
传输层是在现有网络基础上，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，比如开关打开或者关闭、释放氧气、增加温度或者湿度以及设备重新定位等。
五、农业物联网发展趋势：
相比于传统种植方式，农业物联网技术的优势明显。
就农户而言，农业物联
网技术可以替代大量人力获取精确的作物环境和作物信息，并进行生产设备的控制。
平台上的专家系统还可以对作物的病虫害、长势等进行科学诊断与决策辅助，降低农业生产的风险，提高农作物质量。
而对于农业产业，物联网可以连接农户和农产品经销商。
经销商可以通过平台上的生产大数据了解各地农产品生产情况和产品质量，尽快制定收购计划。
农户也可以通过物联网预先选择合适的经销商，并确定下一季度的种植计划。
除了解决“买卖”问题，农业物联网还可以加强农产品的供应管理，系统收集农产品仓储、库存，以及供应商、客户的数据。
拥有以上的数据基础，农产品同时还可以实现“身份认证”。
消费者通过溯源系统可以方便的读取农产品包括产地、质量、配送过程在内的信息。
农业物联网从底层技术来讲都差不多，不过在目标客户以及运营模式方面，各家公司多多少少有些差异化的点。
面向政府、科研机构：这类客户对价格敏感度相对较低，但是需要较强的渠道资源；面向高端农场或是种植高附加值农作物的农户：这类用户价格敏感度相对较低，对技术和渠道要求较高；面向高端农场的方案商主要强调了高精度、高稳定性传感器的研发和设计；面向普通小型种植户：这类客户对价格敏感，并且大多受教育程度不高；物联网方案主打成本低，安装和控制操作简单等特点，希望可以在全国数千万小型大棚种植户中快速规模化应用。
物联小编
2018/5/11。