我国农业物联网取得了比较快的发展,在哪些中间应用比较广泛

我国农业物联网取得了比较快的发展,在哪些中间应用比较广泛,第1张

主要应用在设施农业中。对温室各项参数的监测是目前研发的热点,并取得了很好的成果。
北京旗硕基业科技有限公司研发的“农用通”已在全国六省市得到了广泛应用,是2010年中国特色农产品博览会上的金奖产品。它由传感器、无线采集器、智能网关、无线控制器、监控管理系统5个基本部件组成,可采集空气温度、空气湿度,土壤温度,土壤湿度,光照强度,二氧化碳浓度6种常用环境参数,结合3G通讯技术、图像监测技术,对温室环境进行有效地监测控制,节省成本,增产增收
由中国农业大学李道亮教授主编的《农业物联网导论》一书近日由科学出版社隆重推出。该书是科学出版社 “十二五”规划的重点系列—— “物联网工程专业系列教材”中的一本。该系列定位高端,从作者筛选、内容锤炼、装帧设计等封面都严格要求,在业界享有盛誉。
农业是物联网技术的重点应用领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。但是农业物联网基本的理论框架是什么?它的技术基础和技术体系是什么?它在农业中的解决方案是什么?它的产业化体系又是什么?如何快速推进?随着农业物联网在全国各地实践的突飞猛进发展以及相关高校物联网工程专业特别是农业院校农业物联网专业的设置,迫切需要系统、全面、客观地回答上述问题。而《农业物联网导论》一书则对以上问题进行了系统整理和总结。
《农业物联网导论》一书的特色及创新之处主要表现在如下几个方面:①系统性:系统地从全面感知、可靠传输、智能处理、集成应用四方面对农业物联网的技术架构、基本原理、关键技术、应用案例进行了系统阐述,对各个组成部分之间的逻辑关系、地位和作用进行了详细论述;②先进性:本书介绍的大部分农业信息感知设备和农业物联网服务平台均属于团队十几年的自主研发成果,部分研究成果经鉴定为已达国际先进水平,并对每部分的发展趋势和方向进行了大胆预测和评述; ③实用性:本书中的研究成果已经在江苏、山东、广东、湖南、湖北、北京、上海、天津等全国20余省市开展了应用示范,可以指导农业物联网实际应用者和建设者开展具体工作,也可指导研究生从事相关研究工作。
本书适合高等农业院校电子、自动化、通信、计算机和农业物联网工程等相关专业作为专业教材使用,也适合其他专业作为选修教材使用,亦适合农业信息化领域的科研工作者和相关企业人员参考阅读。希望本书首先能作为一本入门的教材供大学和相关研究机构使用,其次也尽量使其成为农业物联网工程建设的一本指导书,用于指导各级农业管理部门、农业龙头企业、农业合作社开展相关建设工作,更希望本书也能成为一本通俗的读物,引起农业物联网爱好者的共鸣。

智慧农业主要的特点是以土壤、作物、气象、遥感、物联网等农业数据为基础,以田块为单元,聚焦数字农场和数字果园的现实场景,建设数字农业基础设施。通过数字化产品和技术,全面赋能农业生产性服务组织,打造数字农业服务平台,为种植者实现提质、增产、节本、增效。
目前智慧农业是农业发展的热门,禾大科技,中化农业,大疆,极飞都在致力于数字农业的建设和发展,各种巨头,阿里,京东,碧桂园等也纷纷布局,值得关注。

农业物联网监控系统专为户外应用研制,内置GSM无线通信模块,另外同时具备图像监控和数据采集两大功能,可以灵活应用于户外场所的信息分析应用,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据。系统构成如图1所示。

 图1农业物联网监控系统结构

农业物联网监控系统的无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数,并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输,所有数据汇集到中心节点,通过一个无线网关与互联网相连,利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息,专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

1)户外监控现场:同时监控农田、排污口、果园、户外电力系统等现场,获取温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度、水质、病虫害、电流、电压等环境参数,为管理者提供决策依据。

2)传感器:主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

3)管理中心:户外监控现场的先关参数,经过传输基站到达室内管理中心,经过智慧农业软件系统处理,得出结论,发送至智能终端,给决策者以精确数据依据。

4)智能移动工作终端:完美集成智能手机、GPS手持机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题,随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据,是农业工作者的全能助手。

5)农业监控系统:在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时,还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。

2农业物联网监控系统特点优势

1)系统建设成本低,日常使用费低,维护费用低

2)高清图像显示监控现场,远程数据采集,直观明了

3)定时拍摄,远程主动索取,降低巡检次数,减少人力物力成本

4)科技创新应用,统一集成,规模化管理

5)历史数据存储,全部数据汇总分析

图2农业物联网监控系统体系架构

农业物联网监控系统结构

利用无线GSM网络,并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测,图像、环境数据通过GPRS传回到管理中心,管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况,及时作出预防措施,同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、。智慧农业监控系统结构如图2所示。

传感与执行层:

该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。

无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。

接收远程控制指令,通过继电器控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。

传输层:

该层主要将设备采集到的数据,通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

应用层:

该层负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

用户终端:

3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据,并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统在网络方面采取了多种制式,远程通讯采用3G无线网络,近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485/232模式相结合,保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图3所示。

图3农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统主要设备

数据采集单元

传感器单元主要包括气体温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、光照传感器、易燃气体传感器、有毒气体传感器、土壤酸碱度传感器、水质传感器等。采集器集数据采集传输于一体,电池供电时间长,安装简便,成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术,应用于不方便布线的场合。

通信单元

  ZigBee网关

通过GPRS/3G传输,实现ZigBee个域网与互联网络的信息互通和多网融合,自带SD存储卡,可实现数据本地存储;工业级温度范围为-40℃~85℃。

图6智慧农业通信单元

终端显示单元

管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策,智能移动终端亦可随时随地得到相关信息。

物联网和互联网的区别,实际上挺简单,我们可以这样简单的来理解,即物联网要解决的是物与物之间的相互联系,而互联网要解决的是人与人之间的相互联系。这样一说,我们就会对两者之间有个简单的初步认识。如果还不理解什么是物联网,我们说一个概念,可能你就会明白了,自动化听说过没,相信在生活中我们遇到的自动化 *** 作的生活物品或生产工具不少吧?比如马桶,当水少了,它会自动抽水,当水箱满了,它就会自动停止抽水。这样一个自动化的装置系统,你该不会说它是互联网吧!
而随着物联网技术的不断开发利用,将会使农业的生产水平不断得到提升,可以减轻农业从业人员的劳动强度和数量。也就是说,物联网与农业的深入结合,就不需要那么多人种地了,就像机械化在农业中的运用一样,将会出现大量的农业剩余劳动力。再不需要更多劳动力的情况下,一些不会 *** 作物联网设备的,必将成为农业的剩余劳动力转移至二三产业中去,农业生产也就可以实现更为高效的规模化、集约化生产了。

而对于丘林地区的农业,要结合当地的资源优势,借助互联网平台,大力发展观光旅游农业和生态农业。来吸引城市居民,参观旅游!因为山区不适应大型机械化的作业。所以只能结合当地特点,搞特色旋游相对来说还是很落后的。作为一个普通的农民,我觉得“互联网+农业”的发展在我们这山区近两年最适合的就是农产品营销方面得到了发展。

一些农民互相学习着将自家产出的花椒,苹果等通过网络平台,销业。农业物联网概念的兴起源于2008年,其含义是指通过传感器对农业环境数据进行采集,并通过网络进行数据的传输,然后把数据存储在服务器上的数据库里,通过对数据的分析,对生产进行指导。无论叫做但是,作为一种新兴力量,“互联网+农业”尚存在些许不足。如,尚缺乏有效的约束规范制度;

网络漏洞亟需解决;流通环节尚不完善;基础设施尚不齐全;缺乏统一标准;缺乏高科技人才等。首先来说互联网,以互联网为代表的第四次工业革命已经到来且发展方兴未艾,正在广泛深刻影响并改变着世界范围的一切生产及生活方式,加之5G网络的到来更会让这种改变产生不可想象的颠覆性影响。关键的还是整个生意的商业模式。像现在的社区团购就是一种,现在在微信小程序上或者头条上把农业相关的视频或者文章发给用户也不会有好的订单量,需要两到三种模式的结合才能更有效的提高竞争力。各种运输包装费上涨,造成农产品价格上涨,对于一些中低收入人群消费造成多种选择,也就饱饱眼福罢了。因此解决农业问题根本在于供给侧调控,互联网基与农业大数据的调研,进行红观调控,每一行业适时。

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此,云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。
对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算,至少可以找到100种解释。现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
被普遍接受的云计算特点如下:
(1) 超大规模
“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器, Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。
(2) 虚拟化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现我们需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。
(3) 高可靠性
“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。
(4) 通用性
云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。
(5) 高可扩展性
“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。
(6) 按需服务
“云”是一个庞大的资源池,你按需购买;云可以像自来水,电,煤气那样计费。
(7) 极其廉价
由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。
云计算可以彻底改变人们未来的生活,但同时也要重视环境问题,这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。
(8) 潜在的危险性
云计算服务除了提供计算服务外,还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构(企业)手中,而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构(特别像银行这样持有敏感数据的商业机构)对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务,无论其技术优势有多强,都不可避免地让这些私人机构以“数据(信息)”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言,“信息”是至关重要的。另一方面,云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的,但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。所有这些潜在的危险,是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时,不得不考虑的一个重要的前提。


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