農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)-智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)方案

農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)-智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)方案農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)定義農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)中的具體應(yīng)用，就是運(yùn)用各類傳感器、RFID、視覺采集終端等感知設(shè)備，廣泛的采集大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品物流等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)信息；通過建立數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息多尺度的可靠傳輸；最后將獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理，并通過智能化操作終端實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流、電子化交易，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標(biāo)。目前還沒有官方定義，下面定義引自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李道亮《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》可以看出，該定義包含了三層概念：信息采集、信息傳輸、信息處理及應(yīng)用計(jì)算機(jī):自動(dòng)計(jì)算互聯(lián)網(wǎng):人與人交互物聯(lián)網(wǎng):物物&物人交互1980年前后1995年前后2010年前后把人腦從繁重的計(jì)算中解脫出來拉近人與人交流，消除距離農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智慧城市智慧家居……智能溫室生產(chǎn)精細(xì)水肥灌溉實(shí)時(shí)傳感監(jiān)測(cè)安全溯源管理傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展農(nóng)業(yè)發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程農(nóng)業(yè)資源管理農(nóng)用土地資源、水資源、生產(chǎn)資料農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)土壤、大氣、水質(zhì)、氣象、災(zāi)害、種養(yǎng)殖信息農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管控精細(xì)農(nóng)業(yè)、智能灌溉、智能溫室農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全產(chǎn)地環(huán)境，產(chǎn)后、貯藏加工、物流運(yùn)輸、供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施及其他工況監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程診斷、服務(wù)調(diào)度、農(nóng)業(yè)機(jī)械信息管理決策專家系統(tǒng)、知識(shí)庫系統(tǒng)、輔助決策農(nóng)業(yè)周邊應(yīng)用倉儲(chǔ)、物流等農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域概述解決途徑：大數(shù)據(jù)及平臺(tái)戰(zhàn)略解決途徑：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段解決途徑：全程化跟蹤監(jiān)測(cè)1.政府精準(zhǔn)管理決策2.農(nóng)業(yè)精細(xì)生產(chǎn)3.農(nóng)產(chǎn)品透明流通4.其他類信息精確化國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化政策《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》：把“農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)與信息化”確定為重點(diǎn)領(lǐng)域優(yōu)先主題2013年一號(hào)文件：“加快用信息化手段推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)，啟動(dòng)金農(nóng)工程二期…”2014年中央一號(hào)文件：建設(shè)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和精準(zhǔn)裝備為重點(diǎn)的農(nóng)業(yè)全程信息化和機(jī)械化技術(shù)體系。2015/2016年中央一號(hào)文件近幾年農(nóng)業(yè)政策在農(nóng)業(yè)信息化上更有所細(xì)化歷年中央一號(hào)文件主題變化1982年1985年體制及市場(chǎng)2005年農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)2007年新農(nóng)村建設(shè)2010年發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，夯實(shí)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)2011年2012年水利改革農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新為何農(nóng)業(yè)需要信息化原因之一：農(nóng)業(yè)從業(yè)人員變化趨勢(shì)農(nóng)業(yè)方面為什么值得投入？話題：從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)人員轉(zhuǎn)變曲線傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)效益曲線從事信息化農(nóng)業(yè)人員轉(zhuǎn)變曲線信息化農(nóng)業(yè)效益曲線培育期發(fā)展期躍變期衰退期平緩期鼎盛期“解決五年、十年后誰來種田、種菜、養(yǎng)雞、養(yǎng)魚、養(yǎng)豬、采茶的問題”，出路在于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，關(guān)鍵是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)效益及從事人員變化信息農(nóng)業(yè)效益及從事人員變化原因之二：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)變化趨勢(shì)規(guī)模化智能化專業(yè)化環(huán)保及可持續(xù)01020304農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在技術(shù)、管理、資金、等橫向方面，與信息、物聯(lián)等縱向技術(shù)方面進(jìn)行深度交叉融合先進(jìn)技術(shù)與管理的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)更趨于集約化、規(guī)?；c智能化發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度極高，農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化率高農(nóng)業(yè)信息化的深入發(fā)展，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)化48%61.8%農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)感知層：采用物理、化學(xué)或者生物等技術(shù)手段獲取農(nóng)業(yè)水體、土壤、小氣候及動(dòng)植物個(gè)體等信息，提示動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境及生理變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多元信息感知，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、決策等提供依據(jù)。光照傳感器土水傳感器溫濕度傳感器CO2傳感器pH傳感器溶氧傳感器H2S傳感器亞硝酸鹽傳感器傳輸層一、有線傳輸二、無線傳輸（1）ZigBee（3）GSM/GPRS（1）現(xiàn)場(chǎng)總線（短距離）（2）WAN（中長(zhǎng)距離）（2）WiFi是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)，是自動(dòng)化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，信號(hào)的傳播延遲卻比局域網(wǎng)要大得多。是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備?？梢詫⒍喾N終端以無線方式互相連接的技術(shù)，事實(shí)上它是一個(gè)高頻無線電信號(hào)，將有線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)。GPRS是GSM的延續(xù)，和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包式來傳輸，使用者所?fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，較為便宜。處理層處理層的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的信息進(jìn)行有效傳遞、分析轉(zhuǎn)換、智能應(yīng)用的關(guān)鍵部分，涉及到的主要技術(shù)有6個(gè)方面：信息搜索數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云計(jì)算預(yù)測(cè)預(yù)警視覺處理決策/診斷對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行組織管理，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)倉庫按工作方式可分為：全文搜索、目錄搜索及元搜索三類作為一種虛擬化、分布式和并行式計(jì)算，為物聯(lián)網(wǎng)提供高效計(jì)算能力綜合了人工智能、DSS、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等，提供智能化、精準(zhǔn)化服務(wù)對(duì)農(nóng)業(yè)相關(guān)因素進(jìn)行綜合分析，以便對(duì)未來發(fā)展進(jìn)行某種可能性預(yù)測(cè)或者提前警示對(duì)采集到的圖像進(jìn)行特征識(shí)別與模式處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)視覺信息的有效利用應(yīng)用層種植業(yè)畜牧業(yè)水產(chǎn)業(yè)其他相關(guān)按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型，大致分為以下幾類，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已深入到農(nóng)業(yè)的不同類型不同層面。墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)土配方施肥系統(tǒng)病蟲害診斷與預(yù)警農(nóng)機(jī)調(diào)度系統(tǒng)溫室環(huán)控系統(tǒng)…養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)精細(xì)喂養(yǎng)決策系統(tǒng)育種繁育管理系統(tǒng)疾病診斷與預(yù)警養(yǎng)殖流程化管理…農(nóng)產(chǎn)品配貨管理農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品供銷管理市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品分級(jí)分類…水體環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)魚類精細(xì)飼喂系統(tǒng)魚病遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)水質(zhì)調(diào)控系統(tǒng)…關(guān)注點(diǎn)之一：政府級(jí)綜合服務(wù)云平臺(tái)綜合服務(wù)云平臺(tái)

是為政府監(jiān)管部門打造的一個(gè)集產(chǎn)業(yè)扶持、綜合監(jiān)管、信息服務(wù)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、遠(yuǎn)程教育、專家咨詢等功能于一體的綜合性服務(wù)平臺(tái)，滿足政府的管理服務(wù)和決策分析需求，同時(shí)滿足農(nóng)企精細(xì)化化生產(chǎn)管控的需求。基礎(chǔ)功能信息管理輔助決策網(wǎng)上辦事信息發(fā)布遠(yuǎn)教服務(wù)市場(chǎng)行情專家診斷質(zhì)量追溯應(yīng)急指揮防災(zāi)防疫管理輔助………界面一界面二功能面板關(guān)注點(diǎn)之二：農(nóng)業(yè)應(yīng)急指揮系統(tǒng)農(nóng)業(yè)應(yīng)急指揮系統(tǒng)是一個(gè)基于3S信息系統(tǒng)和應(yīng)急信息資源的多網(wǎng)整合、軟硬件結(jié)合的應(yīng)急保障技術(shù)系統(tǒng)。可實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)的農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害、農(nóng)業(yè)四情、農(nóng)業(yè)公共衛(wèi)生等突發(fā)情況進(jìn)行預(yù)警、調(diào)度與指揮。災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警災(zāi)情評(píng)估與決策應(yīng)急處理與保障應(yīng)急響應(yīng)指揮日常業(yè)務(wù)管理災(zāi)情信息發(fā)布系統(tǒng)功能包括：入口界面操作區(qū)沼液池GIS分布沼液液位監(jiān)測(cè)運(yùn)輸路線GIS監(jiān)測(cè)視頻監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)截圖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)沼液監(jiān)測(cè)部分指標(biāo)關(guān)注點(diǎn)之三：農(nóng)村沼液監(jiān)測(cè)監(jiān)管農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化[]物聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，如何抓住契機(jī)，打造現(xiàn)代化科技型農(nóng)業(yè)？Ⅱ通過云服務(wù)模式，打造高效、低成本的智能化生產(chǎn)管理及控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)：1）生產(chǎn)環(huán)境變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；2）生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化控制；3）生產(chǎn)方式指導(dǎo)與決策；種植類畜牧類信息的融入，對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的變革是深遠(yuǎn)的，隨著技術(shù)與模式的成熟，帶來的效益也是非常巨大的！水產(chǎn)類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化主要面向三大類農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài)：視頻監(jiān)控采集節(jié)點(diǎn)箱設(shè)備控制器云平臺(tái)菜單傳感器列表生產(chǎn)區(qū)域選擇生產(chǎn)控制區(qū)預(yù)警信息視頻控制區(qū)關(guān)注點(diǎn)之四：設(shè)施農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制及信息化管理系統(tǒng)功能區(qū)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝光照傳感器土水傳感器溫讀傳感器數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)主控制箱一體化控制器……二級(jí)功能界面?zhèn)鞲衅骷翱刂破鞯龋ㄒ唬┲腔鄯N植解決方案系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、自動(dòng)化控制，以及相應(yīng)的配套應(yīng)用軟件組成，實(shí)現(xiàn)種植作物的智能化管理與控制。種植類農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通訊及控制流程圖溫室內(nèi)布設(shè)示意圖（設(shè)施種植）可監(jiān)測(cè)—空氣溫度空氣濕度土壤水分光照強(qiáng)度CO2濃度等可控制—風(fēng)機(jī)濕簾環(huán)流風(fēng)扇卷膜機(jī)噴滴灌等畜牧智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)

圍繞設(shè)施化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)，通過智能傳感器在線采集養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境信息，利用和二維碼耳標(biāo)進(jìn)行動(dòng)物個(gè)體跟蹤管理，及利用信息化手段對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的日常生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)、高效管理。監(jiān)測(cè)指標(biāo)系統(tǒng)功能二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度→參數(shù)采集、設(shè)備控制、異常預(yù)警、視頻監(jiān)控、專家診斷→基本信息管理、養(yǎng)殖檔案管理、防疫管理、投入品管理→數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份、統(tǒng)計(jì)及分析、輔助決策（二）智慧畜牧解決方案奶牛養(yǎng)殖家禽養(yǎng)殖采用水質(zhì)信息

實(shí)時(shí)感知、穩(wěn)定傳輸、智能信息處理、自動(dòng)控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建成無線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集與養(yǎng)殖相關(guān)重要的水體環(huán)境參數(shù)：水溫、DO（溶解氧）、pH值、氨氮及亞硝酸鹽等對(duì)水產(chǎn)品生長(zhǎng)有重大影響的水質(zhì)參數(shù)。1、水體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)2、養(yǎng)殖設(shè)備自動(dòng)化控制3、養(yǎng)殖預(yù)警4、養(yǎng)殖視頻監(jiān)控5、設(shè)備管理6、數(shù)據(jù)查詢7、信息接收水溫、溶氧、pH、氨氮等增氧泵、水泵、投料機(jī)等設(shè)備預(yù)警、水體參數(shù)異常預(yù)警等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)及位置管理生產(chǎn)及環(huán)境數(shù)據(jù)可視化查詢水下視頻及生產(chǎn)環(huán)境視頻系統(tǒng)推送過來的涉農(nóng)信息溶解氧水位水溫電導(dǎo)率pH濁度（三）智慧水產(chǎn)解決方案監(jiān)測(cè)參數(shù)軟件功能關(guān)注點(diǎn)之五：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)

是控制農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有效的手段?？勺匪菹到y(tǒng)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的惟一標(biāo)識(shí)和全過程追蹤，對(duì)實(shí)施可追溯系統(tǒng)的產(chǎn)品，在其各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)供給鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品信息進(jìn)行跟蹤與追溯?；卷撁嬷饕δ芩菰戳鞒虉D安全可預(yù)警、源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可查詢、責(zé)任可認(rèn)定、產(chǎn)品可召回六大溯源特征關(guān)注點(diǎn)之六：農(nóng)業(yè)病蟲害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)農(nóng)作物病蟲害防治是實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵措施，一直受到農(nóng)業(yè)科研單位和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門的高度重視。系統(tǒng)依托各區(qū)農(nóng)技植保人員及農(nóng)戶，利用相機(jī)、手機(jī)等拍照設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)采樣圖片上傳至平臺(tái)，通過平臺(tái)提供的病蟲數(shù)量數(shù)據(jù)模型關(guān)系，計(jì)算出農(nóng)田病蟲數(shù)，與平臺(tái)提供的防治信息庫的災(zāi)害等級(jí)閾值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)超過某種等級(jí)時(shí)，通過群發(fā)短信的方式進(jìn)行防治措施的信息發(fā)送。系統(tǒng)主要功能有：日常監(jiān)測(cè)專家咨詢案例診斷知識(shí)庫等統(tǒng)計(jì)報(bào)表軟硬件優(yōu)勢(shì)廣泛兼容支持平臺(tái)兼容性強(qiáng)，對(duì)不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商，如大華、?？?、托普等，以及多數(shù)系統(tǒng)提供商，都具有很好的接入兼容性云資源支撐采用云服務(wù)模式，最大限度降低農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本，目前用于農(nóng)業(yè)信息化數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器有100多臺(tái)。多樣化擴(kuò)展采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，可靈活的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能擴(kuò)展，滿足不同使用者需求。132浙江省農(nóng)業(yè)廳（全省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)）杭州市農(nóng)業(yè)局（杭州智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)）寧波象山市（智慧