農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)介紹2016.5

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)介紹2016年4月一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)解讀物聯(lián)網(wǎng)：利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過(guò)新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)處不在的連網(wǎng)與在線服務(wù)統(tǒng)計(jì)決策在線監(jiān)測(cè)定位追溯指揮調(diào)度預(yù)案管理遠(yuǎn)程維護(hù)在線升級(jí)領(lǐng)導(dǎo)桌面一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級(jí)階段，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、水質(zhì)傳感器、視頻等）和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧養(yǎng)殖、大田種植、溫室大棚、農(nóng)林火災(zāi)安全、農(nóng)產(chǎn)品安全運(yùn)輸、農(nóng)產(chǎn)品溯源等的信息化、產(chǎn)業(yè)化提供前所未有的機(jī)遇，同時(shí)，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供廣闊的應(yīng)用平臺(tái)。未來(lái)大到一頭牛、小到一粒米都將擁有自己的身份，人們可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解它們的地位位置，生長(zhǎng)狀況等一切信息，實(shí)現(xiàn)所有農(nóng)產(chǎn)品信息互聯(lián)。一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)：地域性：不同地區(qū)的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、農(nóng)業(yè)政策季節(jié)性和周期性：動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的規(guī)律，且受自然因素的影響。這些因素隨季節(jié)而變化，并有一定的周期性

喜溫植物不能長(zhǎng)期忍受5度以下的低溫，10度以下停止生長(zhǎng)，如黃瓜，西葫蘆，茄果類，菜豆等；耐熱蔬菜生長(zhǎng)溫度要求在20至30度，要求晝夜溫差不低于10度要求：因地制宜、因時(shí)制宜一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)縱觀國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代農(nóng)業(yè)展開(kāi)進(jìn)程，可以分為四個(gè)期間：是依托自己體力勞動(dòng)及畜力勞動(dòng)的農(nóng)業(yè)運(yùn)營(yíng)形式即機(jī)械化農(nóng)業(yè)，是以機(jī)械化出產(chǎn)為主的出產(chǎn)運(yùn)營(yíng)形式即信息化（自動(dòng)化）農(nóng)業(yè)，是以現(xiàn)代信息技能的使用和部分出產(chǎn)工作自動(dòng)化、智能化為首要特征。信息技能展開(kāi)到新期間即可產(chǎn)生新的農(nóng)業(yè)展開(kāi)形式，即：智能化農(nóng)業(yè)，這是交融物聯(lián)網(wǎng)、云核算和大數(shù)據(jù)的高度智能化農(nóng)業(yè)。

農(nóng)業(yè)2.0農(nóng)業(yè)3.0農(nóng)業(yè)4.0農(nóng)業(yè)1.0農(nóng)業(yè)1.0到4.0的變遷：從傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式走向工廠化生產(chǎn)方式發(fā)展工廠化農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)：數(shù)值化、集約化、智能化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的功能：生命感知：農(nóng)業(yè)動(dòng)植物生命體本質(zhì)的認(rèn)知能力環(huán)境監(jiān)測(cè)：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境（空氣、土壤、水質(zhì)等）在線監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制：農(nóng)業(yè)復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)控能力和農(nóng)業(yè)突發(fā)事件的處理能力定位追蹤：農(nóng)資、農(nóng)產(chǎn)品流通過(guò)程的監(jiān)管與控制能力指揮調(diào)度：基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息的農(nóng)業(yè)裝備的調(diào)度、派遣能力統(tǒng)計(jì)決策：基于對(duì)聯(lián)網(wǎng)信息的數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析，提供決策支持和統(tǒng)計(jì)報(bào)表的能力1、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)傳感器技術(shù)：通過(guò)聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號(hào)來(lái)感知現(xiàn)實(shí)世界，是物體感知物質(zhì)世界的“感覺(jué)器官”。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)物理系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)的反饋信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)。自動(dòng)控制技術(shù)：接收?qǐng)?zhí)行命令到控制執(zhí)行器進(jìn)行執(zhí)行動(dòng)作，最終影響物理實(shí)體狀態(tài)，形成從物理世界到信息空間再到物理世界的循環(huán)過(guò)程信息處理技術(shù)：對(duì)感知數(shù)據(jù)采集信息的處理、分析和決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的有效監(jiān)控與管理二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品2、傳感器技術(shù)和產(chǎn)品傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，可通過(guò)聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號(hào)來(lái)感知，為物聯(lián)網(wǎng)的工作采集、分析、反饋?zhàn)钤嫉男畔?。通過(guò)使用熱紅外技術(shù)，以非接觸，低成本的作物冠層溫度傳感器，實(shí)時(shí)獲取冠層區(qū)域的平均溫度。接觸式傳感器獲取葉面溫度、濕度和植物莖流、果實(shí)膨大等特征信息。1)植物生命體感知產(chǎn)品二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品

設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境傳感器系列，感知溫室環(huán)境空氣溫濕度度、土壤溫濕度濕、光照、CO2、露點(diǎn)等信息。2)環(huán)境感知產(chǎn)品二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品有線、無(wú)線版本溫室娃娃實(shí)時(shí)獲取、傳輸感知信息定時(shí)播報(bào)環(huán)境參數(shù)2)環(huán)境感知產(chǎn)品二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品有線、無(wú)線兩種模式適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程田間環(huán)境、圖像信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)集成高清圖像及雙向語(yǔ)音對(duì)講，達(dá)到大田作物生長(zhǎng)環(huán)境多態(tài)信息測(cè)量。2)環(huán)境感知產(chǎn)品

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品電容式土壤水分傳感器土壤水分溫度一體式傳感器

農(nóng)業(yè)墑情監(jiān)測(cè)設(shè)備，電容式土壤水分傳感器、土壤水分溫度一體式傳感器、多剖面土壤水分監(jiān)測(cè)設(shè)備等，集成多種傳感器，監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境水分狀況，為建設(shè)節(jié)水農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。農(nóng)業(yè)墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2)環(huán)境感知產(chǎn)品

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品針對(duì)水質(zhì)光學(xué)傳感關(guān)鍵技術(shù)，研究溶解氧檢測(cè)方法，進(jìn)一步結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化，達(dá)到傳感器穩(wěn)定性、一致性與防水性；集成到水下移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)上進(jìn)行水下移動(dòng)檢測(cè)。2)環(huán)境感知產(chǎn)品

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)“物物相連”和應(yīng)用服務(wù)的銜接至關(guān)重要，是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息融合、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入等技術(shù)，以及低功耗、低損耗是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品3、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和產(chǎn)品

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品3、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和產(chǎn)品（1）有線傳輸有線傳輸主要以光纖、雙絞線和同軸電纜為傳播介質(zhì)，穩(wěn)定性強(qiáng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（Fieldbus）：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制器、執(zhí)行設(shè)備之間數(shù)字通信，以及與高級(jí)控制系統(tǒng)之間信息傳遞。建立在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基礎(chǔ)上的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）具有開(kāi)放性、可互操作性、常規(guī)控制功能徹底分散、有統(tǒng)一的控制策略組態(tài)方法的新一代的分散型控制系統(tǒng)。二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品（2）無(wú)線傳輸無(wú)線傳輸接入方式靈活、不易受地域、人為因素干擾、適合野外測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)使無(wú)線傳輸逐漸成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)闹饕侄?。短距離無(wú)線傳輸（藍(lán)牙、ZigBee）主要應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)距離無(wú)線傳輸（GSM/GPRS，3G）主要應(yīng)用于大田農(nóng)作物生產(chǎn)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境，農(nóng)作物的不同種類、同一種類的不同品種在生長(zhǎng)過(guò)程中所需的環(huán)境條件不同，同時(shí)動(dòng)植物是具有不同特征的生命體，在不同的生育期，同一生育期的不同時(shí)間，對(duì)環(huán)境條件也有不同要求，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜、多變、系統(tǒng)化的工程。對(duì)獲取的傳感數(shù)據(jù)根據(jù)不同作物（動(dòng)物）、不同品種、不同生育時(shí)期、晝夜生長(zhǎng)規(guī)律，進(jìn)行分析、處理、決策，因地制宜、因時(shí)制宜，以適應(yīng)多變環(huán)境和生命體個(gè)性要求，作為對(duì)環(huán)境調(diào)控的依據(jù)。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品4、信息處理技術(shù)和產(chǎn)品特點(diǎn)完善的知識(shí)庫(kù)、高度智能化的推理機(jī)制；專家知識(shí)涵蓋范圍廣、多維度的知識(shí)分類；比一般的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)更突出專業(yè)農(nóng)業(yè)知識(shí)與推理判斷的作用。

基于農(nóng)業(yè)專家知識(shí)，能模仿農(nóng)業(yè)專家進(jìn)行推理決策，將多項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和知識(shí)進(jìn)行高度集成，為用戶提供品種選擇、肥水管理、病蟲(chóng)草害防治、農(nóng)藝管理等生產(chǎn)技術(shù)咨詢和決策服務(wù)。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品4、信息處理技術(shù)和產(chǎn)品（1）農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)

田間生長(zhǎng)狀態(tài)情景感知系統(tǒng)，通過(guò)ContexAware軟件系統(tǒng)，在統(tǒng)一軟件內(nèi)嵌入三維場(chǎng)景、圖像顯示、數(shù)據(jù)融合、管理控制三個(gè)界面，實(shí)現(xiàn)基于感知數(shù)據(jù)的綜合計(jì)算分析。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品（2）田間情景感知計(jì)算分析

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品5、自動(dòng)控制技術(shù)和產(chǎn)品

農(nóng)業(yè)智能控制設(shè)備具有對(duì)室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度+濕度T&H可選）的實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示、存儲(chǔ)以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)控設(shè)備（包括正反轉(zhuǎn)型、開(kāi)關(guān)型）的條件控制，同時(shí)還擴(kuò)展了多語(yǔ)言、多控制條件、多模式以及歷史數(shù)據(jù)查詢等附加功能。

根據(jù)用戶設(shè)置對(duì)天窗、遮陽(yáng)網(wǎng)、保溫被等雙向調(diào)控設(shè)備及濕簾、灌溉、照明、風(fēng)機(jī)等開(kāi)關(guān)調(diào)控設(shè)備在多控制條件下進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品（1）溫室控制器4路流量輸入，40路控制輸出，流量控制或定時(shí)控制.以非接觸式射頻卡為存儲(chǔ)介質(zhì)，系統(tǒng)通過(guò)刷卡輸出控制信號(hào)，用來(lái)控制打開(kāi)閥門，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)。智能卡節(jié)水控制器手機(jī)無(wú)線灌溉控制器低功耗用水記錄儀獨(dú)立灌溉控制器遠(yuǎn)程灌溉控制器無(wú)線灌溉控制器直流灌溉控制器EP80二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品（2）灌溉控制器三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案1、種業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)過(guò)程，測(cè)算最適宜的溫度、光照強(qiáng)度、水分、土壤的酸堿度、二氧化碳濃度等，定性、定量獲取品種最佳生長(zhǎng)環(huán)境狀況，針對(duì)環(huán)境制定不同栽培技術(shù)和養(yǎng)殖技術(shù)播種面積檢測(cè)通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)檢測(cè)作物播種的疏密程度，確定較為精準(zhǔn)的制種面積數(shù)據(jù)，初步估算正常生長(zhǎng)狀況下作物產(chǎn)量作物性狀監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量估測(cè)基于生物產(chǎn)量和葉面積具有很好的線性關(guān)系，研究基于傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)獲取作物性狀與生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，達(dá)到快速、經(jīng)濟(jì)、客觀、準(zhǔn)確的估計(jì)作物產(chǎn)量農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯研究新品種流通過(guò)程定點(diǎn)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能溯源，進(jìn)一步確定新品種品質(zhì)，并保護(hù)新品種在流通中不被假種子所代替。三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案2、設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用感知器件的低功耗、低成本、微型化實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)；通過(guò)控制和執(zhí)行系統(tǒng)，研究基于設(shè)定的條件、參數(shù)進(jìn)行溫室的施肥、灌溉、開(kāi)閉門窗、升降溫和光照調(diào)整等自動(dòng)控制技術(shù)；研究適用于農(nóng)業(yè)環(huán)境的無(wú)線供電模型，探索農(nóng)業(yè)傳感器電源的無(wú)線傳輸模式；研究農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用環(huán)境的風(fēng)能、太陽(yáng)能、波浪能、諧振能等能量的實(shí)時(shí)、快速獲取和轉(zhuǎn)化技術(shù)。三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案3、大田物聯(lián)網(wǎng)苗情監(jiān)測(cè)與節(jié)水灌溉物聯(lián)網(wǎng)研究大田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物形態(tài)、營(yíng)養(yǎng)、水分、溫度等農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集和自組織傳輸，根據(jù)土壤墑情進(jìn)行自動(dòng)按需灌溉，從而達(dá)到節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的目的；針對(duì)大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)苗情監(jiān)測(cè)面積大，監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)，感知節(jié)點(diǎn)眾多的特點(diǎn)，研究傳感器節(jié)點(diǎn)優(yōu)化部署方法，開(kāi)展基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)改進(jìn)現(xiàn)有農(nóng)學(xué)模型方法的研究。環(huán)境監(jiān)測(cè)空氣、光照、土壤、水質(zhì)、氣象傳輸控制器固定傳感器視頻監(jiān)視器三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案4、禽畜養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)控制畜舍環(huán)境和養(yǎng)殖園區(qū)環(huán)境信息，使養(yǎng)殖場(chǎng)能夠保持通風(fēng)、溫濕度適宜、空氣質(zhì)量狀況良好，還可用于動(dòng)物身份識(shí)別，對(duì)動(dòng)物個(gè)體每天的飲水量、進(jìn)食量、運(yùn)動(dòng)量、健康特征、發(fā)情期等重要管理信息進(jìn)行記錄與遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物疫情預(yù)警、疾病防治及健康養(yǎng)殖管理。三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案5、水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)對(duì)水質(zhì)環(huán)境PH值溫度、水位、溶解氧等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、跟蹤、傳輸和控制，提高