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一、農業物聯網概述：

物聯網被稱爲繼計算機、互聯網之後世界信息産業的第三次浪潮，物聯網技術被譽爲全球一個新的經濟增長點，國家和政府部分非常重視物聯網産業的發展，新華社報道，在各省啓動的十二五規劃中，有23個省份將物聯網作爲重要發展目標。

物聯網（TheInternetofthings）是指通過射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、二維碼等信息感知設備，按約定的協議連接起來，通過有線或無線網絡進行信息交換和通信，以實現智能化識別、數據采集、智能控制、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农産品质量安全，引领现代农业发展。

二、農業物聯網在農場信息化中的需求分析：

根據農場農業信息化需求，經過討論分析主要有以下具體需求：

一方面是水稻育秧大棚、农田灌溉 及粮食存储的自动监控和智能控制；

二是面向农户提供农业技術服務的农业信息服务平台；

三是通過語音、短信、彩信等多種通信方式的農業專家熱線；

四是提供農商在線貿易服務平台。

例如種植水稻，在每年的春天需要提前在大棚內進行水稻育秧，水稻育秧對溫度、濕度、光照、通風、灌溉等都有嚴格的要求，以往都是通過人工憑經驗來操作。不僅效率低，並且精確度不夠。

通過傳感器對大棚環境指標各項數據的采集，統一集中到數據存儲平台，一方面可以全面掌握每個大棚的環境情況，二是可以通過高清視頻查看秧苗的具體發育情況，三是可以通過阈值設置，實現自動通風、光照、灌溉等自動化管理。

三、系統介紹：

水稻育秧大棚监控 及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。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。

四、數據采集系統簡要說明：

主要負責溫室內部光照、溫度、濕度和土壤含水量以及視頻等數據的采集和控制。數據傳感器的上傳采用ZigBee和Rs485兩種模式。根據傳輸方式的不同，溫室現場部署分爲無線版和有線版兩種。無線版采用ZigBee發送模塊將傳感器的數值傳送到ZigBee節點上；有線版采用電纜方式將數據傳送到Rs485節點上。無線版具有部署靈活，擴展方便等優點；有線版具有高速部署，數據穩定等優點。

五、網絡拓撲：

系統在網絡方面采取了多種制式，工業無線路由器采用3G無線網絡，近距離傳輸采取無線ZigBee模式和有線Rs485模式相結合，保證網絡系統的穩定運行。

1、溫室大棚實景

實際中的溫室大棚需要安裝多個傳感器以及控制器，其示意圖如下：

2、快速構建系統

农业物联网解决方案结合了最先进的网络通信、自动控制及软件技术,  包括温室大棚智能监控系统 、农场品安全质量追溯系统 、农业专家知识库 、农産品电子商务平台 等。

溫室大棚監控系統，可實時遠程獲取溫室大棚內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像，通過模型分析，可以自動控制溫室濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備；同時，該系統還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向管理者推送實時監測信息、報警信息，實現溫室大棚信息化、智能化遠程管理。

利用先进的RFID无线射频技术实现农産品的安全质量溯源系统，可以全过程追溯农産品所有环节详细信息，消费者使用手机终端可直接查看农産品环节信息，并且保证出现群体性食品安全事故后，农産品等原材料可全程追溯，从根本上解决并防止食品安全事故的发生。

先進的傳感及工業無線路由器的无线传输技术，可以通过专业设备采集农産品贮藏冷库环境信息，并可以远程智能控制冷库设备，确保冷库环境适合农産品的储藏，提升産品质量，提高人民生活品质。

农産品物联网平台深度集成环境监控系统、産品溯源系统、冷库环境监控系统，将农産品实时环境信息直观呈现到平台，并提供统一平台查询接口，随时随地知晓産品全过程溯源信息；同时平台集结专业的农业专家为农业领域常见农作物疾病等信息进行快速、远程诊断，真正实现全面感知、智能农业的最终目标。

上圖爲：農業物聯綜合服務平台-系統結構圖

农业物联综合服务平台 ，与农业温室智能环境监控系统集成，智能提取农作物的生长环境数据，结合数据智能分析，呈现作物各个环境因素走势，如空气温湿度、土壤温湿度、光照度、二氧化碳浓度、PH值等。

通過視頻監控模塊用戶可以直接查看溫室實時現場畫面，通過視頻設置定期查看作物關鍵階段生長視頻及圖片，並可以進行保存，方便日後進行環境及生長數據的對比分析。

农业物联综合服务平台 中的农産品溯源�？椋�是终端用户通过平台进行农産品全程溯源信息查询的统计入口，用户通过输入条形码或者农産品唯一安全码即可查看农産品从生长到销售各个重要环节的详细信息。

冷庫環境監管模塊，讓用戶直觀看到每個冷庫的環境信息，包括空氣溫度、空氣濕度等環境參數值，並可以直接遠程控制。

農業專家遠程診斷功能與農業溫室環境數據及視頻信息緊密結合到一起，讓農業專家通過環境數據及視頻信息就可以遠程診斷病因，防止大面積農作物病蟲害的發生，使該平台成爲客戶及其他監管部門的重要信息門戶及指揮調度中心。

六、農業物聯網在設施農業中的應用：

对于规模化的温室大棚种植而言，单靠人工管理需要大量人手，耗力费时，并且存在难以避免的人工误差。托普物联网系统采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据，通过中继节点传输到控制中心，由中心平台系统将最新监测数据与预先设定适合农作物生长的环境参数与进行比较，如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差，计算机会自动发出指令，智能启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等  设备进行工作，直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内，相关设备才会停止工作。

物聯網技術應用，實現了農業生産自動化、管理智能化，使溫室大棚種植管理智能化調溫、精細化施肥，可達到提高産量、改善品質、節省人力、降低人工誤差、提高經濟效益的目的，實現溫室種植的高效和精准化管理。

系統組成部分介紹:

1、設施農業智能監測系統

通過物聯網系統可連接傳感器采集土壤溫度、濕度、養分含量（N、P、K）、PH值、降水量、空氣溫濕度、氣壓、光照強度、植物營養指標（養分、水分、微量元素等）以及植物生理生態指標（葉面積指數、植被指數、葉濕、葉溫、水勢、莖流、呼吸等）來獲得作物生長的最佳條件，並根據參數變化實時調控或自動控制溫控系統、灌溉系統等；

2、設施農業視頻監控系統

隨時隨地遠程查看大棚內的農作物生長情況、各園藝設備的運行狀態、工人生産情況，有了這個“千裏眼”，管理人員可以做到遠程輕松監控、管理作業生産。

3、設施農業智能控制系統

通過物聯網系統，可以設定溫室內各種設備運行環境條件，當環境信息未達到預先制定的條件時，自動啓動溫室內的相關設備，比如：風機自動調節通風降溫、內外遮陽自動調節光照強度、自動噴滴灌、自動加濕除濕、自動施肥，實現智能化管理，節水，省電，省人工，更省心。

4、手機遠程管理系統

手機控制是農業物聯網控制系統的另一種便捷控制方式，用戶預先在智能手機上下載物聯網系統，通過手機上的客戶端，用戶可以遠程查看設施環境數據和設備運行情況，還可以分析數據，方便靈活管理。

5、軟件展示平台

農業物聯網軟件平台不只是一個操作平台，而是一個龐大的管理體系，是用戶在實現農業運營中使用的有形和無形相結合的控制系統。在這個平台上，用戶能夠充分發揮自己的管理思想、管理理念、管理方法，實現信息智能化監測和自動化操作，有效整合內外部資源、提高利用效率。

七、應用範圍：

農業、林業、土肥、植保、森防、經作、園林等政府監管部門；

農技、林技推廣等部門；

農業科技示範區、農場等大型農業生産加工企業。