物联网智能农业策划案.doc

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物联网智能农业策划案策划人：贺和昌 物联网1231 学号：51240103一 研究的背景和意义二 1. 我国农业发展状况和现代农业发展前景我国农业正处于传统农业向现代农业转型时期，全面实践这一新技术体系的转变，网络信息化技术发挥独特而重要的作用。以欧美为代表的发达国家，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用“5s”技术（gps、rs、gis、es、dss）、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物进行精细化管理和调控，有力地促进农业整体水平的提高。2、传统农业面临的问题我国人口占世界总人口的22%，耕地面积只占世界耕地面积的7%。随着经济的飞速发展,人民生活水平不断提高，资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾却越来越突出。特别是我国加入世贸组织后,国外价格低廉的优质农副产品源源不断地流入我国,这对我国的农产品市场构成极大威胁。因此,如何提高我国农产品的质量和生产效率,如何对大面积土地的规模化耕种实施信息技术指导下科学的精确管理,是一个既前沿又当务之急的科研课题。而现实情况是，粗放的管理与滥用化肥，其低效益与环境污染令人惊叹。传统农业生产的物质技术手段落后，主要是依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机械。在现实中主要存在的问题是：(1)农业科技含量、装备水平相对滞后，(2)农业生产存在污染和浪费，据农业、水利部门测算，我国每年农业所消耗化肥、农药和水资源量都在飞速增长，数据惊人，农业的污染问题困扰着不少乡村，不少农民群众饮水安全受到影响。(3)农业产出少、农民收入低(4)农产品的品种少依靠和使用着这些落后的生产工具和生产技术维持着简单再生产，农业生产率低下，农业的产量增长缓慢，农业得不到很好的发展，这从而又反过来阻碍了农业技术的进步以及生产工具的创新。于是，传统农业的自身发展陷入恶性循环之中。传统农业在向现代农业发展过程中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量、生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此,关于智能农业技术的研究，显得非常必要与重要。与有线数据传输智能农业相比，基于无线传感网的精确农业物联网系统具有以下优点：1 对于移动测量或距离很远的野外测量,采用无线方式可以很好的实现并节省大量的费用。目前的无线网络可以把分布在数千米范围内不同位置的通信设备连在一起,实现相互通信和网络资源共享。2 无线传输技术较不易受到地域和人为因素的影响。无线传输中广域网的远程传输主要依靠大型基站及卫星通信,抗干扰能力强,稳定性比有线通信更强。虽然在恶劣气候和极特殊地貌中传输能力可能降低,但属于极少数个例。3 无线通信的接入方式灵活。在无线信号覆盖的范围内,可以使用不同种类的通信设备进行无缝接入,例如手持掌上电脑pda、无线终端设备、车载终端设备、手机、无线上网笔记本、远端服器等。 二、1.农业物联网的体系构架： 2.农业物联网的图示： .3。 构建智能精确农业系统的目的和意义实施精确农业是解决我国农业由传统农业向现代农业发展过程中所面临的确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题的有效方式，将在世纪之交成为我国农业科技革命的重要内容。2.1 研究目标1 建立无线网络监测平台,对农产品的生长过程进行全面监管和精准调控。在大棚控制系统中，物联网系统的温度传感器、湿度传感器、ph值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、co2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、ph值、光照强度、土壤养分、co2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量来获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。2 开发基于物联网感应的农业灌溉控制系统，达到节水、节能、高效的目的利用传感器感应土壤的水分并控制灌溉系统以实现自动节水节能，可以构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。农业灌溉是我国的用水大户，其用水量约占总用水量的70。据统计，因干旱我国粮食每年平均受灾面积达两千万公顷，损失粮食占全国因灾减产粮食的 50。长期以来，由于技术、管理水平落后，导致灌溉用水浪费十分严重，农业灌溉用水的利用率仅40。如果根据监测土壤墒情信息，实时控制灌溉时机和水量，可以有效提高用水效率。而人工定时测量墒情，不但耗费大量人力，而且做不到实时监控；采用有线测控系统，则需要较高的布线成本，不便于扩展，而且给农田耕作带来不便。因此，设计一种基于无线传感器网络的节水灌溉控制系统，该系统主要由低功耗无线传感网络节点通过zigbee自组网方式构成，从而避免了布线的不便、灵活性较差的缺点，实现土壤墒情的连续在线监测，农田节水灌溉的自动化控制，既提高灌溉用水利用率，缓解我国水资源日趋紧张的矛盾，也为作物生长提供良好的生长环境。 农业节水灌溉自动控制系统3 构建智能农业大棚物联网信息系统，实现农业从生产到质检和运输的标准化和网络化管理。智能农业大棚物联网信息系统主要研究温度、化学等多种传感器对农产品的生长过程全程监控和数据化管理；结合rfid电子标签在培育、生产、质检、运输等过程中，进行可识别的实时数据存储和管理。本系统致力于构建基于物联网的专用农业评估信息系统以实现数据的存储和管理，实现农业生产的标准化、网络化、数字化。13.2 基于物联网的智能农业系统应用优势农业生产需要大面积采集大量信息以达到农作物生长的最佳条件，而由无线传感器网络组成的物联网系统则有助于实现农业生产的标准化、数字化、网络化。将无限传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、ph值、氮素等土壤信息，这些信息在数据汇聚节点汇集，为精确调控提供了可靠依据。网络对汇集的数据进行分析，帮助生产者有针对地投放农业生产资料，智能地控制温度、光照、换气等动作，从而更好地实现耕地资源的合理高效利用和农业的现代化精准管理，推进我国耕地资源的高效管理和利用、农田管理水平和农业生产效能的提升。 芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃薅螆羁艿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂袂羈芅蒇袁肀肈莃袀螀芃艿袀羂肆蚈衿肅莂薄袈膇膅蒀袇袆莀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁薂螁膁蒇薁袃莇莃薀肅腿荿蕿膈肂蚇薈袇芈薃薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁蚅袄芄薀蚄羆肇蒆蚃腿芃蒂蚂袈膅莈蚂羀莁芄蚁肃膄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆衿羃