物联网智慧农业解决方案新型农业物联网解决方案.doc

物联网解决方案-智能家居、智能交通智能医疗智能电力智能物流智能金融智能工业智能农业解决方案物联网智慧农业解决方案-新型农业物联网解决方案1行业背景物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。物联网在农业上的应用将会使农业生产方式产生重大变革，会急速促进我国农业生产问题上面临的种种问题。2现存问题2.1生产者规模小，产品不标准以零散农户为个体生产单位居多，以公司为生产单位的少，生产规模偏小。带来的问题是，农业生产管理偏向个体化，往往是一个农户管理几亩农田或果园、菜地。管理没有统一的参考依据，采取管理措施不统一，产品难以标准化。成为产品走向大市场、出口国际的障碍。2.2劳动力短缺，传统管理模式难以为继随着农村劳动力的减少，农村老百姓从事农业意愿降低，农业生产劳动力会持续短缺，依靠大量劳动力耕作、管理的传统农业模式难以为继。国家粮食安全是我国稳定发展第一要务，不可停止，不可减少。发展集约化管理的精准农业迫不可待。2.3农药施用过量，农药残留严重对病虫害防治了解不够科学，农药施用的时机，施用的量没有科学依据。存在施用时机错误，施用频率过高，施用量过大的问题，造成产品农药产留超标，同时增加生产成本负担。2.4肥料施用过量，环境危害严重对土壤的理化现状缺乏科学监测，对农作物的需肥量也缺乏精准把握，存在肥料施用过量，造成土壤板结问题和肥料淋溶污染地下水问题。2.5灌溉管理不节约，水资源浪费严重对土壤含水量情况和相应的气温、光照、蒸腾等指标没有连续监测和分析，不能准确把握作物灌溉的时机和灌溉量，造成水资源浪费2.6灾害抵御能力差，损失难以承受农业生产者，特别是以散户为单位的农业生产者，不能及时掌握极端气候变化信息，承受冻害、涝害带来的严重后果，损失惨重。3解决目标3.1实现农业规模化生产结合政府农业扶持政策，建立合理制度组织零散农户参与规模化生产模式，实现科学的统一标准话管理目标，也能形成区域农业产业效应，促进市场销售。3.2实现农业自动化生产采用农作物生产标准管理模块，生产设施自动化，远程化管理模式，减少管理人员数量，解决农业劳动力持续短缺问题。3.3实现精准农业管理模式在线监测农业生产环境的气候因子、土壤理化性质因子，结合作物生理生态特点，精准把握农药和肥料施用时机，施用量;以及灌溉时机和灌溉量。减少农药施用量，控制农药残留;减少肥料施用量，避免环境污染;减少无效灌溉量，节约农业用水。3.4建立农业灾害预警系统，减少农业灾害损失在线监测农业生产环境的气候因子，加强冻害、涝害，病虫害灾害预警功能，及时采取应对措施，减少农业灾害损失。4应用领域陆地农业生产温室设施农业生产水产养殖农业生产畜禽养殖农业生产5解决方案5.1建立农业生产环境因子在线监测系统5.1.1常规监测空气温、湿度监测土壤湿度、温度监测风速、风向监测雨量监测总辐射、光合有效辐射叶片湿度监测5.1.2扩展监测蒸腾eto、etc、露点、积温、湿球温度二氧化碳浓度监测（温室设施农业）水温、水位、水质监测（水产养殖农业）5.2建立农业物联网软件管理平台5.2.1接收无线传感器监测的数据，实现随时随地查看实时数据农业物联网硬件设备由传感器，遥测数采（rtu），网关基站，服务器，pc终端或手机终端组成。每个监测点都是以rtu（遥测数采）为核心完成数据的采集和传输。依据传输距离不同的需求，遥测数采可以通过radio或者gprs两种方式传输，遥测数采之间可以自组网，遥测数采承担数据采集、缓存、传输的任务，同时担任中继的角色，以实现扩大传输距离的目的。每个网关基站可以组建含1000个遥测数采站点的庞大监测网络，站点可以分布在全国能接收到中国移动信号的任意角落。用户可以通过pc终端或手机终端在任意地点任意时间上网登录系统服务器，查看、处理数据。普通pc电脑和iphone等智能手机都能访问操作软件手机界面，google地图定位监测站点，查看实时数据5.2.2软件平台具有同时管理多个地点，多个类型农业生产监测点的功能5.2.3软件平台具有展示实时数据的功能，以满足生产单位大屏幕信息展示的需求5.2.4软件平台具有数据在线分析的功能，以满足生产技术指导员基于数据做出措施决策在线分析数据段的最大值、最小值、平均值，累计值，另外提供更为复杂的分析功能5.3建立远程农业设施智能控制系统基于农业生产地环境因子数据，远程控制机井、灌溉阀门、温室设施、水产养殖增氧机等设施功能。用户可以基于警报系统，对某些设备进行联动控制。如用户可基于土壤含水量的情况，联动控制灌溉电磁阀。自动设置开启的时间和持续灌溉的时间。5.4 建立作物科学智能管理模块，实现标准化、集约化、精准管理用户可根据研究对象植物，创建研究指标，根据创建的研究指标来设置警报和控制的功能。从而对灌溉、施肥及设施农业中的一些灯光、温控、通风等设备实现远程自动化管理。可以根据研究指标来预测病虫害的爆发，依据警报及时采取防治措施用户可根据作物生长生理期，制定生产管理周期图，用于指导生产过程中各阶段生理期的措施处理。5.5建立作物精准农药管理系统由专家根据作物生长和病虫害防治科学依据，制定喷施农药时间、种类、剂量的周期表。用于指导生产过程中农药的精准使用，减少农药的滥用现象，减少农药残留，达到健康绿色食品的生产要求。5.6建立灾害预警系统征对任意监测指标，以及基于监测指标计算的二级指标，进行条件设置，当一个或多个条件达到时，系统发出警报。警报可以