农业物联网产品创新和解决方案设计

1、农业物联网产品创新和解决方案一、概念物联网概念在1999年提出,是将所有物品通过各种信息传感设 备,如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3s技术、激光扫描器 等各类装置与互联网结合起来,实现数据采集、融合、处理,并通过 操作终端,实现智能化识别和治理.物联网技术在农业中的应用既能改变粗放的农业经营治理方式, 又能 提升动植物疾情疾病防控水平,保证农产品质量平安,引领现代农业 开展.二、物联网农业智能测控系统在农业中应用的意义：我国是农业大国,而非农业强国.近30年来果园高产量主要依靠 农药化肥的大量投入,大局部化肥和水资源没有被有效利用而随地弃 置,导致大量养分损失并造成环境污染. 我国农业

2、生产仍然以传统生 产模式为主,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物 力,也对环境保护与水土保持构成严重威胁,对农业可持续性开展带 来严峻挑战.本工程针对上述问题,利用实时、动态的农业物联网信 息采集系统,实现快速、多维、多尺度的果园信息实时监测,并在信 息与种植专家知识系统根底上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动限制.突破果园信息获取困难与智能化程度低等技术开展 瓶颈.目前,我国大多数水果生产主要依靠人工经验尽心治理,缺乏系统的科学指导.设施栽培技术的开展,对于农业现代化进程具有深远 的影响.设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收,为推进农业结构调整发挥了重要作用,

3、温室种植已在农业生产中占有重要地 位.要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境限制,信息获取手段是最重要的关键技术之一.作为现代信息技术三大根底 传感 器技术、通信技术和计算机技术的高度集成而形成的无线传感器网 络是一种全新的信息获取和处理技术.网络由数量众多的低能源、低 功耗的智能传感器节点所组成,能够协作地实时监测、感知和采集各 种环境或监测对象的信息,并对其进展处理,获得详尽而准确的信息, 通过无线传输网络传送到基站主机以与需要这些信息的用户,同时用户也可以将指令通过网络传送到目标节点使其执行特定任务.物联网在农业领域中有着广泛的应用. 我们从农产品生产不同的阶段 来看,无论是从种植

4、的培育阶段和收获阶段, 都可以用物联网的技术 来提升它工作的效率和精细治理.1在种植准备的阶段,我们可以在温室里面布置很多的传感器, 分析实时的土壤信息,来选择适宜的农作物.2在种植和培育阶段,可以用物联网的技术手段采集温度、湿 度的信息,进展高效的治理,从而应对环境的变化,保证植物育苗在 最优环境中生长.比方说通过采集设备,比方说降温了,我可以给他 在温室里加热.3在农作物生长方面,可以利用物联网实时监测作物生长的环 境信息、养分信息和作物病虫害情况.利用相关传感器准确、实时地 获取土壤水分、环境温湿度、光照情况,通过实时的数据监测和物定 作物的专家经验相结合,配合限制系统调理作物生长环境,

5、改善作物 营养状态,与时发现作物的病虫害爆发时期,维持作物最优生长条件, 对作物的行长治理有非常重要的作用.4在农产品的收获阶段,我们也同样可以利用物联网的信息, 把它传输阶段、使用阶段的各种性能进展采集,反响到前端,从而在 种植收获阶段进展更精准的测算.5提升效率,节省人工,如果是几千亩的农场,要对各大棚进 展浇水施肥,手工加温,手工卷帘,那要用大量的时间和人员来操作. 如果应用了物联网技术,手动限制也只需点击鼠标的微小的动作, 前 后不过几秒,完全替代了人工操作的繁琐.三、物联网农业智能测控系统所技术特点：1监控功能系统：根据无线网络获取的植物生长环境信息,如 监测土壤水分、土壤温度、空气

6、温度、空气湿度、光照强度、植物养 分含量等参数.其它参数也可以选配,如土壤中的PH直、电导率等等. 信息收集、负责接收无线传感会聚节点发来的数据、存储、显示和数 据治理,实现所有基地测试点信息的获取、治理、动态显示和分析处 理以直观的图表和曲线的方式显示给用户, 并根据以上各类信息的反 应对农业园区进展自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进展液体肥料施肥、自动喷药等自动限制.2监测功能系统：在农业园区内实现自动信息检测与限制,通 过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、 配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感 节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气

7、湿度、光照强度、 植物养分含量等参数.其它参数也可以选配,如土壤中的 PH1、电导 率等等.信息收集、负责接收无线传感会聚节点发来的数据、存储、 显示和数据治理,实现所有基地测试点信息的获取、治理、动态显示 和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户, 并根据种植作物 的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息.3实时图像与视频监控功能：农业物联网的根本概念是实现农 业上作物与环境、土壤与肥力间的物物相联的关系网络, 通过多维信 息与多层次处理实现农作物的最优生长环境调理与施肥治理.但是作为治理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造 作物最优生长条件.视频与图像监控为物与物之间

8、的关联提供了更直 观的表达方式.比方：哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能 看到水分数据偏低.应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据 这一个数据来作决策.由于农业生产环境的不均匀性决定了农业信息 获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进展突破. 视频监 控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态, 引入视频图像与图 像处理,既可直观反映一些作物的生长长势, 也可以侧面反映出作物生长的整体状态与营养水平.可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据.四、主要功能数据采集,数据处理,数据通信,信息查询,数据治理,泵站控 制,预防报警,作物生长环境参数土壤水分、养分、空气温湿度、

9、光照、辐射、CO2、风速、风向、雨量等实时采集和监控.五、信息采集1、通过各种传感器采集各类信息,其中包括温湿度、二氧化碳、土壤水分、土壤温度、电导、 PH、光量子、光照度、风速、风向、雨量计等2、一个基地可以建多个节点,每个节点可以根 据需要连接多个传感器,各个节点可以互联,也可单独传到主控室, 进而通过网络传到你的电脑或 里.如图六、信息传输分布式传感器信息会聚各个节点,各个节点采用优化ZigBee技术 适于环境多跳,自组织通信技术,连入互联网每个节点信息可以通过有线或无线传到主控室,传输距离远,功耗低,平安可靠 七、信息限制限制模块分为手动和自动模式,集合了工业技术的成熟稳定、界面简单易

10、操作、防水防潮等特点,自动限制系统以强大的通讯网络作 为无线通讯平台,采用统一的人机界面、灵活方便的操作方式实现完 善的功能,系统结合了传感、遥测、通讯、计算机、自控等技术,可 以各类传感器信息高效的实现渠系和管道水利远程限制、 泵站自动控 制、泵站能效监测、卷帘补光、开窗降温、风机限制、遮阳限制等,及果园监控及信息治理系统该系统提升了区域内水资源的综合治理水平, 提升田间设备的运行小 卢和利用率,提升了治理人员的工作效率,降低了治理本钱,进而达 到了节水、节能、增产、增效的目的.无线传感器网络无线音感器节M传感器布置区无烷他遇腮鸣咯PLC限制柜尢线传感题网络中间牡电汽备组包出品组中间维PLHf矢量帝人组FLC开关曼愉出组也在水泉电磁阀无线节点及编号无线监控中央限制电缆-*无线能输集控箱, 一滴灌水管 供水管车九、总结物联网在农业中的应用,细化各个农场,可靠性更高,适应性更 高,不仅提升了智能化的应用,又能节能环保,可循环使用,进而降 低本钱、提升效能.可以整合一下几个方面：1、农业资源土地资源、水资源与生产资料更能被有效的