农业物联网应用.pptxVIP

第八章

农业物联网应用与解决方案;我国是农业大国，而非农业强国。我国大多数农田生产仍然以传统生产模式为主，依靠人工经验精心管理农业生产，缺乏系统的科学指导。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，对农业可持续性发展带来严峻挑战。为了解决我国城乡居民消费结构和农民增收，其中温室种植已在农业生产中占有重要地位，这为推进农业结构调整发挥了重要作用，也对农业现代化进程推进具有深远的影响。;我国要实现高水平的农业生产和优化生物环境控制，突破农田信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈，实现农业信息化，信息获取手段是最重要的关键技术之一。作为现代信息技术的传感器、通信以及计算机等三大基础的高度集成而形成的无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）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结点所组成，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，并对其进行处理，获得详尽而准确的信息，通过WSN传送到基站主机以及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结点使其执行特定任务。;因此，将物联网技术用于农业生产，就是利用实时、动态的农业物联网信息采集系统，实现快速、多维、多尺度的农田信息实时监测，并在信息与农业专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。;农业物联网是基于计算机应用、物联网、视频监控、4G/5G通信、IPv6（InternetProtocolVersion6）等先进技术构建的农业专家智能、农业生产物联控制和有机农产品安全溯源等三大应用为一体，实现农业综合智能信息化解决方案。;从技术角度看，农业物联网是指应用信号识别、传感、网络通信、计算机软件等技术，对农业生产经营过程中涉及的生产对象、生产工具、劳动者和生产环境的内外部信号进行感知，通过互联网进行信息传递，并进行农业信息的“物”“物”实时联通、模式计算和智能识别，从而为实现农业生产的高效管理提供多元支撑。;农业物联网具有感知（Instrumented）、互联（Interconnected）、智能（Intelligent）的特征。其中，感知---利用随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程；互联---先进的系统可按新的方式协同工作；智能---利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值。在农业物联网中，涉及的新技术主要有各类信息感知识别、多类型数据融合、超级计算等核心技术。;由此可见，农业物联网是农业大系统中的人、机、物一体化的互联网络。在不久的将来，可以随处看见这样的情景：农民兄弟坐在电脑前，轻点鼠标，即可查看农场现场情况，了解温湿度等信息，实现翻地、播种、除虫、灌溉和收获，就如同“开心农场”一样简单。;通过农业物联网产品，可以实现生产管理、安全管理、精准管理、溯源管理和信息支持等应用，降低种植成本，提高农作物产量，加强食品安全，从而构建低碳节能、高效高产、绿色生态的现代农业体系，这对我国的农业发展具有重要意义。;随着信息技术应用的进一步深入以及人工智能的快速发展，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，农业物联网还应包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

这样，真正意义上可以实现农业物联网的高级阶段---智慧农业，如图8.1所示。;8.1.1农业物联网的概念;智慧农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式，是现代农业的重要组成部分。;智慧农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温湿度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备，并可根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。随着当今互联网、物联网的蓬勃发展，为实现基于物联网的智慧农业管理系统提供了可能。;所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S（RS/GIS/GNSS，RemoteSensing/GeographicInformationSystems/GlobalNavigationSatelliteSystem）技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。;智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网等技术为一体，依托部署在农业