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物联网在智慧农业中的应用,智能农业温室物联网培训系统应该实现哪些功能?

联网智慧农业中的应用

智能农业温室物联网培训系统应该实现哪些功能?智能农业物联网——随着城市化进程的加快和物联网技术的发展,智能农业已经进入人们的生活。智能农业物联网是基于千兆以太网协议和无线云传感器网络通信系统平台,实现农业生产的智能绿色生态管理。该系统利用各种类型的传感器、自动控制设备、多功能

物联网在智慧农业中的应用

物联网智慧农业哪些方面存在着重要意义

1.物联网智能农业通过使用各种无线传感器、无线基站和传输设备将农业推向信息化,通过自动监控和传输功能,可以方便地向管理者显示农业种植场的各种信息,从而实现管理者与种植场之间的快速连接 同时,通过软硬件系统和手机客户端,智能农业系统解决方案主要包括四个系统解决方案:智能温室环境监控系统、视频监控系统、农业智能控制系统(自动喷雾系统、自动通风系统)和监控预警系统 其中,农业智能温室环境监测系统是最基本、最重要的解决方案 目前,智能农业,智能农业,是物联网在农业中的应用。 几家国内公司专营类似的业务 基础是技术集成 没有太多专有的东西(不像国外的智能农业,它在农业种植管理系统和内置的具有许多自主知识产权的专家系统中更有价值),基本上连接了所有的环节,农业物联网??智能农业解决方案您可以在电子数字互联网上找到合适的解决方案。经过合作,我认为他们能做得很好。 但是,我个人认为农产品的联合占领只适合概念宣传和实验(高端农业和高端消费),因为大量的传感器节点形成了一个监控网络,然后农场通过各种传感器进行收集。以下资料仅供参考:长春农业博览公园是长春农业博览会的永久会址,长春农业博览公园于2008年正式建成并投入使用 地理位置和生态环境优越,布局规模和建筑风格达到国内一流水平。 农业世博园区的四个现代化温室引进并应用了农业物联网技术,展示和推广农业信息化的最新成果。

智能农业温室物联网培训系统应该实现哪些功能?

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物联网在智慧农业中的应用

物联网智慧农业哪些方面存在着重要意义

物联网在智慧农业中的应用范文

摘要

在传统农业中,农民依靠他们的经验和感情来灌溉、施肥和喷洒农药。现在,在智能农业中,灌溉、施肥和施用药物的时间、[/k0/]空气的温度、[/k0/]空气的湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度和作物的土壤湿度都是根据需要提供的。信息智能监控系统实时、定量、准确地控制作物不同生长期的一系列问题。随着智能农业和精准农业的发展,智能传感芯片、移动嵌入式系统和无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐渐扩大,效果显著。具体表现为:在监测作物灌溉、土壤空气体变化、畜禽环境条件和大面积地表探测、温度、湿度、风力、大气、降雨量、土壤湿度、氮浓度、土壤污染和土壤酸碱度等方面实现科学监测和种植。,帮助农民抗灾减灾[1]。

在智能农业中,物联网的温度传感器、湿度传感器、酸碱度传感器、光照传感器、CO2传感器等设备可以用来检测环境中的温度、相对湿度、酸碱度、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数。各种仪器仪表可用于实时显示或作为变量参与自动控制,以确保作物有一个良好和合适的生长环境。利用物联网,特别是无线传感器网络,获取作物生长的最佳条件,可以为智能农业提供科学依据,达到增产增收、提高质量、调整生长周期、增加经济效益的目的。

1智能农业

智慧农业是农业生产的高级阶段。它融合了互联网、移动通信网络、云计算和物联网等新兴技术。它依赖于各种传感器节点(环境温度和湿度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光强传感器等)。)和无线传感器网络,实现农业生产环境的智能传感、智能预警、智能决策、智能分析和专家在线指导,为农业生产提供准确的种植、可视化管理和智能决策。

1.1智能农业的定义

“智能农业”也称为“智能农业”。充分利用现代信息技术、计算机和网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术以及专家智慧和知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、问题预警等智能管理。智能农业旨在最有效地利用各种农业资源,最大限度地降低农业成本和能源消耗,减少对农业生态环境的破坏,实现农业系统的整体优化。其特点是整个农业产业无处不在,整个过程智能化。它由综合感知、可靠传输和智能处理等物联网技术支持和实现。以高产、高效、低耗、优质、生态、安全为主要生产方式的现代农业发展模式和形式,包括自动化生产、最优控制、智能管理、系统物流和电子交易[2】。智能农业具有无线采集、无线控制、远程监控、自动灌溉、自动施肥、自动喷药等功能。(附图)。

1.2智能农业的特征

基于物联网技术的智能农业是当今世界农业发展的新趋势。传统的农业模式远远不能满足农业可持续发展的需要。农产品质量问题、农业资源不足、浪费现象普遍、环境污染、产品类型多样化等诸多问题使农业发展陷入恶性循环。智慧农业为现代农业的发展提供了一条光明的道路。与传统农业相比,智能农业的特点是高新技术的交流和科学管理,最大限度地节约资源。它是以空时间为基础,定位、定时、定量实施的一套信息技术支撑的现代农业经营管理系统。其基本含义是根据作物生长的土壤特性、空空气温湿度、土壤水温、二氧化碳浓度、光照强度等来调整对作物的投入。即,一方面,查明田间土壤特性和生产力,另一方面,确定作物的生产目标,调动土壤生产力,以最少或最少的投入获得相同或更高的收入,改善环境,有效利用各种农业资源,实现经济和环境效益的双重收获。

1.3智能农业系统架构

物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统[3]组成。前端数据采集系统主要负责农业环境中光照、温度、湿度、土壤含水量、视频等数据的采集和控制。无线传输系统主要通过无线传感器网络将前端传感器采集的数据传输到后台服务器。远程监控系统通过在现场设置摄像头等监控设备实时采集视频信号,可以观察现场情况,检查现场温度、湿度等参数,通过电脑或3G手机随时随地进行远程控制和调整。数据处理系统负责存储和处理收集的数据,为用户提供分析和决策依据。根据智能农业领域一名或多名专家提供的知识和经验,专家系统进行推理和判断,以帮助做出决策,解决农业生产活动中遇到的各种复杂问题。

2物联网在智能农业中的应用

物联网技术是一种新事物,是多学科技术的融合,[4】。随着物联网产业的发展前景和世界各国企业的大力投资,物联网产业正在飞速发展,并渗透到各个行业领域。可以预测,越来越多的工业领域以及科学技术、应用社会和物联网将相互融合。从传统农业向智能农业的转变也已成为大势所趋。

2.1物联网的定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。它的英文名字是“物联网”。顾名思义,物联网就是“物联网”。它包含两层含义:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网的基础上延伸和扩展的网络;第二,它的用户端扩展到任何对象来交换和交流信息。目前,物联网公认的定义是一个巨大的智能网络[5],它根据约定的协议将任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,并通过信息传输和传感设备及系统,如智能传感器、射频识别(射频识别)、激光扫描仪、全球定位系统(全球定位系统)、遥感等基于M2M的短程无线特设网络,实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理。

物联网被认为是继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮。物联网的基本特征可以概括为整体感知、可靠传输和智能处理[6】。它是一个实现人、人和事物、事物和事物整体互联的网络。它的原理和本质是在物体上植入各种微芯片,利用这些传感器获取物理世界的各种信息,然后通过无线传感器网络、互联网、移动通信网络等进行交互传输。,从而实现对世界的感知。

2.2物联网架构

物联网架构可分为以下三层:感知层、传输层和应用层。

2.2.1感知层

各种传感器,如土壤温度和湿度传感器、光传感器、二氧化碳浓度传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器等。用于获取作物的各种信息。射频自动识别是关键技术之一。射频识别是一种通过射频通信实现的非接触式自动识别技术。射频识别技术,结合互联网和通信技术,可以实现全球货物跟踪和信息共享[7]。传感层是物联网识别物体和收集信息的来源。

2.2.2传输层

传输层由各种网络组成,包括互联网、无线传感器网络、移动通信网络和云计算平台。它是整个物联网的中枢,负责传输和处理感知层获取的信息。其中,无线传感器网络是一种广泛应用于农业领域的网络。WSN无线传感器网络(Wireless Sensor Network)由大量随机分布在监控区域的各种微传感器组成。他们通过无线通信快速地将自己组织成网络,以收集、计算和处理网络覆盖区域[8]中感测对象的动态信息。由于对特定区域的大面积监控和单个节点的低成本,传感器网络非常适合于[9]农业领域的信息收集。

2.2.3应用层

应用层是物联网与用户之间的接口,结合行业需求,实现物联网的智能应用。例如,在作物温室或园区,利用无线传感器网络获取作物实时生长环境中的温度、湿度、光照强度等信息,采集各节点的数据,存储和管理数据,实现整个监控区域信息的动态显示,并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、农药喷洒、温度和光照调节等操作,自动报警异常信息。

2.3物联网在智能农业中的应用案例

监测土壤水分及其变化是[生态、农业和水土保持研究的基础工作。Cai 382288等[11]设计了一种基于Zigbee无线传感器网络技术的棉花精确灌溉监测系统,用于测量棉花茎秆直径变化参数。该系统由无线监控网络和远程数据中心两部分组成。给出了系统的总体结构。设计开发了无线传感器网络节点,给出了软件流程。该系统使人们能够随时获得棉花作物准确的需水量信息,实现精确灌溉。本发明采用无线数据传输方式,解决了有线通信方式难以扩展和升级的问题,具有功耗低、成本低、扩展灵活等优点。

赵宇成等人[12]根据我国农业生产活动的特点,提出了将无线传感器网络应用于农田土壤肥力监测领域的方案和思路,从而实现无线传感器网络技术与土壤肥力监测的结合,达到提高土壤肥力的目的。无线传感器网络在土壤肥力监测中的应用,可以实时、动态地测量土壤中养分和肥料的含量,从而有效地指导施肥,使肥料得到更有效的利用。在农业生产活动中,农田土壤肥力信息的监测、收集和处理是不可缺少的重要环节。无线传感器网络技术在土壤肥力监测中的应用,分布在农田土壤中的大量传感器节点通过无线通信网络与汇节点交换信息,可以大大提高土壤肥力监测的实时性和可靠性,实现成本低、性价比高、维护简单、节点易于扩展,提高了农田作业中土壤肥力信息采集和监测的自动化程度。

腾李鸿等人[13]提出了一种基于紫蜂无线传感器网络的作物环境监测系统的设计。该系统基于紫蜂协议和CC2530芯片,通过系统软硬件设计,实现了对作物环境温度、湿度、光照、CO2浓度等参数的实时监控,为提高作物产量提供了有效保障。

在农业温室环境中,温室环境监测系统可以自动检测和显示温室内外的环境。根据不同作物的需求,可以进行多因素综合调控;它还可以长期存储温室内各种环境因素的数据,满足科研生产的需要,为智能农业专家系统的开发积累丰富的数据。无线传感器网络技术在温室环境测控系统中的应用大大提高了系统的实时性和可靠性,系统开发成本相对较低,性价比高,维护简单,节点扩展也非常容易,提高了温室环境中作物种植环境信息采集、监控的自动化程度[14]。

朱魏星等人[15]基于物联网技术,开发了一套幼儿园环境视觉控制系统。采用Zigbee无线技术,为每张婴儿床及其周围设备组成一个无线网络系统。该系统根据分布在每张苗床中的传感器获得的环境参数,精确调节每张苗床中的小气候环境。通过WIFI无线技术,服务器与互联网无缝连接,使用户端延伸到猪舍和室内设备,实现环境与设备、环境与人之间的信息交流。该系统性能稳定,无线信息采集、自动环境控制和远程视觉控制均满足实际需求。适用于猪舍环境的智能化、精确化管理,可应用于自动化、智能化的畜禽养殖。

王文山等人[16]研究了基于物联网技术的果园环境信息监控系统的总体结构。该系统分为三个部分:数据采集模块、数据传输模块和数据管理模块。研究了数据传输模块,实现了无线组网和远程数据传输。山东栖霞果园实际应用效果良好。

邓陶文等人[17]针对国内食品安全问题,研究了食品安全物联网系统的构建,设计了一个食品安全物联网管理系统,主要由食品生产、食品流通、食品监管和食品追溯四个方面组成。利用物联网技术收集食品产业链数据,构建食品安全物联网系统,从源头到餐桌对食品的各个环节进行跟踪和监管,可以有效加强食品安全。

在农业资源利用方面,随着物联网技术的不断发展,北美一些发达国家通过卫星监测收集国家土地利用信息,然后对收集到的信息进行一系列的分析和处理,最终实现大规模的农业总体规划和管理。近年来,中国利用地理信息系统、传感器和全球定位系统相结合的技术,通过WSN和无线通信实施农业资源的规划和管理。为了更准确地获取农田现状信息,全球定位系统定位技术被用于农田信息的收集和管理,如作物施肥、害虫监测和防治、土壤养分监测、农业环境变化和农业污染监测[18]。

结论

智能农业取代传统农业是农业现代化发展的必然,也是符合中国国情的选择。智慧农业可以促进农业生产方式的转变,实现高效利用各种农业资源和改善环境的目标,同时可以最大限度地提高农业生产力。实现优质、高产、低耗、环保农业的可持续发展是一条有效途径。

参考

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[2]石李安民、陈质枫、盖志华。物联网在智能农业中的应用[。农业机械化研究,2013,(6): 250-252。

[3]葛付伟,毛建新。基于NRF905的智能农业无线通信系统设计。消费电子,2014 (4): 105-106。

[4]邓文滔、赵宇成、朱伟等。物联网在现代农业中的应用[。农业网络信息,2013,(12): 5-8。

[5]李道亮。物联网和智能农业[。农业工程,2012,2 (1): 1-7。

[6]孙启波,刘杰,李友,等.物联网:概述,架构与关键技术[.北京邮电大学学报,2010,33 (3): 1-9。

[7]王保运。物联网技术综述[。电子测量与仪器杂志,2009,23 (12): 1-7。

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[9]徐刚、陈立平、张希林。引用该论文[。农业机械杂志,2009,40 (Z1): 232-236。

[10]敦陶文,毕庆生,向辉辉,等.无线传感器网络在数字农业中的应用[.《科学技术展望》,2012,(29): 123-124。

[11]蔡38228,李勉,邱秀荣,等.基于茎直径微小变化的紫别e棉花花精量灌溉监控系统设计[.河南农业大学学报,2013,47 (4): 430-435。

[12]赵宇成、顾晓晴、邓文滔等。无线传感器网络在土壤肥力监测中的应用[。现代农业科技,2013,(9): 242-246。

[13]滕红丽,李金城,鲁抗等.基于无线传感器网络的作物环境监测系统设计[]。农业网络信息,2013,(12): 26-29。

[14]邓文滔,顾晓青,王力斌,等.基于无线传感器网络的农业温室环境监控系统研究[.现代农业科技,2013,(5): 203-204。

[15]朱魏星、戴震云、黄鹏。基于物联网的保护猪舍环境监测系统[。农业工程杂志,2012,28 (11): 177-182。

[16]王文山,刘平增,臧关胜,等.基于物联网的果园环境信息监控系统的设计.山东农业大学学报(自然科学版),2012,43 (2): 239-243。

[17]邓文滔,赵宇成,崔如芳,等.利用物联网技术构建食品安全管理系统[.农业网络信息,2013 (7): 5-8。

[18]彭志连。物联网技术在智能农业中的应用分析[。长春师范大学学报(自然科学版),2014,33 (1): 59-60。