农业物联网设计方案(农业物联网解决方案)

虚拟屋 2022-12-15 02:55 编辑:admin 267阅读

1. 农业物联网解决方案

物联网在农业领域的应用包括农业环境监测、气象监测、温室控制、节水灌溉、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方面,是对设施农业、农田作物、野外台站、 工厂化养殖等的进一步升级。

智能农业通过实时采集大棚内土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO2浓度、露点温度、以及叶面湿度等环境参数,自动开启或者 关闭指定设备。可以根据用户需求,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。

土壤PH值传感器和土壤温湿度传感器

应用农业环境监控物联网,可针对大规模农业园区、设施农业和野外农田,离散部署无线传感器节点,组建无线传感器网络,对作物生长环境、农业气象要素进行动 态实时采集,并通过GPRS/CDMA/3G移动通信网络实时传输至远程中心服务器,中心服务器接收存储数据,结合对应的诊断知识模型对数据解析处理,以 达到分布式监测,集中式管理。

光照传感器

农业领域实现物联网一方面是物联网技术逐渐成熟的标志,另一方面也是农业未来发展前景的需要。

因为农业生产正在进入精细农业阶段,精确农业 (Precision Agriculture ) 是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。

实时监测功能

该系统通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度,空气湿度,二氧化碳,光照,土壤水分,土壤温度,棚外温度与风速等数据。将数据通过移动数据网络传输给服务管理平台,服务管理平台对数据进行处理。

远程控制技术

针对条件较好的大棚,安装有电动卷门,排风机,电动灌溉系统等机电设备,可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登陆系统,控制温室内的水阀,排风机,卷帘机的开关。也可控制好控制逻辑,系统会根据内外情况自动开启或者关闭卷帘门,水阀,风机等大棚电机设备。

查询功能

农户使用手机或电脑登陆系统后,可根据查询温室(大棚)内的各项环境参数,历史温湿度指数,历史机电操作记录,历史照片等信息;登陆系统后,还可以查询当地的农业政策,市场行情,供求信息,专家通告等,实现有针对性的综合信息服务。

警告功能

警告功能需要预先设置适合条件下的上限值和下限值,设定值可以根据农作物种类,生长周期和季节的变化进行修改。当某个数据超出限值时,系统立即将警告信息发送给相信的农户,提示农户及时采取措施。

2. 农业物联网技术应用

1 基本情况

全椒湾桥果树种植农民专业合作社成立于2014年11月,主要从事葡萄种植销售及苗木种植技术咨询,成员出资额100万元,现有成员15户,拥有葡萄基地13.3hm 2(其中牧龙山片6.67hm 2 )。合作社组织机构健全,运行管理规范,现有办公经营用房超过100m 2 ,常年员工4人,其中技术人员2人,聘短期用工20多人。

其生产的葡萄主销南京、合肥等地,成熟期间吸引周边城市众多游客入园采摘。全椒六镇镇牧龙山现代农业示范区的葡萄片区是全椒湾桥果树种植农民专业合作社的重点种植基地,种植了夏黑、美人指等不同熟期的葡萄,采用避雨栽培、滴灌等技术,科技含量较高。园区地势平坦、规模连片,土壤肥沃、交通便利、水源充足、沟渠配套、电力畅通、网络开通,葡萄品种优良,种植水平较高,为物联网建设提供了良好的基础条件。

2 建设背景

近年来,农业物联网技术广泛应用于农业生产、流通、加工、消费以及农村社会、经济、管理等环节,实现了农业生产经营从粗放式、经验性管理到精细化、科学化管理的快速转换,提高农产品的产量与品质,降低农业生产成本,保护农业环境,产生巨大的社会、经济和生态效益,是加快推进现代农业发展的有效途径,对促进农业增效、农民增收、农村稳定具有重大推动作用。

为了贯彻落实中央和省、市、县政府工作部署,创新农业服务方式,发展现代农业,改变农业生产方式,提高资源利用率和劳动生产效率,加快现代化建设,推动农村社会进步,同时为了强化综合服务平台保障,稳步扩大示范规模,努力打造全省农业物联网应用工程典范,做好农业物联网与现代农业融合的高新技术应用示范,全椒县农委在湾桥果树种植农民专业合作社建设了葡萄物联网精细种植示范点。

3. 物联网农业技术

农业一张网,在一张网内实现范围内的数据采集、传输、处理和存储,通过归集的数据进行核算和统计分析,为科研或者农田负责人提供不同维度指标的决策和支撑。

要么可以远程在线监控农田的各项作物生长情况、土壤肥力、田块基本情况、气象、氮、磷等实时数据信息,减少人力现场采集

要么可以远程操控设备,开/关,设定相关条件,远程视频操控观看农田场景,减少人力成本

要么对监测设备运行状态,实现预警机制

要么将农业采集的数据回馈给科研团队,提供数据服务,用户报表分析和BI分析,可以基于这些数据做增值服务哈。

4. 农业物联网解决方案给农业种植带来的改变有哪些

随着物联网的不断发展以及智慧城市概念的提出,除了各种智能建筑兴建之外,农业方面的事宜也备受大众关注。那么,物联网在农业上有哪些应用?下面,我们就通过“物联网+智慧农业”解决方案来探究一下吧!

“物联网+智慧农业”解决方案

“物联网+智慧农业”解决方案

什么是物联网

物联网的英文是“InternetofThings”,俗称IoT,简单地说,就是把有独立功能的普通物体通过互联网相连,使它们彼此之间能够发送、接收和交换信息,它通常由传感器、数据、分析数据的软件和数据交换四个部分组成。它把现实世界数字化,使我们能对每一个挂在物联网上的真实物体进行管理和控制。

物联网在农业上有哪些应用

IoT其实在智能家居、交通运输、健康医疗、智慧城市等工业领域早有应用,而农业方面稍晚一些。不过,现在有很多科技公司和农场都在尝试利用IoT实现对农业的精确化管理,为农民提供详细、实时、实用的农场信息。比如,智能灌溉管理:嵌入土地里的传感器能告诉农民目前农作物生长的情况、是否需要浇水、什么时候浇、哪个部位需要浇,等等。

又如病虫害的预防和控制:带着摄像机的小型无人机在距地面100多米的空中巡查菜地的情况,查看菜叶上是否有害虫、菜地里是否有其他影响作物生长的杂草。利用IoT,还能监测温室和菜地的光照、温度和湿度,根据传感器的数据挑选种什么菜和种菜的位置;农场甚至能用IoT技术监测谷物颗粒的蛋白质含量,收获的时候把蛋白质含量高的颗粒和蛋白质含量低的颗粒分开,高的给人吃,低的喂动物。

听起来是不是很神奇?古代,人类“靠天吃饭”,人们用占卜祷告的方式祈求上天赐予雨水和丰收,而现在,随着科学和技术的进步,人们变被动为主动。IoT带来的精确化管理,让我们更有信心把控农业的未来。

农业物联网的几个特征

第一、"感知"是基础。物联网农业之所以被认为对于传统农业生产具有颠覆意义,重要一点就是改变了以往农业人员依靠有限农业知识对植物、土壤以及农业环境进行主观判断,传统农业,浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉,随着时间的推移,经验判断有可能出现遗漏乃至断层,而依靠感觉也会造成误判,对于个体生产而言,这样的失误造成的损失不会太大,但是处于企业化的农业生产中,造成的损失的就大大增加了。所以,"感知农业"的优势就在此时得以凸显。"感知农业"通过室内传感器"捕捉"各项数据,经数据采集控制器汇总、中控室电脑分析处理,结果即时显示在屏幕上。这其中就包括温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等,中央计算机还会通过计算给出决策方案,农业人员只需根据方案进行浇水、施肥或者改善植物生长环境。

第二、"链条"是重点。在通过传感器以及GPRS和地理信息系统采集了视频、温度、湿度、光照和土壤等数据之后,还要通过一系列的系统实施操作,例如进行精准施肥、施药、灌溉以及光照,在实施完成之后,还可收集反馈信息以做进一步的判断。从收集信息--作出决策--实施操作--后续反馈,这是一个完成的"链条",如果缺少其中任何一个环节,都难以称之为智能农业。除此之外,在作物生长周期内,从播种到收割,以致仓储,都需要相应的科技装备支撑,这样才能大幅高效地提升农业生产效率。

第三、"武器"是关键。农业物联网的"武器"就是物联网产品,即农业生产解决方案。以小汤山国家精准农业示范基地为例,基地就安装了绿地自动化灌溉系统,这套系统主要采用喷灌灌溉方式,控制4个电磁阀开启,检测的项目主要有风速和空气温湿度信息。自动控制系统与上位机通过485方式进行通讯,用户还可以通过手机短信进行控制。

只有装备了匹配的系统,农业才可能逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备,才能使得物联网在农业领域运行的更加流畅和高效。

我国在农业行业的物联网应用,主要实现农业资源、环境、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享,以保证产前正确规划以提高资源利用效率,产中精细管理以提高生产效率、实现节本增效,产后高效流通、实现安全溯源等多个方面。

解决方案

将物联网数据采集技术、无线通讯技术、大数据管理与分析与农业生活生产相结合,解决农业生产分布广,地域分散,测点众多等问题。

通过感知层的多种传感器将农业生产环节中的环境温湿度,土壤温度、土壤水分、土壤肥力等数据以多种组网方式上传至云端服务器,并通过预制方案,将数据进行整合、分析、处理,并将最优解决办法反馈至云端控制平台,联动进行喷灌、滴灌、补光、加温、换气、遮阳、补充CO2等具体操作。

采用B/S架构,同时配合专用App、微信小程序等,进而在平台层为用户实现远程、随时随地的跨平台、跨地域统一管理。

系统介绍

物联网监测:

【大气环境信息】:温湿度、光照、风速、风向、气压、降雨量、蒸发量、CO2浓度、O2浓度、NO2浓度、SO2浓度、噪声、粉尘、PM2.5、PM10。

【土壤环境信息】:土壤温度、土壤湿度、土壤张力、土壤EC、土壤PH值。

【水体环境信息】:水压、水流量、水质PH值、溶氧量、电导率。

【大田四情】:叶面湿度、苗情、墒情、灾情、虫情测报灯。

可视化监控系统:

*通过现场高清摄像头对种植生产现场苗情进行可视化监控,支持查看实时监控画面和历史监控画面;

*支持对带云台的球机进行远程控制,包括:720度旋转、拉近、拉远等;支持对视频进行截图;

*支持查看历史视频监控,设置回话时间后进行历史视频回放。

*支持通过无人机对种植生产现场进行航拍,绘制精准的地形正射图;通过无人机航拍查看种植生产现场作物长势、灌溉、植保及病虫害防治效果情况;通过无人机航拍,实现固定地点720度全景查看。

智能灌溉系统:

*支持跟物联网监测的联动,接收到现场预警信号后会按照预先设定的规则进行自动控制操作;

*支持跟监控摄像头的联动预警,当传感器实时状态触发预设的规则策略,即自动控制摄像头发出预警并启动录像功能,实现智能联动控制。

病虫害监控系统:

*通过虫情测报灯,在无人监管的情况下,自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等,实现虫体远红外自动处理、接虫袋自动转换、整灯自动运行等功能;

*通过系统能够远程设定设备管理参数并查看监测照片,实现区域的病虫害监测和害虫类别的自动分类和计数,具有自定义时间区间的数据统计功能;

*以计算机视觉、图像识别以及深度学习等人工智能技术,智能识别通过手机拍摄的作物局部照片,辨别和分析相关病虫害发生的概率,给出相应的植保用药建议和农事操作建议。

5. 农业物联网的关键技术

恺易物联网是从事农业物联网行业的,这个问题我想发表一些看法。

视频监控系统是农业物联网系统的一部分,农业物联网系统不单单是简单的视频监控,还有很多其他的功能,下面我来给大家讲一讲。

智慧农业监控系统的无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数,并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输,所有数据汇集到中心节点,通过一个无线网关与互联网相连,利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息,专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

1) 户外监控现场:同时监控农田、排污口、果园、户外电力系统等现场,获取温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度、水质、病虫害、电流、电压等环境参数,为管理者提供决策依据。

2) 传感器:主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

3) 管理中心:户外监控现场的先关参数,经过传输基站到达室内管理中心,经过智慧农业软件系统处理,得出结论,发送至智能终端,给决策者以精确数据依据。

4) 智能移动工作终端:完美集成智能手机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题,随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据,是农业工作者的全能助手。

5) 农业监控系统:在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时,还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。

恺易物联网深耕农业物联网技术,专注农业现代化服务,在智能大棚、水肥一体化、农业ERP、农业小程序、智慧农旅、高标准农田建设、智慧园区规划与建设、区域物联网大数据平台等农业各产业的现代化服务方面拥有丰富的经验,欢迎咨询。

6. 农业物联网案例

如今,大小农场主都面临许多挑战,包括:

▲满足不断增长的需求——2050年的人口将需要增加25-70%的食物供应;

▲建立精益生产流程,例如精准农业,

▲在不可预测的天气条件下融入可持续实践,以及

▲提高消费者的知情透明度。

农场有很多机会可以通过连网设备进行智能运营,并受益于新技术(自动化温室、无人机、机器人挤奶),但最可行的方法是从物联网开始。在许多情况下,来自连网传感器的数据(其成本正在下降)可以提供对流程或资源的可见性,否则这些流程或资源将不得不手动进行监控。由于物联网使用相连的传感器,使所有者能够从一个远程位置监控资产和状况,因此这项技术可以帮助农民改进流程。以下这些例子将展示农民实施物联网以创建可持续实践的一些方式,以节省时间、资源和成本。

牲畜监测

在一个大型农场中,农民可能要花费数小时从一个栏到另一个栏,再到田间检查牲畜的健康状况。然而,如今,农民可以使用物联网来接收有关健康、地点、繁殖周期和牛奶生产的信息,而无需去任何地方。

通过使用特殊的牛跟踪硬件,农民可以通过应用程序监测牛的血压、心率、呼吸或体温。当任何牲畜的生命体征数据不一致时,农民就可以及时得到提醒,而不是等到几头牲畜生病。此外,牲畜佩戴的技术可以帮助农民实时跟踪位置,并知道牲畜何时处于活跃的繁殖周期。

对物联网监测牲畜的投资为新西兰农民带来了回报。Internet of Business最近发表了一篇案例研究,内容涉及物联网和机器人技术如何最大程度地提高牛奶产量。收集到的数据甚至使农场能够补充奶牛的饮食,以提高牛奶产量。

畜牧监测只是农业物联网入门的一种方法。我们鼓励客户从一个问题或一个机会领域入手,以了解数据如何更好地为他们的运营服务。节省时间和减少工作量可使任何农民受益,即使没有牲畜管理的农民也可以从中受益。

作物管理

多年来,农民一直依靠技术来帮助他们应对天气。基于卫星数据的简单天气预报可以帮助农民知道何时需要灌溉。如今,新兴的物联网应用可以提供更多的数据点来优化自然资源的使用。通过使用相连的传感器,农民可以监测作物健康状况、土壤酸度、湿度水平、叶水势、小气候等。能够存储和分析来自田间的数据组合,可以帮助农民或多站点所有者知道如何用水,何时处理虫害或管理其他问题。此外,为分析而构建的物联网应用可以帮助农民依赖实时信息,而不是人工观察,进而使农民和所有者可以随时调整策略并提高产量。

当农民能够管理多个数据流时,他们可以从数据中获益最多。如果数据组织良好并且能够实时分析,那么它可能有助于立即保护资源。

减少浪费

在新西兰的怀尔德曼家庭农场,怀尔德曼开始寻求通过物联网保护农场最宝贵的资源:水,而且他非常清楚经营农场需要做多少工作,并开始寻找减轻日常经营负担的方法。

在得知物联网可以从多个来源收集数据并远距离传送数据后,他采用了一家科技初创公司,为新西兰企业和消费者整合新兴的物联网项目,以监控其关键资产。使其客户能够收集、存储、分析、显示和传输与其基础设施相关的数据。使用传感器、Sigfox低功耗广域网(LPWAN)和Losant企业物联网平台。

将新技术融入任何行业都可能是一项具有挑战性的工作,因为利益相关方希望立即看到结果。强大的功能不仅在于节省时间,而且还在于分析数据的能力。其中,平台包含了立即利用数据所必需的所有组件,并可以使农民或商业农场主轻松地将来自多个来源(天气、工作时间表、资产地点)的数据集成到一个平台中。

7. 农业物联网解决方案有哪些

1、远望谷(002161),最新股价6.68元,总市值49.42亿:公司江苏省昆山市周庄镇政府签署《远望谷周庄物联网产业园项目合作协议》,建设“昆山物联网产业园”。公告透露,物联网产业园规划占地300亩左右,建成集办公、科研、商务、及生产的现代化物联网产业园,整个项目在签约后5年内投资建设完成并投入运行。

2、新大陆(000997),最新股价16.66元,总市值175.22亿:作为国内唯一掌握二维码芯片核心技术的企业,新大陆是业界与市场共认的物联网龙头,也是国内“全产业链”的物联网公司。近年来,公司先后设计开发了全球首台掌上多功能二维码识读产品,率先在国内研发成功具有完全自主知识产权的二维码生成解译技术。

3、厦门信达(000701),最新股价6.31元,总市值26.42亿:公司专注于物联网RFID领域系列产品的研发、制造,拥有丰富的行业应用经验和各类专业人才,自主研发获得发明及实用型专利近四十项,每年新增专利5-10项。

4、航天信息(600271),最新股价15.95元,总市值296.27亿:在十一五期间,在国家发改委、粮食局、科技部的支持下,航天信息牵头承担建设了多个国家级大型信息化项目。十一五国家科技支撑计划的重点项目“粮食宏观调控信息保障关键技术研究与应用示范”,发改委首批国家信息化试点项目,基于RFID区域粮食流通试点应用。航天信息也成为国家粮食流通信息化的主要参与者。

5、高鸿股份(000851),最新股价6.54元,总市值59.36亿:自2008年以来,该公司积极进军RFID和数字地理信息系统(GIS)等前沿技术领域,并将RFID技术作为重大发展方向之一,专注于RFID领域产品、系统和整体解决方案的提供。公司具有很好的研发条件和设备,曾多次承担、并很好地完成了国家863和国家重大科技攻关项目。

6、长电科技(600584),最新股价35.31元,总市值565.98亿:公司原有业务产能已达历史最好水平,新业务RF-SIM订单饱满。分立器件一直占长电科技营业收入约五成,未来将重点突破中高端功率器件,其MOSFET技术水平国内领先。

7、ST慧业(000816),最新股价1.50元,总市值21.37亿:江淮动力7000万元设立农业物联网公司,公司拟与上海农易信息技术有限公司、西藏德尚创业投资合伙企业(有限合伙)共同出资设立上海农易物联网有限公司。

8、东信和平(002017),最新股价11.28元,总市值50.36亿:智能卡技术是物联网的技术核心,而公司是国内规模最大的国有控股智能卡供应商,产品包含卡类、读写终端类、应用工具类和系统集成等四大类产品系列。