农业物联网软件开发(农业物联网软件开发方案)

虚拟屋 2022-12-15 15:44 编辑:admin 286阅读

1. 农业物联网软件开发方案

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。

2. 农业物联网项目书

区别如下:

第一,名称不一样,分别叫农业,物联网和农业大数据,

第二,含义不一样,农业物联网是讲农业中各种物体用互联网的形式联系在一起,并传送相关的信息,相互作用,相互控制。

农业大数据是通过计算机电脑的相关技术,收集农业的各种数据,进行数据分析和数据处理,得出一些结论用于农业物联网使用。

3. 农业物联网软件开发方案怎么写

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。

4. 农业物联网应用

我来告诉你农业物联网是什么。农业物联网应用是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将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。

5. 基于物联网的智慧农业系统设计

智慧农业专业学习的课程主要有作物生产学、作物育种学、植物保护学、神经网络与深度学习、大数据框架与模式、Python语言程序设计、生物统计学、机器学习、生物信息学、模式识别、单片机原理与应用、农业遥感、农业生产机械化、物联网工程、电气控制基础与可编程控制器、农业推广学。

智慧农业专业简介:

智慧农业是将物联网技术运用到传统农业中去,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,使得农业生产过程更为科学高效,提高农业经济效益。

6. 农业物联网设计方案

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。

7. 农业物联网软件开发方案设计

1. 农业农村互联网平台的建设路径

农业互联网的发展主要围绕农业产业链的提效、降本、提质、增产赋能,简言之将聚焦在产前、产中与产后三大环节,市场规模超过10万亿。这过去的10年中,这此领域的产业投资与项目层出不穷,但是成功者寥寥,却依旧有众多创业公司前赴后继,为农业互联网的发展带来了充满想象的市场前景。

由于该方面的创业项目分析文章较多,所以本文不再重复介绍。以下部分就个人看好的可切入方向进行简述,不一定是真知灼见,仅供参考。

2. 现代农业服务体系示范点建设

中国农业的发展特点是以小农经济为主体,因而这先天上就不具备规模化大农业的实施基础。但是,为了克服这一弊端,国家出台了农村土地流转等政策,为农业的规模化、集约化、机械化生产提供了政策支持。

在此基础上,如何探索出一条适合小农经济发展的规模化、集约化农业生产路径,以实现成本可控、经济有效、模式可复制的解决方案,仍是当前亟需突破的关键问题。因此,通过现代农业服务体系示范点的建设,聚合各类科技资源要素与管理服务,通过“系统集成”的方式来探索小农经济农业现代化的可行路径,成为了一种最经济的最优解试错可能。

现代农业服务体系示范点建设的主要服务对象是标准化的农田以及具有一定规模面积的果林和渔场。一方面是因为这些都是重要的粮食作物、经济作物以及与民生息息相关的农产品类目;另一方面则是基于这三类场景的农业物联网解决方案比较成熟和丰富,可行性较高。

该业务的核心目标是实现农业生产的提质、增产与降本。当前的现状是,农业物联网设备成本高,导致规模化普及受限。即便效果再好,若是成本高企,投入产出不能成正比,就不会具备市场吸引力。

另一个事实是,当前我国在农业生产服务方面的农机设备与农业物联网相关产品和技术十分丰富,但是缺乏体系化的集成服务,也没有持续打磨的农业生产服务体系解决方案以兼顾成本与效益的平衡。例如,无人机打农药方面有极飞科技,农业物联网设备方面有大气候科技,还有专业的水土检测与配肥公司,以及播种、育苗、耕地、收割、运输、烘干、仓储、冷链、物流等专业服务。

如何将这些社会化服务在某一个区域内进行经济、有效的集成和供给,以更好地服务当地的农业现代化发展,将是我国小农经济现代化的路径之一。尤其是通过服务集成来实现农业产业链的数据集成,更加符合农业互联网公司的发展目标。