智能农业物联网便是农牧业在生产制造、运营、生产制造、服务项目中的运用。是用各种各样认知机器设备,收集 检测农作物生产制造中的信息内容。再运用无线通信机器设备,将信息发送至数据管理平台,完成海量数据的归纳梳理和结合,完成对每个环节的监管,为农业给出的数据适用。
水肥一体化喷灌系统:智能控制系统机器设备电源开关的起停,可以根据手动式和自动化技术二种方式操纵,在移动端或是pc端一键操纵。工作员设置一个安全性标值,当数值或高或低时,全自动浇灌。当标值高于缓冲区值时,系统软件会发出声响,将非常的数据信息转发给工作员的手机上。可以立即做调节。与此同时可以完成数据采集归纳,将检测到的数据信息归纳梳理,提交,还能够对数据储存,随时随地对数据资料开展抽样检查。
温智温室大棚自动控制系统:传统式的温室大棚一直欠缺科学论证,对阳光照射、环境温度、环境湿度的检测不及时,因此当强降雨下雪来临时性,防护措施一直不立即,导致一些财产损失。而智能温室可以使温棚内长期维持一个恒温恒湿的情况。一年四季可以开展生产制造,提升了经济收益。
智能监控系统:手机上可查询温室大棚内的各类状况,即时把握棚里状况。可以在移动端、pc端开展查询。智能农业在许多地区已经逐渐运用,坚信在不久的未来,智能农业会更为智能化。全套系统关键一部分主要是由这一些构成。智能农业物联网系统还能够依据用户需求订制开发设计版本号,而且可以扩充版面,依据要求,提升,商品知识库系统,产品溯源,监管平台这些。全套系统覆盖了农牧业里边的各行各业版面,推动在我国的农业现代化,现代化前行的脚步。
创新技术的不断涌现,从根本上改变了传统农业的发展模式,通过应用物联网技术、人工智能技术、GIS技术以及大数据技术等使我国农业从原来看天吃饭的传统农业模式转变为高产、高效、低耗、优质、生态和安全的智慧农业模式,随着物联网技术的不断发展,数据存储,全面感知,数据上云等方式使得智慧农业的传输网络进一步扩大,更进一步的进阶为互联网+智慧农业模式。
创新技术发展迅猛,智慧农业前景广阔
2018年,我国人工智能市场规模约为339亿元,较上年同比增长5629%,增速进一步加快。人工智能作为引领未来的战略性技术,日益成为驱动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升的重要引擎。近年来,数据量爆发式增长、计算能力显著性提升、深度学习算法突破性应用,极大地推动了人工智能发展。人工智能技术的发展应用在互联网+智慧农业中,使得模型建立时间更短,预测结果更加准确。
2018年,我国物联网市场规模约为13603亿元,较上年增长1470%。随着国家支持政策的不断出台,国内物联网产业链和产业体系初步形成,产业规模快速增长。目前,中国发展物联网所需的自动控制、信息传感、射频识别等技术和产业都已成熟或基本成熟,通信运营商和系统设备提供商达到世界级水平,下游应用不断拓展。
与工业互联网建设类似,互联网+智慧农业也可以应用物联网技术建设“农业互联网”,将物联网在互联网+智慧农业模式中应用程度进一步加深。
随着创新技术和农业科学的不断拓展和深入,互联网+智慧农业的发展也面临进一步的机遇与挑战,并呈现出多维发展态势。其中,创新技术发展及应用将是互联网+智慧农业发展的不竭动力。在支撑智慧农业发展的多项关键技术中,发展较快且具有广阔前景的主要有数据仓库技术、3S技术、模拟模型技术和人工智能技术;较为活跃的关键技术领域有农业资源管理、农情状态检测、农业过程模拟及决策支持系统等。
——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国互联网+智慧农业趋势前瞻与产业链投资战略分析报告》。
农业物联网监控系统专为户外应用研制,内置GSM无线通信模块,另外同时具备图像监控和数据采集两大功能,可以灵活应用于户外场所的信息分析应用,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据。系统构成如图1所示。
图1农业物联网监控系统结构
农业物联网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3G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、GPS手持机、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。
2农业物联网监控系统特点优势1)系统建设成本低,日常使用费低,维护费用低
2)高清图像显示监控现场,远程数据采集,直观明了
3)定时拍摄,远程主动索取,降低巡检次数,减少人力物力成本
4)科技创新应用,统一集成,规模化管理
5)历史数据存储,全部数据汇总分析
图2农业物联网监控系统体系架构
农业物联网监控系统结构利用无线GSM网络,并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测,图像、环境数据通过GPRS传回到管理中心,管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况,及时作出预防措施,同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、。智慧农业监控系统结构如图2所示。
传感与执行层:该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。
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、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。
接收远程控制指令,通过继电器控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。
通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。
传输层:该层主要将设备采集到的数据,通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
应用层:该层负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。
用户终端:3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据,并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。
农业物联网监控系统网络拓扑结构农业物联网监控系统在网络方面采取了多种制式,远程通讯采用3G无线网络,近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485/232模式相结合,保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图3所示。
图3农业物联网监控系统网络拓扑结构
农业物联网监控系统主要设备数据采集单元
传感器单元主要包括气体温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、光照传感器、易燃气体传感器、有毒气体传感器、土壤酸碱度传感器、水质传感器等。采集器集数据采集传输于一体,电池供电时间长,安装简便,成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术,应用于不方便布线的场合。
通信单元
ZigBee网关
通过GPRS/3G传输,实现ZigBee个域网与互联网络的信息互通和多网融合,自带SD存储卡,可实现数据本地存储;工业级温度范围为-40℃~85℃。
图6智慧农业通信单元
终端显示单元管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策,智能移动终端亦可随时随地得到相关信息。
农业物联网,即通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中的物联网。可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
前瞻产业研究院指出农业物联网相比传统农业有以下优势:1、科学栽培:经过传感器数据剖析可断定土壤适合栽培的作物种类,经过气候环境传感器能够实时收集作物成长环境数据。2、精准操控:经过布置的各种传感器,体系迅速依照作物成长的请求对栽培基地的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等进行调控。3、进步功率:与传统农业栽培方法不一样,物联网农业栽培方法根本完成体系主动化智能化和长途化比手工栽培模式更精准更高效。4、绿色农业:传统农业很难将栽培过程中的一切监测数据完好记录下来,而物联网农业可经过各种监控传感器和网路体系将一切监控数据保存,便于农商品的追根溯源,完成农业出产的绿色无公害化。
智能农业联网系统便是将物联网应用到传统农业中去,运用感应器和手机软件根据移动应用平台或是计算机网站对农业开展操纵。从理论上而言,智能农业还包含农业电子商务、食品安全追溯防伪标识、农牧业度假旅游、农牧业数据服务等领域具体内容。
智能农业是农业种植的普及化,是集新起的互联网技术、移动互联、云计算技术和物联网为一体,借助布署在农业当场的各种各样传感器连接点(自然环境温湿度记录、土壤含水量、二氧化碳、图象等)和无线通信网络完成农业自然环境的智能化认知、智能化预警信息、智能化管理决策、数据分析系统、权威专家线上具体指导,为农业给予精确化栽种、可视化管理、智能化系统管理决策。
信息内容和知识是智能农业的关键因素。现阶段,互联网技术、物联网技术、互联网大数据、云计算技术、人工智能技术等现代科技,已经与农牧业紧密结合,具有农业信息认知、定量分析管理决策、智能控制系统、精确资金投入、人性化服务的全新升级农牧业生产过程已经应用到了实践活动中
该系统在农牧业中的功效管理方法智能化系统、可以根据计算机、手机上完成对温室大棚内栽种管理方法智能化系统花纹、精细化管理上肥,可做到提高效益,改进质量,节约人力资源、减少人力偏差、提高细致经济效益的目地,完成温室大棚栽种的精益化管理。
目前大家都会讲互联网大数据,大数据最先是要有确切的数据来源做支持的,智慧农业监控系统是根据对每一个田里、每一个温室大棚、每一个农作物生长发育全过程开展无间断的数据采集,才能在云管理平台上确立起对应的农作物栽种大数据库,拥有如此的互联网大数据,就可以对农作物的质量生产量与栽种过程中的信息开展监管剖析,科学合理的汇总出植物的最好生长发育标准,与此同时也为农牧业科研带来了高效的信息基本。
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