政策·数字农业部：启动农业物联网区域试验工程

4月23日,农业部印发了《农业物联网区域试验工程建设工作方案》。《方案》提出,在天津、上海、安徽三省市率先启动农业物联网区域试验工程。安徽大田生产物联网试验区以大田作物“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测服务为重点,通过远程视频监控与先进感知相结合的农情数据信息实时采集、高效低成本信息传输和计算机智能决策技术的集成应用,实现大田作物全生育期动态监测预警和生产调度。该试验区将建设大田作物农情监测系统、基于感知数据的大田生产智能决策系统、基于物联网的农机作业质量监控与调度指挥系统、集成于12316平台的大田生产信息综合服务平台等。     

农业灌溉智能化系统在农业生产中的应用研究

与传统灌溉技术对比,智能遥控灌溉需要将远程监控设备设置在灌溉设备上,通过物联网技术进行控制,有利于合理调配水资源,加强对农业灌溉的整体管理,既能有效保护生态环境,又能提高社会经济效益。基于此,笔者针对农业智能化系统在农业生产中的应用进行分析与研究,阐述了在农业生产中应用智能化系统的重要性,探讨了田间信息智能化采集工作原理,并从智能化控制显示内容、计量内容、存储数据功能、自动断电、预警功能、位移、断相保护、电网线报警及终端停电提醒等方面分析了精准灌溉智能化控制的方式,以期充分利用农业灌溉智能化系统,不断提高农业发展的高效性与整体质量,促进农业经济的快速发展,实现农业经济效益最大化。     

基于农业物联网的智能温室系统架构与实现

农业物联网能实现农业管理的数字化、网络化和精准化,基于农业物联网的温室监控系统可实现温室环境的远程监测和智能控制。通过分析温室监控的特殊需求并参考物联网的标准架构,提出了智能温室物联网的架构方案。根据该架构方案设计了完整的温室监控物联网:感知控制层基于Zig Bee和RS485传感器网络及计算机控制模块,并针对可靠性、可扩展性和低功耗进行了优化设计;网络传输层支持多种数据传输方式和数据同步机制,建立了系统层间数据枢纽;应用层包含数据中心、WEB服务器和智能控制策略系统,提供了基于Hadoop和My SQL的海量温室历史数据的云存储解决方案、高可用免维护的云服务器和基于大数据和机器学习的控制策略;终端接入层采用WEB前端技术和React Native为系统提供了可视化界面。该智能温室物联网系统在连栋塑料温室实验基地的长期工作表明:系统运行稳定可靠,能有效提高温室生产的科学管理水平。     

基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统

针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。     

面向华南区域的农业环境和设施智能监控系统

针对我国设施园艺环境远程监测、诊断和调控技术的自动化、智能化水平低,人为干预明显等问题,开发融传感器监测、视频图片采集、环境调控及设备诊断为一体的华南区域农业环境和设施智能监控系统。该系统包括温室环境信息及视频图像的获取、存储、分析处理;温室环境和现场设备参数查询;本地及远程监控;设备故障诊断、报警等功能,并整合了生产管理、销售管理、采购管理、员工管理、库存管理、配套设施设备管理、技术数据库和栽培专家库,有助于提高栽培生产效率,降低管理成本,提升我国农业物联网调控技术水平,实现设施农业生产的高产、高质、高效。     

物联网技术在智慧农业中的应用

【目的】为突破农业领域数据采集困难与智能化程度低等技术发展瓶颈,建设农业物联网,制定农业物联网解决方案至关重要。【方法】本研究利用嵌入式技术、PLC技术、ZigBee组网、计算机网络技术等物联网技术,通过搭建物联网技术在智慧农业的网络链路环境,设计了物联网技术的四层结构图,包括硬件层、网关层、云平台层和应用层。设计了智慧农业网络链路、大棚种植自动化管理控制系统、环境监测子系统和安防监控子系统。【结果】通过建设实时、动态的物联网信息采集系统,可以实现快速、多维、多尺度的信息实时监测,实现农牧业智能监控、智能控制以及农业的可视化、精细化管理。【结论】在智慧农业中应用物联网技术,实现农业生产的自动化控制、信息共享等功能,促进传统农业转型升级,助推我国农业的现代化发展。     

农田灌溉机井监控系统设计

针对目前团场农田灌溉机井分布面广的特点,基于单片机设计灌溉机井集中监控系统中下位机。对硬件系统进行方案设计及硬件选型,同时设计软件系统,实现对灌溉机井的无线监测与控制,为更好的进行田间管理提供技术支撑,提高水资源利用率,促进农业良性循环,向设施农业、精准农业和产业化经营转变。     

基于物联网的农业大棚环境监测系统设计

为实现农业大棚环境信息的实时远程监测和管理,设计基于物联网的农业大棚环境监测系统。系统依据物联网架构设计,感知层通过单片机实时采集空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度与光照强度6个环境参数,通过GPRS将数据传输到网络层。网络服务层基于云服务器,提供业务逻辑管理功能,建立数据中心。应用层采用Bootstrap和ECharts等网页技术,提供响应式布局的可视化交互界面。系统实现农业大棚环境信息采集与远程监测,提高农业大棚的管理水平。     

基于物联网技术的粮食作物生长远程监控与诊断平台研究

为提高大田粮食作物生产效益,基于视频监控、物联网传感器和网络通信等技术,本文初步设计并实现了粮食作物远程监测与智能诊断管理平台。该平台通过远程监控技术可以实时监测粮食作物生长过程中的关键环境因子、作物长势以及视频图像等参数信息,从而实现信息的实时采集,进而保证大田粮食作物最适宜的生长环境。该平台在大田粮食作物生产中进行试用,能同时实现生产现场远程视频监视和咨询诊断功能,有利于提高农业精细化管理水平。     

大规模用水节点的灌溉物联网监控系统设计

针对现有的大部分智能灌溉的农业物联网系统难以满足大范围多布点的实际灌溉监控管理需求的问题,结合现阶段大规模农业灌溉对海量用水节点监控管理的需求,设计基于工业常用的MODBUUS-RTU协议以及TCP协议进行测点数据的查询和检测站点的管理系统,测点传感器可采用任何满足协议要求的流量传感器;设计IOT服务器和WEB服务器2个服务进程,IOT服务器负责从电磁流量计中查询获取数据并上传至数据库,解决协议识别解析和高并发问题,提高系统处理大量监控节点的能力;Web服务器从数据库查询相应的数据信息并进行权限管理,方便系统规模扩展;为了便于系统管理,设计开发具有测点数据查询以及设备管理等功能的配套微信小程序.设计的灌溉物联网系统在实现基本灌溉监控的基础上,综合考虑大规模节点部署、海量数据并发、系统权限控制等现实性问题,为实现节水灌溉提供了切实可行的解决方案.     

灌溉机井无线数传监控系统总体设计

主要描述了灌溉机井计算机集中监控系统的主要任务、设计特点、设计思想,并对自动监控系统设计进行了总体介绍。该系统采用分布式控制结构,实现对各灌溉机站的远程和就地双重监控和数据采集,并实现对数据的处理、存储等功能。     

基于物联网的温室智能监控系统设计

根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。     

基于安卓系统和MCU智能灌溉系统设计

为解决农业灌溉中智能化监测与远程控制问题,提高农业灌溉效率与智能灌溉的可靠性,设计了基于安卓系统与MCU的智能灌溉系统。系统主要包括上位机Android手机APP、下位机单片机,以及云服务平台3部分:上位机采用HTML5+CSS+JavaScript在API Cloud Studio环境下实现的移动应用程序;下位机采用STM32F411处理器作为智能灌溉系统的核心CPU;借助物联网云平台实现上位机与下位机的通讯,并通过PWM控制薄膜泵灌溉速度。用户通过手机即可实时监测环境信息和作物生长状态、设置灌溉模式、控制灌溉开启及灌溉速度。试验表明:系统各方面运行正常可靠,在农业远程智能监测和灌溉方面有一定的实用价值。     

基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计

为了提高农业用水的利用率,解决农业用水紧张问题,提出了一种基于分布式ZigBee和GPRS无线通信技术的大范围远程控制节水灌溉系统,实现了节水灌溉装置的远程监控和自动化调节。该系统以单片机作为控制器,将土壤湿度测试数据进行传输和保存,通过设定阈值来控制零压启动电磁阀实施灌溉操作,并采用无线传感网络和GPRS将采集的数据进行远程传输,实现了定时定量和精确化灌溉。对精细化滴灌系统的过滤器和湿度测试装置的智能监测性能进行了测试,结果表明:该系统可以有效地将过滤器压力和湿度随时间变化曲线传送到远程监控端,且实现了自动化过滤装置的反冲洗功能、滴灌喷头的自动化调节及滴灌的精细化作业。     

基于物联网的安徽省农田灌溉实时监测及自动灌溉系统研究

农田灌溉缺乏科学技术的指导,多存在大水漫灌等粗放式灌溉现象,水资源浪费问题突出。基于物联网技术,利用信息传感、实时监测和自动控制等科技手段,实现了土壤墒情及灌溉流量等信息的自动采集、数据的远程存储与分析以及灌溉的自动控制,该系统的研究对安徽省智能灌溉的发展具有重要意义。     

基于STC89C52和GSM的灌溉远程监控系统

采用单片机、无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)、GSM无线通讯以及变量控制等技术,设计了一套精确灌溉的闭环远程监控系统.系统由上位监控计算机、灌溉监测控制器、STC89C52为核心的无线传感器网络、GSM无线通讯模块和阀门组成.远程监控中心计算机采用组态软件实现数据管理、人机界面来达到用...     

智慧农业灌溉系统的设计与实现

为了改进农业灌溉系统的硬件配置、网络速度及实现客户端功能的多样化,达到实时远程监测与管理的目的,设计了一套基于物联网的智慧农业灌溉系统.该系统根据收集到的土壤温湿度、pH值等农场环境参数,然后与预定值进行比较,从而做出相应的动作,通过4G通信模块将数据传输到云端,远程监测控制端设计了APP,制作农场生产环境和灌溉的可视...     

基于物联网的智能节水灌溉系统的研究

针对传统手动开关阀门的方式控制灌溉,造成水资源浪费严重。提出并设计了一种利用物联网、传感器、无线数据通信等技术,实现无线传感器感应土壤水分,实时采集水位参数,监测水流速参数,计算用水量,通过无线网络传输数据,控制灌溉系统的阀门自动开启或者关闭,以达到精细化用水的智能节水灌溉系统。操作人员可以从远距离的PC机或手机上实时查看数据、实施控制,从而实现了真正意义的远程监控用水量的智能农业灌溉系统。     

大数据信息化系统推动农业供给端改革

提出建立基于大数据采集、分析和应用的"农业大数据信息化系统"的设想,系统由农业大数据采集分析系统、农田信息采集和智能灌溉控制系统、手机APP《e神农》或个人计算机组成的农户信息服务终端3大模块组成。是物联网、互联网、传感器技术在农业生产中的应用,实现了数字农业、智能农业,能彻底改革旧的农业生产方式,真正实现农业生产的供给端改革。     

农业田间数据采集控制关键技术研究与应用

围绕信息技术在农业田间数据采集与控制上的应用关键问题,阐述了农业生产管理对物联网、WSN及FID等信息技术的迫切需求、信息技术在农业领域中的应用情况以及国内学者对农业田间数据采集与控制的研究进展。着重分析了影响农业田间数据采集与控制的关键技术,在现有成熟信息技术和农业装备的基础上,提出了农业田间数据采集与控制的发展思路,并进行了系统的总体设计。系统建设是可行的,为实现对农产品生产过程的监控和管理,确保热带农产品生产环节的质量安全和农业智能机械的发展提供研究基础。