基于物联网的设施蔬菜环境远程监控系统的设计及应用

农业物联网的快速发展对设施蔬菜精准化生产提供了理论依据与技术支持,本研究论述了物联网在设施蔬菜生产远程环境控制中的系统设计与应用实际效果。该远程控制系统分为感知层、网络层、应用层,实现了设施环境数据的实时采集和存储、数据查询与分析;如果环境参数超过设定的极值参数,可以通过网络客户端、手机短信等方式及时向用户提供预警信息,并可远程控制环境调控设备,实现温、光、水等环境因子的自动控制。该技术在保定地区日光温室内进行示范应用,提高了设施蔬菜的产量、质量以及应对异常情况的能力。     

农业物联网体系结构与应用领域研究进展

农业物联网是计算机、互联网、移动通信等信息技术在农业领域的高度集成和具体应用,是农业信息化、智能化的必要条件。随着农业物联网产业发展,各种农业物联网系统层出不穷,由于缺乏对整个农业物联网系统层次结构的分析,导致当前各农业物联网应用呈现出碎片化、垂直化、异构化等问题。如何从农业物联网各种应用需求中统一抽取出系统的组成部件以及它们之间的组织关系,建立农业物联网体系结构,实现农业物联网设计与实现方法的统一是当前急需解决的问题。文中从农业物联网的概念发展、基本特征、体系结构研究现状等方面进行深入分析后认为,当前各个国家与机构制订的物联网发展和管理计划对科研人员从事物联网研究与应用开发起到了很好的引导作用,但是都没有指出设计与实现物联网系统的具体方法,并且农业生产环境的多样性和生产流程的复杂性决定了必须统筹考虑农业各行业的具体应用特点来建立农业物联网体系结构。为此在文章中首先讨论了农业物联网体系结构构建原则包括可扩展性、可复用性、安全性和可靠性等,在此基础上结合农业产业的具体需求及工程实践经验,进一步划分农业物联网的基本结构,提出五层农业物联网结构模型,该模型由下至上划分为感知层、接入层、网络层、数据层及应用层五层,各层对应不同的通信协议,农业物联网层次结构模型与协议体系的配套构成了农业物联网体系结构。该体系结构与传统的三层、四层物联网体系结构相比,增加的农业物联网接入层针对泛在环境中多数物体的资源和计算能力受限问题,着重强调了底层异构感知网络与网络层的无缝连接,可以有效屏蔽底层异构感知网络的复杂性,并提供统一的抽象管理接口,为农业物联网硬件感知系统的快速搭建提供便利。增加的农业物联网数据共享层,主要针对当前农业物联网系统存在垂直化、封闭化导致不同系统之间农业数据资源无法共享,农业生产、经营、管理、服务历史数据无法得到充分利用,形成信息孤岛问题,通过面向服务的数据资源共享架构,为各农业物联网应用系统间数据交换与共享提供有效解决方案。五层农业物联网体系结构中各层功能更加清晰独立,有利于各层服务器之间的网络负载均衡,降低企业网络的通信负担。随后提取农业各行业应用的共性问题,按照监测对象的不同,分析了农业生产环境监控物联网、动植物生命信息监控物联网、农产品质量安全追溯物联网、农机作业监控物联网等不同应用的研究现状和涉及的主要技术。从农业物联网体系结构角度出发,可以发现当前农业物联网各领域研究与应用存在两方面的问题,一方面是异构网络接入层硬件网关研究较多,嵌入式网关中间件研究应用相对较少的问题;另一方面是农业物联网数据共享层研究应用严重缺失,各应用系统通常将感知层获取的数据直接发送至农业物联网应用层,缺乏对感知数据的深度挖掘和分析,难以达到进一步指导农业生产的效果。最后讨论了未来农业物联网技术研究和应用发展的重点方向。     

基于物联网的有机蔬菜溯源系统

针对有机蔬菜质量安全问题,构建基于物联网的有机蔬菜溯源系统,完成了对系统感知层、网络层、应用层的设计。其中,感知层利用RFID、传感器、GPS、二维码等技术实现对有机蔬菜溯源链各环节的数据采集;网络层利用Zig Bee、GPRS、Internet等网络实现信息的接入、传输、通信;应用层实现对感知数据的统一管理。创建以B/S结构为基础的有机蔬菜溯源信息服务平台,实现有机蔬菜的追踪和溯源,推动消费者、政府部门、企业分别行使知情权、监管权、管理权。     

物联网技术推动精准农业发展——访奥地利Caipos公司中国区总经理刘宗波

<正>Q:何为物联网?物联网指在物体中安放具有感知能力的芯片,把采集到的数据通过网络进行传输,最后由计算机把这些信息进行集中处理的一个系统,从而实现物与物之间、物与人之间的互联。物联网结构是一个由感知层、网络层、应用层共同构成的综合系统,底层是感知层,通过传感器、智能卡、RFID电子标签、二维码、识别码等     

物联网与智慧农业发展探讨

随着网络的普及应用,智慧农业是我国农业的一个发展趋势,其中智慧农业中的关键技术是物联网。主要介绍了物联网及智慧农业的内涵,以及物联网的架构主要包括物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。同时,本文具体介绍了物联网在智慧农业中的发展现状及存在的问题。     

农业物联网研究进展与前景展望

物联网技术是世界信息产业继计算机与互联网之后的又一次飞跃,为农业现代化的快速发展提供了前所未有的机遇。简述了农业物联网的概念及体系架构,从信息感知层、网络传输层和处理应用层3个层次分析了农业物联网的关键技术;总结了国内外农业物联网的研究应用现状及存在问题;提出了我国农业物联网的发展战略和重点措施;并指出农业物联网将朝着更透彻全面的感知、更安全可靠的互联互通、更优化的系统集成和更深入的智能化服务趋势发展。农业物联网的发展必将为加快推动信息化与农业现代化融合、促进农业现代化的发展发挥更大的作用。     

温室大棚智能控制系统标准研究综述

农业物联网标准缺失制约着农业物联网的发展,近年来各地研究机构针对农业物联网感知层、网络层、应用层研制了不少规范,但对应用层中关于温室大棚智能控制系统规范的研究仍处于起步探索阶段。对目前农业物联网标准及温室智能控制系统标准的研究现状进行了总结,并对温室大棚智能控制系统标准的结构及内容进行了基础性探索,为其标准的制定提供参考。     

基于物联网的新疆南疆棉花仓库智能监控系统的研究

为提高新疆南疆棉花仓储管理能力,解决新疆南疆棉花仓库信息化程度不高,棉花仓储数据采集设备无法统一等问题,本研究基于物联网设计了新疆南疆棉花仓库智能监控系统。棉花仓库智能监控系统结合棉包存储环境的温湿度研究和棉花纤维研究等,采用感知层、网络层、应用层三层结构设计。其中感知层为由各类环境检测传感器以及监控装置等传感器设备组成的数据采集单元;网络层采用ESP8266或GPRS作为网络层硬件传输设备,并在整个数据中转过程中采用MQTT通信协议;应用层服务器作为整个信息展示平台的后端,电脑网页或手机App可以登录此服务器查看数据。本设计方案将目前新兴的物联网技术与棉花存储特性相结合设计出基于物联网的南疆棉花仓库智能监控系统。基于物联网的南疆棉花仓库智能监控系统在新疆南疆阿克苏地区棉花仓库实地实验。结果表明,系统运行稳定,检测数据具有就较好的鲁棒性,能满足新疆南疆地区棉花仓储智能化要求。     

基于物联网技术的温室大棚智能管理系统构建

为提高温室大棚管理与监控水平,基于物联网技术构建一种温室大棚智能管理系统。该系统通过对农作物生长环境参数采集存储、WEB客户端信息处理、预警分析和温室设备的智能控制等,实现了大棚的科学化管理和对农业大棚的实时监测和自动控制。系统结合各种信息技术和智能温室大棚的生产管理需求,采用感知层、网络层、应用层的3层体系结构进行系统构建,包含了实时数据采集、网络监控、大数据分析平台、设备操控模块。     

农业物联网可靠性研究

随着农业物联网的深入研究,农业物联网的可靠性研究逐渐引起研究者们的关注。首先提出了农业物联网可靠性构成模型,然后分别对其中的感知层可靠性、网络层可靠性、处理与应用层可靠性(公共处理平台可靠性和应用服务系统可靠性)、综合可靠性、可靠性标准及可靠性管理等部分进行了阐述,并设计了1种考虑农业物联网并联、串联、并联和串联共存的综合可靠性评估方法。     

环保物联网在辽河流域水环境监管中的应用研究

近年来,物联网作为信息技术的一大发展热点,正逐渐在我国的环境保护工作中发挥更加重要的作用。该文结合辽河流域环保的现状,分析了环保物联网技术在感知层、网络层和应用层的具体实现形式,并对其中的关键技术进行了介绍。同时,物联网技术能够实现智慧感知和精细化管理,将对传统环保产业的节能减排带来革命性的影响。     

农业物联网光谱感知及系统方案研究

农业物联网是实现农业生产信息化的核心技术,但在信息感知阶段由于采用的传感技术简单,只能获取一些简单的农作物生长环境信息,无法实现对农作物养分与生理信息的有效感知。就农业物联网采用光谱感知技术获取农作物养分与生理信息展开研究,并就光谱技术与其他传感技术在农业物联网的联合感知分析了物联网的技术架构及感知控制层结构,讨论了信息传输流程及数据网关结构。农业物联网采用光谱感知技术可增加对农作物生长信息的泛在感知能力,进一步促进农业产业的信息化和精细化。     

设施农业物联网情景感知技术应用研究

将虚拟现实与物联网技术相结合,构建基于物联网情景感知的设施农业生产三维可视化管理系统.通过在三维制作软件Maya中使用多边形建模方法构建日光温室等模型,并应用骨骼动画技术实现卷帘控制动画,结合Unity3d三维引擎快速构建整个日光温室园区的三维场景;完善感知数据传输及设备远程控制功能,实现设施农业三维交互场景与物联网测控功能的融合,通过三维场景实时获取温室内数据并实现设施生产执行机构的在线控制,解决复杂三维场景客户端协调处理瓶颈.结果表明,设施农业物联网情景感知技术可以为设施农业智能化生产及未来并行化农业生产管理提供技术支撑.     

农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

以人力为主的现有生产模式与劳动力持续减少、人均农业资源匮乏与农业资源利用率低、新农民年轻化与一线劳动力老龄化是阻碍我国农业实现现代化的主要矛盾。依赖智能装备实现精准化、自动化和智能化的农业生产,提高农业生产率、资源利用率和土地产出率,是解决以上矛盾的重要途径。农业物联网是以挖掘农业生产力、提高农业装备精准化水平、实现农业生产智能化的新兴技术,集农业信息感知、数据传输、智能信息处理技术于一体,并根据大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖以及农产品物流的重大需求,形成典型的产业应用。本文重点总结了近年来农业信息感知方向在农业个体标识研究与感知机理、工艺的最新发现、农业信息传输方向在低功耗广域网的最新成果、农业智能信息处理方向在农业大数据技术与农业人工智能技术的重大突破,提出以农业业务模型驱动农业业务控制、以设备管理设备的农业物联网架构,人的主要角色是实时数据与价值信息的消费者,农业物联网驱动的农机装备智能化作业是最主要的劳动力来源;进而对比国内外农业物联网技术应用与集成现状,分析农业物联网发展的制约因素,提出我国农业物联网发展策略,最终得出农业物联网技术的未来研究重点与发展方向。     

物联网在设施农业中的应用研究

为了实现设施农业的自动化管理,提高工作效率、降低劳动成本,开展了物联网在设施农业中的应用研究。采用物联网技术研发了基于物联网的设施农业监控系统,对生产过程中的温湿度、太阳光照等生产参数进行实时采集监控。该系统运用传感器进行感知、利用RFID、Zigbee和GPRS组成的三层网络架构实现数据传输,服务器端则采用RIA-CBX软件架构实现监测数据的接收和处理,可以短信接收数据以及通过短信触发控制。该系统已经在辽宁省几个试验点进行了测试,通过对系统的测试数据的时延、流量等性能的评估,验证了系统的可靠性和准确性。基于物联网的设施农业监控系统自动监测设施农业综合环境信息,实现了对设施农业的自动控制和智能化管理,为科学预测和科学种植提供了依据。     

设施蔬菜物联网管理系统的构建及应用

为了在设施蔬菜种植时将传统的人工种植转变为数字化的智能种植方式,并且基于实用性、灵活性以及可扩展性的原则,建立了设施蔬菜物联网管理系统。本文阐述了该系统由感知与执行层、网络传输层、数据存储层以及应用层等组成,介绍了该系统包括设施蔬菜高效栽培、专家决策、多源信息采集、水肥一体化滴灌管理、质量安全追溯等功能模块,并总结了物联网智能温室控制系统在设施蔬菜栽培研究中的应用成效,以期为促进设施农业的高效可持续发展提供参考。     

论物联网技术在设施农业中的应用

设施农业是基于现代科技的产物,它的应用有效弥补了农业生产对环境的依赖。而物联网技术具备互联网与感知系统优势,实现信息的实时传输与共享。在设施农业中借助物联网技术优势,能够有效规避环境因素的制约,大幅降低农业生产成本,实现农业生产的科学化、规范化管理。基于此,该文以梨园管理为主题,探讨物联网技术与设施农业的结合,推动现代农业向智慧化农业迈进。     

农业4.0时代的农业物联网技术应用及创新发展趋势

农业4.0时代是融合智能互联网、物联网、大数据等新技术,实现农业生产高度智能化、生态化生产管理的时代.文章围绕当前农业发展需求,分析了农业物联网信息感知、信息传输、信息处理等关键技术,结合农业物联网技术特点及农业物联网创新发展趋势提出建议,包括优化创新农业物联网信息感知技术,深入发展农业智能信息处理技术,规范农业物联网...     

物联网技术在农业专家工作站中的应用

网络专家工作站是运用物联网技术,专家无需到达生产基地现场,就可以远程实时感知动植物的生产信息与状态、指导生产基地开展动植物生产、随时解答远程技术员的提问、组织专家远程会诊,并进行远程农业技术培训等农业专家工作站的新模式.介绍了网络专家工作站的主要建设内容,主要功能及工作难点等.     

农业物联网技术现状与发展趋势

农业物联网技术是推动现代农业智能化发展的新兴技术,已广泛应用于农业生产的各个环节。随着新型感知技术、信息传输技术、人工智能、区块链等信息技术的快速发展,我国农业物联网应用面临新的机遇。光谱及光谱成像、机器视觉等新型传感技术,为实现快速实时无损感知提供了新思路。以5G为代表的新型通信技术,结合多源信息融合、人工智能、区块链、边缘计算等信息处理技术,使信息的传输与处理更加快速和安全可靠。本文从农业物联网的感知、传输、处理和应用4个核心层面,对农业物联网技术展开了较深入的分析,并结合新型信息技术体系,探索农业物联网的未来发展趋势,以期为我国未来农业物联网技术的创新和产业发展提供一些启示。