基于物联网云平台的柑橘智慧服务系统设计与功能实现

物联网云平台是物联网产业链中至关重要的环节.柑橘产业是助推重庆市精准脱贫和实施乡村振兴行动的重要支柱产业,但目前生产上以传统种植模式居多.为了提高柑橘种植管理水平、优化生产环节和延伸产业链,以基于物联网云平台为技术手段,以柑橘种植技术指导为切入点,构建基于物联网云平台的柑橘种植生产服务与质量管理系统,实现柑橘种植智能决...     

基于物联网的智慧林业可持续发展策略

随着物联网科技的迅速发展,传统的森林管理系统也将逐步向数字森林、智能林业等方面发展,在发展的过程中,物联网将是十分重要的技术手段.从物联网与智慧林业的技术特征、发展情况入手,分析二者在实践过程中存在的关键设备选择不够精准、人才难以融入发展等问题,并提出针对性的改进策略,即政府需加强智能林业经济补助、推动物联网森林防火技...     

基于物联网的智慧林业可持续发展策略探究

伴随社会经济的不断发展,科学技术的日益进步,在互联网+时代下,林业向智慧化发展已是必然趋势。虽然当前我国智慧林业已获得相应成效,但依旧存在诸多问题。因此,基于物联网背景下,针对智慧林业可持续发展策略展开相应的分析。     

基于物联网的河南省水土流失监测数据整编和可视化系统构建

基于河南省从2011年起全面建设的全省水土保持监测网络基础和物联网应用技术,开发以典型监测点降雨、径流和泥沙等水土流失监测指标或信息的自动采集和无线传输、自动计算、图表可视化、自动整编为主要功能的云平台,即河南省水土流失监测数据整编和可视化系统,构建水土保持自动监测体系并进行推广应用。介绍了系统构建的物联网基础、系统架构与主要功能,以期为河南省水土保持监测工作下一步全指标自动化监测、大数据构建与深度分析、人工智能等新一代信息技术的应用奠定基础。     

柑橘主要病虫害的综合防治技术

柑橘是多地的主要经济作物,柑橘种植因此成为农民增收的重要渠道,但农户由于缺乏必要的病虫害防治知识,导致柑橘病虫害高发。柑橘病虫害发生的原因十分复杂,常见的原因包括施药方法不正确、用药时机不对、长期使用同一种或同一类农药使得病虫产生抗药性等。如种植过程中病虫害防治不当,会造成柑橘减产、柑橘品质降低,直接影响农户的经济收入。基于此,以湖北省江夏区为例,分析柑橘主要病虫害的综合防治技术。     

绿色优质柑橘的病虫害综合防治措施

本文就生产绿色优质柑橘,提出了综合防治柑橘病虫害的措施.     

基于物联网的自动监管养殖系统

为了实现智能化监管猪舍,通过检测模块检测猪舍内的温度、湿度和二氧化碳等参数,并将相关的信息数据发送到子系统模块中,再通过Zig Bee无线通信模块将数据发送到主系统模块。当猪舍内的温湿度或二氧化碳浓度不利于猪的成长时,主系统通过Zig Bee模块将相关控制信息发送到对应子系统,以控制与子系统连接的相关调节模块,从而实现智能化监管猪舍,改善猪舍卫生环境的目的。     

基于物联网的干旱区智能化微灌系统

基于物联网技术的智能化微灌系统能够实现精准灌溉,是干旱区农业可持续发展的有效途径。该文采用物联网技术,根据棉花灌溉决策与管理的实际需求,设计并实现了棉花智能化微灌系统,并将其应用于新疆库尔勒棉花智能化膜下滴灌示范区中。该系统解决了示范区墒情监测布点缺乏依据的困难和关键硬件产品进口价格过高、难以推广等问题。与国外同类产品相比该微灌系统成本降低了44.8%。与传统灌溉方式相比,作物水分利用效率提高了22.6%。     

基于物联网技术的土壤温度水分远程实时监测系统的构建和运行

物联网能够通过传感器和互联网将任何物体联系起来,为进行实时跟踪监测、管理和研究提供了有效手段。该技术在土壤生态系统研究领域具有应用前景,但在国内发展滞后亟待深入研究和拓展。本研究将物联网技术与土壤生态环境因子监测研究相结合,选择三峡库首地区典型土壤和不同施肥条件下的脐橙为对象,通过野外安装土壤剖面温度水分传感器、环境温湿度传感器、有线和无线数据传输网络硬件,同时定制开发了一套远程监控管理软件平台,构建了一个基于物联网的土壤环境远程实时监测系统。该系统是利用交叉学科优势对土壤生态因子监测和研究手段在时空范围上拓展和探索,克服了传统原位采样和测试方法带来的滞后和误差,提高了获取数据的效率和准确性。利用该系统特点通过进一步研究脐橙生长过程对土壤剖面温度水分实时动态的响应机制,可深入探讨脐橙高效生产和提高水肥利用率的措施,验证物联网技术在土壤生态因子研究中的准确性和可靠性。该系统的构建和运行,将为三峡库区优质脐橙生产提供科学依据,为土壤干旱预警、水土流失以及面源污染监测提供科学手段。     

基于物联网的茶叶质量溯源系统研究

茶叶作为我国大宗农产品,其产品质量安全已受到广大人民群众的关注。笔者以广西农垦茶叶产品作为研究对象,设计了茶叶质量溯源的九个技术步骤,引入二维码、RFID、传感器、无线传感网等物联网新技术,设计了茶叶质量溯源系统框架、功能模块、数据库设计等,开发了覆盖茶叶生产、茶叶加工、茶叶销售等全产业链的质量溯源系统,实现了智能化的信息采集与处理,增强了茶叶溯源的效率及可信度,扩大茶企业的品牌影响力。     

基于物联网的保育猪舍环境监控系统

保育猪舍内部小气候环境对确保仔猪的正常生长关系重大,该文基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统。采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及周围设备组成无线网络系统,以ARM-LINUX嵌入式服务器为现场控制中心。系统依据分布于各保育床内的传感器获得的环境参数,精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与INTERNET无缝连接,使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备,实现环境与设备之间,环境与人之间进行信息交换。采用B/S(浏览器/服务器)模式,实现通过浏览器远程实时监控猪舍。试验结果表明,该系统性能稳定,信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求,适合保育猪舍环境智能化精准管理,可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。     

基于移动GIS的棉田病虫害信息采集系统

为了减少棉田病虫害对棉花造成的损失,对其进行防控是种植过程中的重要环节,及时有效地采集病虫害信息是对其监测、预测的前提和基础。传统模式下通过人工填写纸质表格采集数据,时空差异性大、统计繁琐、耗时耗力。该文基于移动GIS,以当前主流的Android/IOS手机操作系统为平台,运用GPS定位、离线地图加载、图形绘制等技术实现了病虫害发生位置及属性信息的快速采集,位置精度可达15 m。通过采用定义JSON模板,实现了异构平台数据的一致性,并通过无线网络发送信息至服务端的时空数据库,从而实现了空间数据与属性数据的聚合存储,数据从发送至入库可在5 s内完成。服务端运用空间插值对数据进行分析、处理及可视化表达,并将结果推送给移动终端用户,从而提供病虫害监测、预测服务,准确度可达70%以上。初步应用表明,该系统具有用户参与度好、实时性强、位置精确、经济便捷等特点,为农作物病虫害信息采集及农情监测提供参考。     

基于光谱信息的柑橘树叶面积指数测试系统研制

叶面积指数可为精细农业生产提供作物生物量状态信息,通过光谱的分析,找出叶面积指数和光谱的关系,从而通过光谱反演出叶面积指数及叶干质量,可实现叶面积指数的快捷准确测量。该文以柑橘叶片为研究对象,通过扫描标定试验,得到叶片的精确总面积以及标定的LAI值。利用以FieldSpec-FR地物谱仪和计算机为主体的数据采集平台和以计算机和ViewSpecPro、SPSS等软件为核心的反演平台组成的测试系统,对柑橘叶光谱信息进行采集与分析。结果表明,LAI与光谱信息RVI的拟合方程相关系数R=0.891,显著水平Sig＜0.05,应用回归方程计算的结果相对误差为0.04%;LAI与叶干质量的拟合方程相关系数R=0.885,显著水平Sig＜0.05,应用回归方程计算的结果相对误差为0.30%,叶干质量与叶湿质量的拟合方程相关系数R=0.990,显著水平Sig＜0.05,应用回归方程计算的结果相对误差为2.27%。该系统可为果树LAI进行实时快速自动检测提供研究基础。     

5T智慧农场管理系统构建与应用探索

为了解决农作物生产管理、信息组织、感知、传输、处理技术分散等问题,该研究在创新5T(大5T:种期、苗期、秧期、籽期和产品期;小5T:熟收、田场、干燥、收仓和仓储)精准时效农业生产管理方法和标准的基础上,提出了基于农作物生长时效通道和存续时效区块的智慧农场基元模型、管理架构和5T管理系统架构;根据智慧农场的系统架构以动态...     

基于深度学习的作物病虫害可视化知识图谱构建

针对作物病虫害领域存在实体关系交叉关联、多源异构数据聚合能力差、知识共享困难等问题,利用知识图谱以结构化的形式描述实体间复杂关系的优势,该研究提出了一种基于深度学习的作物病虫害知识图谱构建方法。该方法在领域本体的基础上,以一种与领域语料相适应的新标注模式实现实体和关系的联合抽取。将实体和关系抽取任务转化为序列标注问题,对实体和关系进行同步标注,有效提高标注效率;为了解决重叠关系抽取问题,直接对三元组建模而不是分别对实体和关系建模,通过标签匹配和映射即可获得三元组数据。利用来自转换器的双向编码器表征量（Bidirectional Encoder Representations from Transformers,BERT）-双向长短期记忆网络（Bi-directional Long-Short Term Memory,BiLSTM）+条件随机场（Conditional Random Field,CRF）端到端模型进行试验,结果表明效果优于基于普通标注方式的流水线方法和联合学习方法中的卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）+BiLSTM+CRF、BiLSTM+CRF等经典模型,F1得分为91.34%。最后,将抽取到的知识存储到Neo4j图数据库中,直观地反映知识图谱的内部结构,实现知识可视化和知识推理。该研究构建的知识图谱可为作物病虫害智能问答系统、推荐系统、智能搜索等下游应用提供高质量的知识库基础。     

基于Android系统手机的甜玉米病虫害智能诊断系统

为农业智能诊断系统更加廉价、便捷、有效地为普通农户服务,该文针对Android手机终端,提出了一种基于Android手机的农业病虫害智能诊断系统的设计方法,构建了一个通用的、便于"二次开发"且人机交互技术丰富的数据库和应用程序的开发环境,并采用"产生式"规则和正向推理方法,设计了甜玉米病虫害的树型图和推理机等,重点研究和开发了"基于Android手机的甜玉米病虫害智能诊断系统",该系统的开发方法具有一定的通用性。测试和初步应用的效果显示,该系统具有便携、实用、界面友好和不受有线网络环境限制等特点,有较强的实用性和推广应用前景。     

基于物联网的温室大棚环境监控系统设计方法

目前农业物联网通信协议尚不统一。为了更好地封装和传输农业信息,提出一种适用于农业物联网的通信协议AGCP（agricultural greenhouses communication protocol）。利用AGCP协议结合物联网架构完成了基于物联网架构的农业大棚监控系统的设计,重点完成了感知层中协调器和节点终端的信息采集以及设备控制的软硬件设计,并详细设计了光照控制模块、温度控制模块和灌溉控制模块,最后进行了系统测试和分析。试验表明,该系统能有效监测温室大棚的空气温度、湿度、二氧化碳以及土壤湿度等农业环境信息,并能进行相应设备的自动控制,验证了AGCP协议在农业物联网的有效性以及构建系统的可行性。     

基于窄带物联网的养殖塘水质监测系统研制

为了促进水产养殖信息化的发展,更加准确、便捷地对水产养殖塘进行监测,该文研发了一种基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)技术的养殖塘水质监测系统,实现了对多传感器节点信息(温度、pH值、溶解氧等环境参数)的远程采集和数据存储功能,以及对养殖塘的智能控制和集中管理。系统利用STM32L151C8单片机和传感器终端实时采集温度、pH值、溶解氧等水质信息,通过NB-IoT技术实现数据汇总和远距离传输至IoT电信云平台,Keil工具实现NB无线通信模组数据格式的设计以及数据的发送,Java用于开发访问云平台、控制底层设备和本地数据处理的后台监测应用,其既能够发送HTTP请求对云平台数据进行监测,也可以向底层控制模块下发命令,控制增氧机等设备的启动和关闭。试验结果表明:该系统可实时获取温度、pH值、溶解氧等水质参数信息,温度控制精度保持在?0.12℃,平均相对误差为0.15%,溶解氧控制精度保持在?0.55mg/L以内,平均相对误差为2.48%,pH值控制精度保持在?0.09,平均相对误差为0.21%。系统整体运行稳定,数据传输实时、准确,能够满足实际生产需要,为进一步水质调节和水产养殖生产管理提供了有力的数据和技术支持。     

基于物联网的层叠式鸡舍环境智能监控系统

由于层叠式鸡舍的饲养密度大,因此对养殖环境要求高,目前,对层叠式鸡舍环境监测多采用功能单一的检测仪器,操作复杂,且监测的位置点较少,很难反映层叠式鸡舍环境的整体情况,该文研制了一种基于物联网技术的蛋鸡养殖环境智能监控系统,针对层叠式鸡舍复杂结构,设计了一种监测布点的拓扑结构,可以实现对层叠式鸡舍环境参数的实时在线监测,可以对采集数据进行本地存储记录和远程发送,用户可以通过网页或智能手机APP进行鸡舍环境数据实时查询。试验发现鸡舍内温度、CO₂、硫化氢和氨气浓度分布符合畜禽场环境质量标准,而光照强度、风速、湿度和PM10局部分布不合理,并给出了相应的优化措施。实践表明,该系统运行稳定、测量数据精确,适合对鸡舍环境进行精准监测,在规模化畜禽精准养殖方面具有广泛的应用前景。     

基于物联网Android平台的水产养殖远程监控系统

为了促进江苏省智能农业的发展,该文开发了一种基于物联网Android平台的水产养殖远程监控系统,实现了对多传感器节点的信息（pH值、温度、水位、溶解氧等环境参数）远程采集和数据存储功能,实现了对多控制节点的远程控制。系统不受时间地域限制,用户可以在任何具备网络覆盖的地方从手机上浏览并获取数据,将数据从数据库中导出到用户的SD卡上,以TXT格式存储,系统多手机用户客户端可以共享一台服务器,具有很高的性价比。系统采用CC2430作为底层管理芯片,控制部分采用模糊PID控制算法,系统通过在江苏省溧阳长荡湖实验基地系统的实际调试,各项指标均达到要求,温度测量精度达到0.5℃,pH值测量精度达到0.3,溶解氧的控制精度在±0.3 mg/L以内,水位波动控制在平均±1 cm左右,能够满足水产养殖的需要。