基于XScale和Linux的精准农业农田信息采集系统设计

针对精准农业对农田信息的采集要求,将农田数据采集与嵌入式技术、GPS和GSM通信技术相结合,以XScalePXA270处理器为核心,并辅以CPLD高精度数据采集电路,设计了一种基于XScale处理器和Linux操作系统的嵌入式农田信息采集系统.系统能将采集的农田信息以GSM短消息的形式发送到数据采集中心,解决了野外信息存储的有限性和移动测量的不便性等问题,为农田信息的远程采集提供一种有效的解决方案.     

精准农业研究进展

阐述了精准农业的内涵、技术组成 ,介绍了国外精准农业研究进展及国内在精准农业应用方面的成就 ,并提出了我国精准农业的发展策略。     

基于UAV-WSN的农田数据采集

[目的]将UAV(Unmanned aerial vehicle)引入传统的WSN(Wireless sensor network)中,可给静态WSN系统带来移动性和灵活性.通过将UAV-WSN结合起来应用于农田信息监测,有效地扩展单个WSN的覆盖面积,增强网络的鲁棒性,解决静态WSN在恶劣的自然环境中被划分成无法有效通信的独立子网所带来的农田监测信息采集失败的问题.[方法]选择3个物理位置独立的地块构建分簇的WSN网络,将UAV-WSN结合起来,系统中的传感器节点采用休眠-唤醒-工作-休眠的工作周期,利用UAV上的移动采集节点与UAV飞行轨迹经过的地面上的独立子网交互并采集农田信息,通过移动节点携带的3G网络将农田信息传输到农田监测数据中心.[结果]地块间距离超过100 m、UAV飞行高度维持在10 m时,UAV-WSN网络能够较好地完成农田信息采集任务,UAV-WSN的通信质量明显优于静态WSN的通信质量,地块1、2和3的平均链路消耗分别降低了约10％、27％和14％,平均丢包率降低了约24％、68％和29％.[结论]UAV-WSN结构的网络通信扩展了静态WSN的传输距离、提高了WSN系统的能量效率、延长了系统的生命周期,可以为大面积的平原或山地环境下的农田信息采集提供参考.     

基于UAV-WSN的农田数据采集

【目的】将UAV（Unmanned aerial vehicle）引入传统的WSN（Wireless sensor network）中,可给静态WSN系统带来移动性和灵活性。通过将UAV-WSN结合起来应用于农田信息监测,有效地扩展单个WSN的覆盖面积,增强网络的鲁棒性,解决静态WSN在恶劣的自然环境中被划分成无法有效通信的独立子网所带来的农田监测信息采集失败的问题。【方法】选择3个物理位置独立的地块构建分簇的WSN网络,将UAV-WSN结合起来,系统中的传感器节点采用休眠-唤醒-工作-休眠的工作周期,利用UAV上的移动采集节点与UAV飞行轨迹经过的地面上的独立子网交互并采集农田信息,通过移动节点携带的3G网络将农田信息传输到农田监测数据中心。【结果】地块间距离超过100 m、UAV飞行高度维持在10 m时,UAV-WSN网络能够较好地完成农田信息采集任务,UAV WSN的通信质量明显优于静态WSN的通信质量,地块1、2和3的平均链路消耗分别降低了约10%、27%和14%,平均丢包率降低了约24%、68%和29%。【结论】UAV-WSN结构的网络通信扩展了静态WSN的传输距离、提高了WSN系统的能量效率、延长了系统的生命周期,可以为大面积的平原或山地环境下的农田信息采集提供参考。     

精准农业变量施肥技术研究进展

笔者以精准农业为研究背景。深入分析了变量施肥技术的研究内容厦国内外研究进展,并且认为精确农业变量施肥技术是依据对大块农田网格划分、土壤养分的空间差异及作物生长和产量形成对养分吸收的不同需求来施肥,这样更有目的性和针对性,实现了因土、因作物、因时全面平衡施肥,有利于肥料的吸收,减少浪费,有明显的经济和环境效益。     

纳米技术在精准农业中的应用研究进展

纳米技术在农药、化肥缓释与精准输送、病虫害防治、植物生长发育、农产品质量安全检测和农产品加工等方面的成功应用,对实现尽可能地从现有资源中获取最大农业产出,缓解全球资源日趋紧张和人口不断增长带来的压力,进而推动精准农业的发展意义深远。纳米技术虽为发展精准农业提供了新路径,但研发的同时,仍需注意纳米技术的安全性,尤其是纳米材料的毒性。     

精准农业与GPS

精准农业技术及其装备,是一些发达国家在大面积机械化生产条件下研究、发展起来的农业高新技术及其配套装备。目前,实施精准农业技术较成熟的技术装备是以地理坐标为基础的方案,因此,地面定位系统是实施精准农业技术的基础,可以帮助农民准确的识别和记录农田中拖拉机、联合收获机、田间调查装备或车辆的位置,使精准农业技术的实施变成现实。     

新疆精准农业的发展策略

通过对在新疆发展精准农业技术的利弊分析，提出了适合于新疆的精准农业技术的应用发展策略。为适应农业生产的高产、高效和可持续发展，精准农业技术的推广应用势在必行。     

精准农业技术在花卉生产中应用

精准农业作为现代农业发展的高技术前沿,开始于20世纪80年代初期,其技术思想是根据作物产量空间分布的不均匀性和作物生长环境的差异性,综合运用现代信息技术和智能化农机装备技术对农业生产进行定量决策、变量投入和定位实施。精准农业的实施对于提高农业资源利用率、保护农田生态环境、提高农产品品质，加快农业生产现代化进程具有重大意义。     

精准农业与农田精准养分管理现状及展望

精准农业与农田精准养分管理是目前国际上农业研究与开发的热点领域,其开发应用将对中国的农业生产产生重大影响.介绍了精准农业与农田精准养分管理的概念、主要内容和关键技术、美国和中国农田精准养分管理研究与开发的现状,对实施农田精准养分管理过程中存在的问题进行了分析,对今后的发展进行了展望.     

无线传感器网络技术在精细农业中的应用进展

综述无线传感器网络技术在节点构成、网络拓扑、通信协议等方面的特点,重点介绍无线传感器网络技术在精细农业中的典型应用,认为无线传感器网络技术应用于精细农业,需解决信号传输与衰减方式建模、多通信网融合及降低传感器成本等关键问题.提出将无线传感器网络技术与农艺技术、农业机械化及自动化技术等相结合,有助于优化农业决策支持系统,...     

中尺度上水稻田质量与精确农业

将GIS和地统计学方法相结合,以浙江省平湖市为例,分析了县级尺度上水稻田有机质、全氮、有效磷和速效钾的空间结构及其变异机理,并绘制各要素的空间分布图.与北方旱地土壤相比,水稻田的空间变异机理有其特殊之处,清楚其养分的变化驱动机理,可以为精确农业管理以及防治农业非点源污染提供科学的决策依据.     

精细农业的研究进展

从农业资源的利用现状出发,论述了精细农业的技术体系和支撑技术体系,分析了精细农业的研究现状及其发展趋势．     

传感器在精准农业中的应用

加快我国精准农业发展速度,拓宽其普及应用范围,发展高效、稳定、价格低廉的传感器至关重要。介绍 了生物传感器、电子舌、电子鼻、机器视觉等新型传感器的基本原理及其在农业领域的应用现状,并探讨了在农副产 品生产、加工、储运和流通的各个环节对传感器的不同需求,同时对农情监控传感器的发展方向进行展望。     

精确农业信息系统设计及其在农地整理规划中的应用

简要概述了精确农业信息系统的概念和特性,提出了精确农业信息系统的设计目标和总体结构,阐述了构成精确农业信息系统的7个子系统的功能结构,并将基于3S技术开发的精确农业信息系统应用于江西省农地整理规划的实践中,精确地界定了待整理农地的数量和空间位置,针对不同区域农地提出了整理的方向和措施。     

基于GPS-OEM模块的农田基本信息采集系统的设计与实现

为降低成本并提高获取农田基本信息的效率,设计了一种基于GPS-OEM模块,由GPS-OEM模块、单片机、键盘、LCD显示、U盘读写模块及通讯接口等组成的采集系统。试验结果表明,该系统能够进行农田位置的定位和地块长度及面积的测量;长度测量的最大相对平均误差和相对均方差分别为0.79%和3.29%,面积测量的最大相对平均误差和相对均方差分别为2.03%和11.1%,并且面积越大,测量精度越高。理论分析表明,进一步减少测量的偶然误差,将会使测量精度有更大的提高。     

大田种植数字农业信息流与技术体系

【目的】遵照国务院《数字农业建设试点总体方案(2017—2020年)》,大田种植数字农业建设将基于BNSS、4G、3S、IOT、CS与AI等高新技术,研究提出符合国情的数字农业信息流模式,创建由"智能监测、智能控制与智慧管理"构成的农业生产过程管理系统。【方法】文章通过概述国内外精准农业技术发展现状,研究了数字农业信息流及其技术体系,根据数字农业信息源和信息时效性差异,提出不同信息流管理模式。【结果 /结论】面对国内集约化与半集约化经营现状,智慧管理系统既能定期发布"系列农情图、土壤肥力图、作物产量图与变量作业处方图"等,满足分散经营者使用手机就能获得实时信息咨询服务;又能远程监控农机运行,直接发送调度/导航信息与作业处方图,满足实施变量作业需求,并能实时接收农机位置与物耗等信息,实时提供调度导航与进程管理服务,从而全面提高农机作业效率。中国政府于1996年启动的"信息化带动现代化"信息经济模式,推动了互联网进村、无线设备用户井喷式增长,北斗系统达到了高精度定位与计时,农机自动驾驶与精准导航系统正在大力推广应用,土壤、作物与产量等监测传感器已经通过验收或鉴定,为建设数字农业技术体系提供了必要的基础技术与装备,数字农业系统有望早日国产化并能推广应用。     

精确农业中的定位养分管理

本文介绍了精确农业中定位养分管理的实施与应用状况,包括土壤信息的获取及管理等。提出根据国内各地具体情况,研究适合当地经济发展及农业生产水平的养分管理技术,逐步形成一种相对简单但效果明显的精确农业方式。     

农业信息服务与农业知识服务比较研究

从信息与知识所赋予的本质特征对农业信息服务与农业知识服务进行比较分析,指出农业信息服务是农业知识服务的基础,农业知识服务是农业信息服务的高级阶段、深层次智力服务,是农业信息服务发展的必然要求.     

神经网络在精准农业中的应用研究进展

简单论述了人工神经网络的基本结构和原理,总结了人工神经网络在精准农业的应用,重点介绍了人工神经网络在农作物产量预测和虫害预测方面的应用,简略介绍了人工神经网络在农业智能专家系统、农作物生长方面的应用,并对人工神经网络在精准农业的应用前景进行了展望。