农业设施测控系统的研制

该文简要介绍了在农业设施中以新型单片机AT89S8252为核心的测控仪表的组成特点及其硬件与软件的优化设计方法。重点介绍了在农业设施群中，通过多机通信技术，用一台PC机集中数据采集、管理、控制各个设施中的测控仪表的主从多机工作模式，以及在这种工作模式中，单片机与PC机的串行通信接口硬件设计、通信软件设计、PC机的界面设计特点及设计方法。这些设计使得该系统在农业设施中推广成为可能。     

农业空间决策支持系统的设计与实现

为提高首都农业决策分析速度和准确度,依据北京农业现状及行业管理特点,利用全球定位系统（GPS）和遥感（RS）技术数据获取工具,以网络为信息传输与共享通道,采用农业业务流、时空分析、中间件等技术方法,建立起农业数据采集、处理、传输、存储、分析、应用的高效信息技术服务体系,重点突破了多源异构数据融合、空间数据在线增量更新和农业业务辅助决策方法与技术难题,建立了基于地理信息系统（GIS）的首都农业决策支持系统。该研究选取设施农业和动物疫病为技术应用对象,实现了设施农业建设规划和结构调整辅助决策以及在线编辑管理功能,同时实现了动物疫病应急防控辅助决策。促进了首都农业由传统型、粗放型、经验型向精细化、协同化、科学化的综合管理决策模式转变,为农业管理部门开展快速、科学决策提供了充分依据。     

基于ZigBee技术的农业设施测控系统的设计

为了提高农业设施群的自动化和信息化水平，研究了国内外农业设施测控系统的结构特点，以有线通信与无线通信相结合的方法，构建了结构相对灵活、价格相对便宜的农业设施测控网络系统。介绍了承载ZigBee技术的真正片上系统(SoC)——无线单片机CC2430的特征、优点和应用准则，重点阐述了基于无线网络通信技术ZigBee的农业设施测控系统的设计与实现方法以及运行效果。     

设施农业工程技术分类方法探讨

中国设施农业工程技术经过多年发展后已渐成体系,并越来越体现出较完整的复杂系统特点,成为产业发展中最活跃的要素。技术分类作为揭示设施农业技术体系特征、促进学科建设、指导科学研究和技术推广工作的关键基础性工作,亟需在方法论和分类实务上取得突破,以在把握不同技术对象特殊矛盾和特殊运动规律的基础上更科学地指导设施农业工程技术的全面协调可持续发展。该研究立足当代设施农业工程技术的广义概念和广义要素,在遵循层次性、稳定性、开放性、现实性等系统原则的基础上,通过对设施农业工程技术内容、特点和现有技术分类方法的分析研究,确定了分别反映设施农业工程技术链、技术环节、技术功能、技术手段等属性的4层次线分类方法,并以设施园艺为例进行了方法验证。结果表明,该方法可以较准确地反映设施农业工程技术全貌、揭示技术系统的结构与功能特征,对设施农业学科发展、技术创新、产业升级都有较高的借鉴参考价值。     

农业物料碰撞特性试验数据采集系统

介绍了基于计算机的农业物料碰撞特性数据采集系统的组成和测控软件的设计要点。应用结果表明，PCL-1800数据采集卡A/D转换的滞后触发方式和DMA数据传递组合是农业物料碰撞特性数据采集的有效方法。该系统工作可靠，虚拟仪器面板操作简便，实现了农业物料碰撞特性试验数据采集自动化。     

自动控制在国外设施农业中的应用

主要介绍了自动化技术在国外农业温室控制、农业节水灌溉等设施农业中的应用,阐述了自动控制在现代农业发展中的作用。     

荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考

介绍了科技部组团赴荷兰考察设施农业的观感,分析总结了荷兰设施农业的特点及发展趋势。结合中国的国情和设施农业的发展实际进行深层次的比较和思考,得出了关于发展中国工厂化高效农业的启示,指出中国发展农业高科技示范区、工程示范区和工厂化农业应依靠集成化现代工业技术和科学管理,注重效益和质量,重视环境治理与可持续发展。最后,提出了中国发展工厂化农业的几条建议     

设施农业在生态环境建设中的地位与作用

介绍了设施农业的发展现状和目前比较流行及成规模的设施农业模式,阐明了设施农业的生产力、设施农业在生态环境建设、农村经济发展及产业结构调整中的作用,分析了设施农业生产可持续发展中的主要问题.     

设施农业发展的影响因素及其对策探究

设施农业是指通过将生物技术、工程技术、工业技术等不同领域的技术融入到农业生产中,从而大大提高我国农业生产效率。设施农业是一种新的农业生产模式,而要大力发展设施农业需对我国农业结构进行调整,从而提高我国农村经济发展水平,促进农村社会发展。基于此,分析了影响设施农业发展的主要因素,并探讨了设施农业发展的对策。     

浅析设施农业工程技术分类方法

我国的设施农业工程技术,虽然发展历史比较短暂,但在我国不懈的努力研究和探讨之下,已经形成了具有鲜明中国特色的工程技术体系,为我国设施农业的发展带来了新的活力。而技术分类方法的选择必须慎重和严谨,因为其是指导设施农业有序开展的重要思想。在此背景下,论述了设施农业工程技术的概况,说明了技术分类应遵循的原则,提出了一些工程技术有效的分类方法。     

生鲜农产品供应链近场通信智能数据采集终端系统设计与开发

为了解决生鲜农产品供应链信息传递不连续、不完整、不真实等问题,防止农产品给人民生活健康带来威胁,该研究开发了基于近场通信技术的数据采集终端。该文分析了生鲜农产品供应链数据采集设备及工作环境的特点,开发一种基于近场通信技术(near field communication)、北斗系统(bei dou system)及全球移动通信系统(global system for mobile communications)集成技术的生鲜农产品供应链数据采集终端。该终端包含4个模块:NFC模块、系统CPU模块、北斗模块和GSM模块及电路系统。终端在写入数据时,同时将北斗加密数据通过NFC芯片PN532写入NFC标签,并通过GSM模块以短信的方式传递给后台数据库,利用RS232将数据信息传入节点企业平台,实现生鲜农产品数据信息的三重备份。该采集终端借助物联网及无线传感网的技术优势,实现生鲜农产品供应链各环节数据的自动智能采集并进行加密,满足企业在生产过程中不断变化环境下的数据采集及存储需求,该终端在极端环境下读取速度虽然降低了10%~25%,但存储率依然为100%,满足生鲜农产品供应链数据采集的需要,能够实现节点企业间信息连续度,为实现生鲜农产品可追溯提供参考。     

精准农业分布式数据采集与空间决策分析系统的设计

田间数据的实时采集、传输与处理是实施精准农业的关键环节。长期以来,困扰该环节的一个技术瓶颈是客户端实时数据采集与服务器端联动式决策的一体化处理。本文利用ArcIMS的技术框架,利用ArcXML语言,开发了适用于精准农业分布式数据采集、可独立运行、能实现空间决策分析的技术系统。系统由数据采集、数据处理、信息分析与智能决策4个模块组成。本文结合该系统在莱西市高科技农业示范园区的应用实例,揭示了这一系统的逻辑设计、物理实现、技术特色及主要功能。该系统的逻辑设计为精准农业园区高效采集、传输、处理信息和数据提供了一套可行的技术框架。     

北方设施农业气象灾害监测预警智能服务系统设计与实现

该文针对设施农业种养殖企业用户的设施农业气象灾害直通式服务需求,运用云计算、物联网、移动互联网等信息化技术,基于JavaEE技术框架、SOA(service oriented architecture)云服务技术,通过多重因素关联规则学习方法,构建基于互联网气象数据、设施农业小气候环境数据及作物生育期等多重因素的设施农业气象灾害预警和生产管理专家知识规则,依托气象部门一体化智能网格气象预报预警平台和未来3~7 d的精细化气象要素预报,开发基于互联网数据挖掘和专家知识决策技术的设施农业气象灾害监测预警及智能决策推送服务系统,对寒潮、大风、低温寡照、暴雪等北方主要设施农业气象灾害进行早期预警提醒,系统于2017年秋冬季在天津津南区部分农业园区推广应用,基于移动互联网通过智能手机APP对5次强冷空气过程提前3~5 d自动研判并实时推送设施农业生产管理决策和防灾减灾提醒建议,便于生产管理者及时关注天气变化和提前采取生产管理措施,避免重大灾害损失,探索应用互联网、云技术、大数据挖掘等信息手段开展气象灾害早期预警,为研究满足设施农业互动式、个性化、智能化和专业化气象信息服务和推动农业现代化和现代农业发展提供借鉴。     

基于WebGIS和条码技术的土壤空间信息管理系统

针对精准农业土壤肥力诊断的需要,基于条码技术和WebGIS构建了针对土壤样品采集、化验和存储以及分析数据的空间管理与发布的松耦合系统。该系统基于条码技术对土壤样品采集、化验及存储等流程进行管理,基于WebGIS进行空间数据管理和发布,同时,基于Web Service技术实现数据同步,较好地解决了分布式系统中异构数据库数据的同步问题。应用实践表明,系统的设计思想和架构符合精准农业信息获取、信息管理的需要,同时,在大规模土壤调查、土壤监测领域也具有良好应用前景。     

设施农业能源互联网智能预警理论：评述与展望

农业信息化与电气化是现代农业发展的必由之路,建设能源驱动的现代设施农业成为防范农业气象灾害的一种有效途径。然而,农业环境监控系统与供能系统的运行和管理相互割裂,无法应对温室停电、农电负荷过载等连锁风险。因此,该文将农业科学、信息科学与电力科学相关理论融合,考虑设施农业环境、农作物和能源系统状态,从系统科学的角度出发研究人工智能在农业工程和电力工程交叉学科的应用,对基于多源数据融合的设施农业能源互联网智能预警理论进行评述与展望。该研究可为保障设施农业的安全生产,推动智慧农业技术与农业智能装备的升级和发展,实现农业园区的信息化和电气化提供参考。     

设施环境无线监控系统的设计与实现

针对设施农业生产环境监控过程中信息监测点和设备控制点分散的情况,设计了一种具有自组织跳转数据传输功能的通用性无线监控系统.以具有ZigBee无线数据传输功能的JN5121模块为核心,设计传感器输入接口和设备控制输出接口,研制实现现场信息的获取和设备控制的前端无线节点;以ARM9为核心扩展多种资源接口作为监控系统主机硬件,在Linux操作系统平台下使用MiniGUI编制监控功能和人机交互界面,通过对前端无线节点的统一协调指挥,完成对环境信息的采集分析和对设备的综合控制.结果表明,系统具有成本低、通用性强、可扩展性强、可靠性高等特点,可方便地应用于温室、大田、养殖等到各种场合的环境监控,从而满足用户的不同需要.     

农田信息传输方式现状及研究进展

综述了国内外农田信息传输方式的现状和发展趋势.根据信号传输介质农田信息传输方式可分类为有线通信方式和无线通信方式.在有线通信方式之中,CAN总线通信方式和基于掌上电脑的通信方式是其主要形式,已被应用于农业机械多传感器集成和农田信息采集;无线通信方式可分类为长距离通信(GSM,GPRS等)和短距离通信(蓝牙、ZIGBEE、RFID等).GSM,GPRS借助于移动通讯网络,实现了农业信息远程采集与设备远程监控.蓝牙、ZIGBEE和RFID则在温室环境监控、农业物流识别以及农产品溯源等方面显示出巨大潜力.未来农田信息系统的发展趋势将是嵌入式系统管理与控制网络化.     

精细农业中农情信息采集技术的研究进展

由于现代信息技术在农业中的应用，精细农业在世界范围内引起了广泛关注。快速有效地采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息，是开展精细农业实践的重要基础。围绕土壤环境、作物产量分布、病虫草害及作物长势等信息采集技术的研究情况进行了阐述，指出了现有采集技术存在的优缺点，并在此基础上指出提高设备的采集精度和速度，开发研制产量监测系统、土壤环境信息快速测量仪以及多功能采集设备是近阶段的主要研究方向。     

探讨基于云计算的设施农业云系统设计

讨论了云计算以及设施农业的发展和特点,从理论上提出了建立设施农业云系统（FACS）来解决农业研究问题,并从总体架构、关键技术等方面进行了详细的论述。以农业研究协同化为例,描述了FACS在解决该类问题时的过程。