物联网应用领域之农业物联网(PPT 25页).ppt

重庆大学教育部计算机科学基础实验室，重庆大学，物联网应用领域iii:农业物联网，主讲人：郑林江博士/重庆大学计算机科学学院教育部信息物理学会可信服务计算重点实验室副教授。2014-2015学年第一学期，电子邮件：zlj _ cqu ，2/27，物联网应用领域ii:农业物联网，物联网技术在精细农业中的应用案例概述、背景和需求，3/27，1。背景和需求，目标，传统农业，现代农业，智能农业，4/27，1。背景和需求，智能农业。面对农业既要高产高效，又要优质低耗的要求，农业生产方式必须从目前的经验型和定性型发展到知识型和定量型，从粗放型发展到定量型智能农业：既节约成本，又保证果蔬能在最适宜的环境中生长，增加产量和收入。以番茄种植为例：根据我们与以色列同行的沟通，以色列的精制番茄亩产量可达50吨，而北京平谷高东村的农民亩产量只有7吨左右。以养猪为例：公猪交配期温度高于29度，交配时间将延长一个月。5/27，1。背景和需求。智能农业的前提是农业生产环境数据的收集和精细控制。物联网可以在农业生产的每一个环节，即生产前、生产中和生产后，发展基于信息和知识的精细化过程管理。物联网在精细农业领域的应用涉及基于信息和知识的大田种植、育种、加工和设施农业生产过程中的精细管理和智能决策。6/27，物联网应用领域2:农业中的物联网，精细农业中的物联网应用案例概述、背景和要求，7/27，2。精细农业中的物联网，2.1精细农业中的物联网架构，8/27，2。精细农业中的物联网，2.2农业信息感知，感知层通过各种传感器实现对农产品种植、养殖、储藏和运输的信息感知，如光、土壤和水生温湿度传感器等。(1)作物生长环境感知(检测作物生长环境的温度、湿度和酸碱度)，土壤湿度传感器，土壤酸碱度传感器，9/27，2。精细农业中的物联网技术，2.2农业信息感知，(1)作物生长环境感知(检测作物生长环境的温度、湿度和酸碱度等)。)，土壤温度传感器，CO2浓度传感器，10/27，2。精细农业中的物联网技术，2.3农业信息传输，ZigBee短距离传输技术无线/水下传感器网络，实现传感信息的高可靠性和高安全性传输。农业传感信息传输的特点：传感区域大多部署在复杂的环境中，如森林、水域、农田等对实时性要求较高的区域。11/27，2。精细农业中的物联网技术，2.3农业信息处理与应用，12/27，物联网应用领域2:农业中的物联网，概述，背景和需求。物联网在农业中的应用案例，13/27，3。物联网在农业中的应用。3.1温室智能监控系统3.2牛肉制品全生命周期跟踪，14/27，3.1温室智能监控系统，(1)背景，高温植物不能长时间忍受5度以下的低温，10度以下停止生长，黄瓜、西葫芦、茄子、菜豆等耐热蔬菜的生长温度要求20-30度，昼夜温差不小于10度，15/27，3.1温室智能监控系统， 该系统通过各种传感器采集温室内的温度、湿度、光照等环境参数和植物生长信息，并由数据传输终端传输智能农业远程控制系统：实现对温室现有控制设备的远程控制。原有系统的手动控制功能继续有效，增加了远程智能控制功能。智能农业平台管理平台：实现温室采集的各种信息的存储、分析和管理；提供阈值设置功能；提供智能分析、检索和报警功能；提供平台账户和权限管理功能；为驱动温室控制系统提供管理界面。系统安全系统：从架构设计、管理系统、软件代码设计、物理安全和系统维护等多个维度保证平台的安全运行，创建完整的安全系统。充分考虑数据源安全、安全策略评估、组织安全、人员安全、环境安全、访问控制、开发和维护，并提供用户认证、权限管理、数据加密、网络安全等一整套安全措施。系统功能：3.1温室智能监控系统，17/27，系统实现框架，3.1温室智能监控系统，18/27，系统组成及功能实现，3.1温室智能监控系统，19/27，3.1温室智能监控系统，温湿度传感节点，环境设备监控传感节点，照明传感节点，安防，人员管理传感节点，射频识别读写设备节点，现场有21个温室，占地45亩，每亩约1.73亩。它主要种植大约80种蔬菜。该网站属于昆山市的“菜篮子工程”。温室现有设备：外遮阳(电机驱动)、喷灌系统(手动开关水阀)。其他功能，如通风，手动打开侧窗。目前，弱电还没有连接到项目现场。功能要求：种植农作物的环境要求：夏季35，冬季25，夜间不低于15。远程监控：室内温度、湿度、光线和二氧化碳。远程控制：由于现场只有一种控制设备，所以不需要远程控制。21/27，某单位葡萄种植基地，现场情况介绍：现场建有一个大棚，占地1.7亩。葡萄主要种植。与室外种植相比，现场种植还可以改变葡萄的生长期(提前收获和上市)。温室现有设备：外遮阳(电机驱动)、滴灌系统(手动水阀开关)。其他功能，如通风，手动打开侧窗。功能要求：种植作物对环境的要求：葡萄在10以上发芽，最适生长温度为20左右。远程监控：室内温度、湿度、光线和二氧化碳。远程控制：由于现场只有一种控制设备，所以不需要远程控制。22/27，企业生态农业观光园，场地信息：场地内有2个玻璃温室，面积10000平方米，1个育苗薄膜温室。观赏植物主要种植在玻璃温室的前部，无土栽培主要用于后者，花卉苗木栽培主要在薄膜温室中进行。玻璃温室的现有设备：内外遮阳、风扇(侧壁和天花板)、水帘和锅炉供暖。薄膜温室现有设备：外遮阳、风机(侧墙)、水幕和锅炉供暖。功能要求：种植作物的环境要求：25，不低于8。远程监控：室内温度、湿度、光