互联网+创新创业大赛商业计划书

执行总结公司概要某公司主要致力于智能卷盘式喷灌机、植保无人机的研发、制造与销售，公司大力推广具有高科技含量新兴的农业技术，建立了完善的服务体系，提供了包括互联网云平台管理系统服务，水肥一体化装置配套服务，基于农田现场信息的智能决策系统服务，智能抗风喷头配套服务以及基于机器视觉的农作物病虫害监测服务，以满足不同地区不同用户的多样化需求。本公司为有限责任公司，上设有董事会、技术顾问、经济顾问及总经理，下设有人事部、生产部、技术部、销售部以及财务部。公司的使命是“提升我国农业技术水平，保障国家粮食生产安全”，宗旨是：推动现代互联网技术与传统农业技术的有机结合，致力于提高我国农机装备的智能化、自动化水平，引领互联网+农业时代的到来。公司采取科技产品类的商业模式，遵循“以质量求生存，以创新求发展”的生产理念，开拓智能农业技术的市场，通过产业化运作将产品转化为企业的利润。产品与技术智能化程度高：植保无人机、智能卷盘式喷灌机均采用本公司研制的基于互联网技术的云管理系统平台进行管理，用户可以通过PC端、手机端客户端软件实现远程的状态监测以及远程的控制。植保无人机更是突破了相关领域的技术局限，实现了喷洒作业自主导航。效率高：植保无人机工作效率是每个小时50~80亩（视农作物的类型而定），是传统人工喷洒的50倍左右，作业效率大大提高。另外一个方面，无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，很大程度的降低资源成本。环境适应能力强：本公司独家研制的智能抗风喷头，进一步拓展了卷盘式喷灌机使用的地区，在外界风速达到3~5级时，仍然能正常工作，环境适应能力强。本公司自主研发的植保无人机可以适应不同的地形环境，满足不同地区的用户的喷药需求，特别针对一些地形复杂的山区，本公司设计出应对不同环境的喷药方案，以适应不同地区的喷洒农药的需求。市场分析农业自古以来就是国民经济的基础，为了实现我国经济腾飞，我国一直在探索农业智能化的发展道路，并在农业技术方面取得了巨大成就。政策上的支持，社会环境的需求，使得高科技的农业智能化产品越来越受到用户的青睐，这对我公司的发展有较大的促进作用，我公司研制的智能卷盘式喷灌机以及植保无人机，很好的契合了当今社会发展的主题，顺应了社会发展的潮流，市场广阔。营销策略润世小宝服务体系是公司科学营销战略中的重要环节，为卷盘式喷灌机与无人机销售提供了有力支撑与售后服务保障。该体系包括教育服务、技术服务、关系维护，为客户提供全套服务。通过使用前的教育研究服务、使用时的技术服务和使用后的客户管理与信息采集回馈来产生较强的用户粘性，提高客户忠诚度和公司品牌美誉度。公司简介某公司致力于将现代互联网技术与卷盘式喷灌机行业的有机结合，实时监测农田环境，并结合植保无人机，以提高农业灌溉设备和农药喷洒设备的自动化、智能化水平，节约水资源，降低喷洒农药的危险性，提高农作物产量，减少人力资源投入，提升农民经济收益。公司遵循“以质量求生存，以创新求发展”的经营理念，以产品质量为经营之本，保证产品的高效可靠，让客户满意；以科技创新为发展之基，保持公司产品在市场上的核心竞争力。投资与财务本公司在运营的初期阶段计划筹集资金500万元，其中由创业团队投入100万元，拟吸引风险投资300万元，拟从银行借入短期借款40万元，长期借款60万元。通过对主要财务指标分析可以清晰看出，本公司具有轻资产特质，偿债能力较好，同时拥有超强获利能力和发展潜力，风险资本预计第五年通过新三板上市的方式实现顺利退出。风险管理公司在运营期间面临的主要突发状况风险包括环境与政策风险、技术风险、市场风险、生产经营风险、人力资源风险、财务风险等。根据风险种类的不同，公司制定了一定的策略与措施规避这些风险，以保证公司的正常运转。2产品与技术项目背景《中国制造2025》作为我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，明确提出了我国要在若干重点领域实现重大突破，其中一个重要领域就是农机装备。农机装备一直是我国机械行业的薄弱环节，工业化和信息化融合程度低，在国际农机装备领域仍处于中低端水平。(1)农业灌溉水资源储量匮乏，地貌类型复杂多样水资源不足是我国的基本国情，特别是农业灌溉水资源储量相当匮乏。我国平均每年受旱面积万hm2,占全国耕地的1/5,成灾面积860万hm2,每年因旱灾减产粮食100亿〜150亿kg。李克强总理向十二届全国人大四次会议作政府工作报告时指出，要加强高标准农田建设，新增高效节水灌溉面积2000万亩。节水灌溉是促进水资源高效利用、现代农业发展和确保粮食安全的重要举措。另一方面，我国地形复杂多样，山区面积广大，东北、西北、华北平原大规模土地资源仅占耕地面积30%左右，而占总种植面积60%以上的为小规模种植模式，大型地面施药机具难以适应其病虫害防治要求。由于需要专用的农业航空专用机场和跑道，在丘陵山区、家庭式的种植模式下难以发挥固定翼飞机施药的优势，因此开展农用轻型无人机施药技术装备与服务体系研究和服务具有十分重要的意义。(2)传统喷灌机智能化水平低，产品亟待更新换代目前我国一些贫困地区仍沿用“土渠输水、大水漫灌”的灌溉方式，造成水资源利用率低，很多地方逐渐采用卷盘式喷灌机作业，卷盘式喷灌机能适用各种地形，不易产生水土流失和土壤板结，有利于微生物形成良性循环，改善田间小气候，提高作物产量。但是传统的卷盘式喷灌机存在着诸多的弊端，例如：驱动系统主要利用水泵供给的高压水驱动水涡轮，再经过传动装置驱动卷盘，结构复杂、工作效率低；调速装置通过连杆机构调节水涡轮隔舌开启度实现调速，调速范围小，可靠性、精确性差；作业过程中，无法根据土壤的实时信息进行智能的喷灌作业。为了提高现有喷灌技术水平，实现喷灌作业的少人化、自动化、智能化，本公司团队成员基于物联网技术，推出智能卷盘式喷灌机，旨在提高农机装备信息收集、智能决策和精准作业能力，从用户角度出发，实现喷灌机自适应控制和全状态监测，提高喷灌效率、节约喷灌成本。(3)病虫害防治刻不容缓，植保无人机呼之欲出在全球气候变暖的今天，突发性大面积病虫害频繁爆发，现有植保机械已无法满足防治需求，装备落后、作业效率低，致使农药喷洒成为我国粮生产过程中劳动强度最高、作业次数最多、劳动力消耗量最大的环节。随着我国城镇化步伐加快，大量的农村劳动力转移到城市，同时伴随人口老龄化问题，农业劳动力的日益短缺、劳动力成本不断攀升，农作物病虫害防治不当已成为制约我国粮食生产的主要因素。植物保护涉及我国粮食生产与安全、食品安全、生态安全等，在我国农业生产中起着举足轻重的作用。据宇辰网2016年出的《中国民用无人机市场分析及前景预测(2016试发行)》一书介绍，我国的农业植保无人机目前尚处于起步阶段，据统计，2014年我国植保无人机保有量为695架，总作业面积426万亩；2015年我国植保无人机保有量为2324架(31个省统计)，总作业面积万亩，增长幅度分别为234%、％。虽然涨幅明显，但整体而言，我国的植保无人机体系尚未成熟。目前国内植保无人机技术和产品性能参差不齐，众多产品中绝少有能够满足大面积高强度植保喷洒要求。基于我国农业未来的发展方向，植保无人机在未来将成为我国农业专业化统防统治工作的主要战力。(4)政策文件，保驾护航现代农业是我国社会主义新农村建设和农业现代化的重要组成部分，农业机械装备改善了现代农业生产条件，提高了生产力水平，实现了现代科学农机农艺发展要求，为农业生产的规模化、集约化、专业化和商品化提供了保障。★党的“十七大”做出了“统筹城乡发展，推进社会主义新农村建设”的重大决定，指出：“坚持把发展现代农业、繁荣农村经济作为首要任务。增加农业投入，促进农业科技进步”。★2007年的《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》赋予现代农业新的内涵，即要用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，用现代产业体系提升农业，用现代经营形式推进农业，用现代发展理念引领农业，用培养新型农民发展现代农业。★2004--2010年连续7个“中央一号文件”都强调要提高农业机械化水平，加快推进农业机械化。特别是2009年和2010年的“中央一号文件”明确提出对农业机械化科研的要求。★2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》，其中战略任务和重点中强调要推进信息化与工业化深度融合，加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，全面提升制造的智能化水平，加快机械、电子等行业生产设备的智能化改造。★2016年6月，国务院总理李克强签署第669号国务院令，公布《农田水利条例》，自2016年7月1日起施行。《条例》明确，发展农田水利，要坚持政府主导、科学规划、因地制宜、节水高效、建管并重的原则。鼓励推广应用喷灌、微灌等节水灌溉技术，鼓励采取先进适用的农田排水技术和措施，粮食主产区和严重缺水、生态环境脆弱地区以及地下水超采地区应当优先发展节水灌溉。支持专业化服务组织开展农田灌溉、排水和农田水利工程设施建设工作。本公司积极响应国家的大政方针，分析现有技术存在的弊端，适时开发了以卷盘式喷灌机为载体开发的远程监测与自适应控制系统，使得卷盘式喷灌机向着更加智能化、精细化、科学化的方向发展，提高了卷盘式喷灌机信息获取，智能决策，精准作业的能力；研制了农业植保无人机，具有作业高度低，飘移少，可空中悬停，无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果高，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点，填补了国内利用无人机防治虫害的空白，对于促进我国农业节水灌溉事业以及智慧农业事业的发展具有非常深远的意义。产品我国农业技术目前正处于高速发展的阶段，农户对于相关高科技产品的需求越来越旺盛，本公司着眼于农业生产过程中两大重要的生产活动：灌溉和喷洒农药，研制了两款改变现有农业作业方式的产品，分别是智能卷盘式喷灌机以及植保无人机，这两款产品突破了现有产品的技术局限，自动化、智能化水平高，融合了时下比较流行的移动互联网技术、物联网技术，大数据技术，对促进我国现代化农业事业的发展、保障国家粮食生产安全具有重要的意义。产品介绍（1）智能卷盘式喷灌机本公司在传统卷盘式喷灌机的基础上，对卷盘式喷灌机进行了进一步的改装与升级，研制了具有自主知识产权的智能卷盘式喷灌机。智能卷盘式喷灌机由步进电机驱动，解决了传统卷盘式喷灌机调速困难的问题，实现了喷灌机的无级调速；采用嵌入式工控板作为控制的核心，性能更加的稳定，控制精度更高。GPRS模块实现了卷盘式喷灌机的对外通讯，可以通过互联网实现卷盘式喷灌机的远程控制与实时监测。通过触摸屏实现了友好的人机交互，用户可以直接通过触摸屏对卷盘式喷灌机进行控制。（2）植保无人机本公司自主研发了一套用于喷洒农药以及农田病虫害监测的植保无人机，本公司研制的无人机突破了传统植保无人机的技术局限，无需操手进行现场操作，采用最新的实时地图构建技术，无人机自主飞行，自动加农药，自动喷洒。基于机器视觉的农田病虫害监测系统可以根据用户的需求，对农田的病虫害进行监测，并通过互联网技术将监测的结果发送到远程云平台，云平台对相关的数据进行分析，将相关的分析结果推送给相关的用户。该产品作业高度低，飘移少，可空中悬停，无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果高，全自动化作业，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性。技术服务为了更好的满足不同用户的不同需求，本公司还提供个性化的技术服务，给予用户更好的用户体验。（1）互联网云平台的服务（免费提供给用户）本公司为购买智能卷盘式喷灌机（植保无人机）的用户提供免费的云平台服务，用户可以通过PC端或者手机端的客户端软件，绑定其所拥有的设备（无人机或智能卷盘式喷灌机），客户端从云端下载数据，用户便可以通过客户端查看设备的状态信息，实现对设备的远程控制，当设备出现故障的时候，可以给相关用户打电话并发送相关短信，通知其前往处理。图2-3互联网云平台管理系统构架图（2）水肥一体化装置的配套服务本公司开发的水肥一体化灌溉装置为智能卷盘式喷灌机的可选附加装备，主要由储肥罐、注肥泵、水肥混合装置以及控制器等组成，该装置能够将由液体肥料或固体肥料稀释配兑成的肥液注入喷灌机输水管道，并与灌溉水均匀混合，在灌溉的同时完成施肥作业，实现水肥一体化灌溉。通过控制器，用户可以根据需要调节注入输水管道的肥液流量大小从而调节灌溉水中的肥液浓度。该装置将灌溉与施肥融为一体，相较于传统的灌溉、施肥分离式作业，能维持合适的土壤水分和肥液含量，肥效快，养分利用率提高，并且可以避免肥料因施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；同时，该装置能够减少施肥量，控制肥料深度，保证施肥均匀度，减少化肥对土壤造成的污染，肥液利用率可以达到95%。（2）基于农田现场信息的智能决策系统本公司可以根据用户需求，为用户安装农田现场信息监测系统，实时监测农田的状态信息，并通过无线传感器网络技术实时组网，动态感知，将采集的数据通过物联网协议传输到远程云平台，云平台将相关数据存储到MySQL数据库，另一方面，云平台会对数据进行分析，当相关区域出现旱情的时候，云平台会向用户推送相关的信息，通知用户实施相关的农业操作，实现了基于农田现场信息的智能决策系统，确保农作物一直处于一个比较良好的生长环境中，以提高农作物的产量。（4）智能抗风喷头的配套服务在外界风速达到3级或以上的时候，传统的卷盘式喷灌机便无法正常工作，为解决卷盘式喷灌机在不同地区的灌溉需求，本公司研制了一种智能抗风喷头，为用户提供抗风喷头的配套服务。。自适应抗风控制系统包括抗风喷头、风向风力传感器、控制板。抗风喷头主体部分设有进水口以及若干具有多个喷水方向的喷嘴，在进水口与各喷嘴之间设有流量调节阀，流量调节阀上设有可分配调节各喷嘴水流量的阀芯。风向风力感应装置受风力驱动带动阀芯使喷水方向与风向逆向的喷嘴的水流量增大，喷水方向与风向顺向的喷嘴的水流量减小。控制板可根据风向风力传感器信号实时自动调节喷头，有效地减小风力对喷水的影响，结构简单，可靠性高。（5）基于机器视觉的病虫害监测系统服务本公司自主研发了基于机器视觉病虫害监测系统，用户通过调节植保无人机的工作模式，预设好无人机的工作轨迹，无人机便可自动进行病虫害的巡视，并实时将监测到的情况传输至云平台，云平台将监测到信息实时传输用户的手机，用户可以根据云平台反馈的病虫害的情况针对性对相关地段进行农药的喷洒工作，节约了相关的资源，并对病虫害实现了提前的预防，确保了粮食生产的安全。产品技术优势本公司以传统的卷盘式喷灌机为载体，研制了基于互联网技术的智能化高效率的智能卷盘式喷灌机、基于互联网技术、土壤墙情监测技术的智能决策系统以及基于互联网、大数据技术的云平台管理系统，实现了卷盘式喷灌机的远程控制、实时监测、智能作业，基于互联网技术的智能喷灌机突破智能化高效喷灌机技术难点，形成了完整的集远程控制、远程监测、智能作业以及智能故障诊断为一体的现代喷灌作业系统，使我国卷盘式喷灌设备的技术水平达到一个新的高度。本公司另外一个产品是融合了最新的图像处理技术、实时地图构建技术的植保无人机，该无人机自动化程度高，可以根据农田的情况，规划作业路径，自动进行喷洒农业作业，且作业效率高，是传统人工喷洒作业效率的50倍左右。（1）智能化程度高传统的卷盘式喷灌机自动化程度低，调速性能差，现场需要有人看护，无法实验远程监测，远程控制以及远程的故障诊断。本公司研制的智能卷盘式式喷灌机，智能化程度高、实现了卷盘式喷灌机的无级调速，可以根据用户的需求选择任意速度进行喷灌。研制了独家的云平台管理系统，用户足不出户便可对自己的设备进行远程的管理，查看其工作状态，工作的参数，对处于工作状态的设备进行远程的控制，当设备发生故障的时候能进行远程的故障诊断与报警。用户可以选择性的安装基于农田现场信息的智能决策系统，农田现场信息监测系统实时监测农田的信息，并将采集的信息实时传输到云管理平台，云管理平台利用大数据技术对数据进行分析，并将分析的结果定期推送给相关用户，指导其进行相关的农田作业。本公司研制的智能卷盘式喷灌机极大的解放了生产力，节约了大量的人力物力，基于土壤墙情的智能决策系统，能帮助用户进行智能的决策，使农作物处于较好的生产环境，有效的提高了农作物的产量。传统的农药喷洒方式都是采用人工喷洒，自动化程度低，需要农户在田间往复行走作业，喷洒的效率低，对于一些地形复杂的地区，人工喷洒浪费大量的人力物力。对于一些较高的植物时，人工喷洒达不到正常的病虫害防治效果。本公司研制的植保无人机，智能化程度高，能实现无人自主导航，自动作业，喷洒结束后自动飞回初始地点，用户可以通过手机查看无人机的工作信息，对无人机的状态进行监测，对无人机的喷洒速度进行调节。（2）作业效率高植保无人机工作效率是每个小时50~80亩（视农作物的类型而定），而传统的人工喷洒，每个小时可能智能喷洒1~2亩地左右，效率极低，浪费了大量的人力物力，植保无人机的工作效率是传统人工喷洒的50倍左右，作业效率大大提高。另外一个方面，无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，很大程度的降低资源成本。（3）环境适应能力强本公司自主开发的智能抗风喷头可以实现在风力较大的情况进行喷灌作业，环境适应能力强，通过该技术的研发，可以将卷盘式喷灌机的销售区域拓展到更多的国家和地区，这对卷盘式喷灌机的推广具有极大的意义。本公司自主研发的植保无人机可以适应不同的地形环境，满足不同地区的用户的喷药需求，特别针对一些地形复杂的山区，无人机有着不可替代的优势，针对南方丘陵地区的茶树种植业，由于地形坡度大，地貌比较复杂，农药喷洒十分不便，需要耗费大量的人力物力，利用无人机可以很好的解决这个问题，简单方便快捷。核心技术及原理核心技术本公司以自主开发的智能卷盘式喷灌机为载体，研制了高效率的智能化卷盘式喷灌机现场控制系统、基于互联网技术的智能农田现场信息采集系统以及基于互联网、大数据技术的云平台管理系统，实现了卷盘式喷灌机的远程控制、实时监测、智能作业以及整个农田现场信息的实时监测，从而改变目前农业灌溉智能化程度低的现状。此外，本公司基于机器视觉技术、即时定位与地图构建技术研发的植保无人机能够自动规划飞行路径，完成目标田块的药液喷洒工作，并能够智能识别农作物的病虫害情况；无人机配备独特的水冷散热系统，保证设备正常工作；通过远程监测控制平台，能够实现对无人机运行状态的实时监测及控制。本公司的产品对于农业喷灌行业以及智慧农业的发展有着极其重要的意义。本公司产品的关键技术包括喷灌机智能化现场控制技术、智能化农田现场信息采集技术、农业设备远程监测及控制技术、无人机自动导航及控制技术、无人机水冷散热技术。本公司已经掌握了这五项技术的全部细节，研发了智能卷盘式喷灌机产品、植保无人机产品以及与之配套的现场控制及远程监测控制系统。这些核心技术是本公司智慧的结晶和灵魂，是公司立足、发展和进军市场的根本所在。技术关键点：（1）卷盘式喷灌机智能化现场控制技术传统卷盘式喷灌机采用水涡轮驱动，喷灌机控制完全依靠复杂的机械结构实现，控制性能及控制精度十分有限，且大部分功能需要人为手动控制，费时费力，无法实现自动化控制，极大地限制了智能农业的发展。为实现卷盘式喷灌机的智能化、自动化控制，本公司研发了由步进电机驱动的智能卷盘式喷灌机。该产品搭载了先进的智能化自适应控制系统，用户通过触摸屏人机交互界面设定基本工作参数后，系统就能够自动控制整个喷灌作业过程，包括收管速度控制、层间差速度调节、大风条件下的喷头射程控制、完成作业后的停机控制等。这将大大减轻工作人员的工作量，并能够极大地提高喷灌机的控制精度及作业效率。（2）智能化农田现场信息采集技术在传统农业模式中，农民往往根据经验来对农作物进行灌溉、施肥及喷药作业，然而这种作业模式往往不能保证农作物始终处于良好的生长状态，甚至有农民直到土地出现旱情才对农作物进行灌溉，这样，农作物的产量及质量必将受到影响。针对此类问题，本公司研发了智能化农田现场信息采集系统，通过搭建无线传感器网络，可以在整个农田生产过程中，实时监测农田土壤的温度、湿度及土壤的肥沃程度等农田环境信息，一旦相关区域出现旱情（土壤比较干旱的情况）或者缺肥的情况，系统将及时通知管理人员处理。在喷灌机喷灌作业过程中，根据对不同区域土壤信息的分析结果，可以通过调节喷灌速度，喷洒流量的方法，实施个性化的喷灌方案，确保喷灌过程的智能化，精准化。（3）农业设备远程监测及控制技术为实现智能卷盘式喷灌机以及植保无人机的远程状态监测及远程控制，本公司设计研发了云平台管理系统。通过该系统，用户可以实时查看每台设备的运行状态、设备工作环境参数以及设备的历史运行参数，并能够通过手机或PC端观看设备实时工作画面，同时，用户可以根据需要通过该系统对设备发出控制指令，实现对设备的远程控制。此外，该系统还具有设备故障报警功能，一旦设备检测到故障的发生，设备的现场控制系统将根据故障类型自动做出相应处理或紧急停机，并通过该系统向用户发送故障通知。该系统能使用户随时随地掌握所有设备的状态，并且能够按需要远程控制设备，极大地节约了劳动力，完全符合智能化农业的发展需求。（4）无人机自动导航及控制技术相比于地面喷药作业，利用植保无人机来进行农作物的喷药作业不受地形的影响，能够极大地缩短作业时间，提高喷药的工作效率，提高喷药的均匀度，并且能够极大地节约人工成本。但由于靠飞手操作无人机作业对于飞手的操作技术要求极高，普通用户难以实现对无人机的熟练操作，甚至会导致无人机损坏。针对此问题，本公司研发了植保无人机的自动导航及控制系统，该系统能够根据目标作业地块自动导航并规划飞行路径，控制无人机飞行高度及飞行速度，智能避障，自动完成无人机的喷药作业。（5）无人机水冷散热技术为使植保无人机有一定的载重能力，植保无人机采用高压大功率电机和电调，电机内部线圈及电调内部的mos管在工作时将产生大量热量，发热量在60~100摄氏度。长时间的高温工作将加快电子芯片老化，降低电机性能及寿命，缩短无人机续航时间。现有的植保无人机在电机、电调发热问题上很少做处理或未作处理，以大疆的MG-1S植保无人机为例，仅在电机下方安装了一块微小的散热风扇，电调则未做散热处理。本公司设计研发的水冷散热系统利用药箱内的药液作为水冷液，是一种实用的散热系统，散热效果良好，且无需外加散热水箱，充分保证了无人机的正常工作。技术原理（1）卷盘式喷灌机智能化现场控制原理卷盘式喷灌机智能化控制核心采用基于ARM平台的工控板，通过程序控制喷灌机的正常工作过程，工控板外围有多个子模块，GPRS模块进行较短距离的免费高速数据收发；摄像头模块和温湿度传感模块用来实时监测卷盘式喷灌机的运行状态；喷灌机的驱动装置由传统的水涡轮改为步进电机，效率更高，避免了资源的浪费，实现了无级调速，控制性能更加稳定，对速度的调节更加精确。工控板通过触摸屏实现了人机交互，使得喷灌机的操作变得更加简单，更加人性化。图2-4卷盘式喷灌机现场控制系统结构图图2-5控制端触摸屏人机交互界面（2）智能化农田现场信息采集系统原理智能化农田现场信息采集系统是基于MQTT协议，根据农田规模及环境状况，搭建的一定密度的无线传感器网络。在整个农田生产过程中，传感器实时监测农田土壤的温度、湿度及土壤的肥沃程度等农田环境信息，并通过无线模块上传至云平台，系统将对所接收的数据进行分析，并根据分析结果向用户发布消息，用户也可以通过客户端随时查阅相关信息。图2-6农田现场信息采集系统硬件结构图（3）农业设备远程监测及控制原理图2-7云平台管理系统的客户端软件农业设备的远程监测与控制主要依托云平台管理系统，云平台管理系统主要包括：云平台，PC端客户端软件、手机端客户端软件。其中，PC端客户端软件基于，协议搭建，软件集成了远程控制、远程监测等功能，云平台利用MySQL数据库储存设备运行的相关参数以及农田现场信息系统采集的相关数据，并进行实时曲线的绘制，便于用户分析、查看和使用。图2-8PC端客户端软件截图基于Java，协议开了发手机客户端，手机客户端同样可以实现对喷灌机的远程控制远程监测，还可以通过Web服务器访问云平台的相关数据库，获取喷灌机历史的运行的参数以及农田现场信息采集系统的相关数据。（4）无人机自动导航及控制原理无人机自动导航及控制系统基于机器视觉技术、即时定位与地图构建技术研发而成。利用即时定位与地图构建技术，无人机能够实时定位、实时更新工作区域地图，并自动规划飞行路径，自动完成目标区域的喷药作业。基于机器视觉技术的地形跟随系统使得无人机能够通过视觉传感器测算机体与作物的实时距离，并根据设定参数智能调节飞行高度，保持机体与作物相对高度不变，保证喷洒效果。基于机器视觉技术的无人机自动避障系统保证无人机在飞行过程中能够自动绕开障碍物，实现精确避障，保证工作过程的安全。（5）无人机水冷散热原理水冷散热系统采用无人机储药箱内的药液作为水冷液，储药箱内的药液通过输水管道流经电机、电调的散热系统，吸收系统热量后经喷头喷出，喷洒过程中，药液不断带走系统热量，使系统温度维持在一个安全的范围内。项目优势（1）技术先发优势传统卷盘式喷灌机以水涡轮作为动力源，经复杂的传动系统带动卷盘转动，实现喷头车的回收，完成喷灌过程。传统卷盘式喷灌机调速范围小精度低、只有三挡速度可供选择、水涡轮水力转换效率低、智能化程度低，造成了能源的浪费，不能满足客户的高端需求。某公司研制了以电机为动力源的智能化卷盘式喷灌机，可实现无级调速，提高了能源利用效率和喷灌均匀度。并且基于智能卷盘式喷灌机我公司可提供四种技术服务：1、云平台管理系统，可实现卷盘式喷灌机状态的远程监测和远程控制，用户可以实时获得卷盘式喷灌机的状态信息；2、土壤墙情智能决策系统，可实时监测土壤湿度、温度等信息，指导用户进行合理高效的灌溉，提高农作物产量；3、水肥一体化系统，可同时进行喷灌和施肥作业，提高农田作业效率，降低人工劳动强度；4、自适应抗风喷头，可保证喷头的射程在不同的风力下保持不变，达到自适应抗风和准确灌溉的目的。并于2016年9在江苏某股份有限公司率先实现整机组装调试，并在田间进行喷灌作业试验，填补了国内智能化卷盘式喷灌机的空白。这有利于公司率先占领市场，成为行业领跑者。目前，我国喷药技术自动化程度低，传统人工喷药技术作业效率低、严重危害人体健康，且植保无人机应用极少。某公司开发了基于SLAM技术的植保无人机，可实现自主导航飞行，不需要飞手操控，降低了普通农户在使用上的技术难度；无人机搭载有高清摄像头，可精确识别农田作物状态和病虫害情况，进而调整和飞行速度喷洒速度，精确喷洒农药；产品还安装有先进的散热系统，配备了先进的水冷散热器，可迅速降低发动机的温度，提高电池效率，降低电子设备的老化速度；并且根据视觉避障系统，植保无人机在飞行作业中可自动避让障碍物，保证了作业的安全性和可靠性；经过试飞试验，取得了可观的效果。为我国植保无人机市场注入了新的活力，有利于公司抢占市场，成为行业的佼佼者。（2）人才与科研优势某公司由机电系统设计、电子通讯系统开发、计算机程序设计等不同领域的高级知识分子组成核心技术团队，利用某大学研究生实验室服务器作为云平台，依托某大学智创空间无人机实验室在技术方面的优势，并由某股份有限公司研究生工作站提供试验场地和农田作为设备调试场所，致力于智能化卷盘式喷灌机技术研究以及植保无人机设备的开发研制。这为公司在智能化系统与设备的开发和喷灌、喷药实践提供了雄厚的技术力量。（3）发明专利与奖项团队已申请卷盘式喷灌机相关的关键技术专利7项，同时团队多年来从事于智能化卷盘式喷灌机技术、云平台管理系统、土壤墙情智能决策系统、水肥一体化系统、自适应抗风喷头技术、植保无人机技术的开发与研究，其中包含多项省级重点研究项目。团队拥有智能化卷盘式喷灌机与植保无人机设备的核心技术，具有独立知识产权，这使得某公司在行业内形成进入壁垒，使新企业较难进入市场。应用价值智能卷盘式喷灌机及远程监测控制系统中国水资源总量为万亿立方米，排世界第6位，水资源人均占有为2200立方米，不足世界平均的1/4,排世界第109位，农业用水方面，农田亩均占有为1888立方米，占世界平均的4/5,农业用水量为4000亿立方米，占总用水量80%,全国每年缺水量近400亿立方米，其中农业缺水约300亿立方米。我国平均每年受旱面积万公顷，占全国耕地的1/5,成灾面积860万公顷，每年因旱灾减产粮食100亿〜150亿千克。面对越演越烈的水资源危机，国务院公布《农田水利条例》，自2016年7月1日起施行，《条例》规定，鼓励推广应用喷灌、微灌、管道输水系统、渠道防渗输水灌溉等节水灌溉技术。传统卷盘式喷灌机智能化水平低，控制精度低，难以实现自动化、智能化控制，导致灌溉效率低下，造成了水资源和劳动力的严重浪费。鉴于农户的知识水平有限，灌溉设备出现故障时，用户无法及时诊断和解决问题，造成设备维修效率低，从而导致停工，影响作物产量。虽然在目前，传统卷盘式喷灌机仍然是国内的主流产品，但在农业机械自动化、智能化的发展趋势下，传统卷盘式喷灌机迟早会渐渐淡出历史舞台。相较于传统卷盘式喷灌机，本公司研发的智能卷盘式喷灌机具有明显的优势。智能卷盘式喷灌机采用步进电机驱动，控制性能良好，调速范围大，控制精度高，能够大大节约水资源，提高灌溉效率，提升灌溉效果，从而增加作物产量。配合喷灌机智能化现场控制系统，设备能够实现工作过程中的自适应智能化控制，工作过程中无需人员管理，大大节省了人力成本，同时提高了设备工作的可靠性。此外，远程监测及控制系统的应用，使得用户能够随时随地掌握所有设备的工作状态，并根据需要对设备进行远程控制，这大大减轻了用户的工作量及人工成本。当故障发生时，系统能够根据故障类型做出处理或紧急停机，并及时通知用户，避免因设备故障造成的损失。根据田间信息采集系统采集的土壤墙情信息，系统能够做出分析，用户根据分析结果可以有针对性地制定灌溉、施肥方案，实现田间作业的精准化，从而实现增产的目的。本公司产品完全符合现代农业自动化、智能化、精准化的发展方向，能够明显减少用户的人工及作业成本，增加作物产量，从而提高用户收益，产品科技含量高，优势明显，具有极强的市场竞争力，市场前景良好。植保无人机近年来我国高效机械化防治技术得到了较快发展，但对于占全国粮食种植面积60%以上的水稻、玉米等高秆作物来说，由于其特殊种植模式和作物特性，使得地面机具无法下田。长期以来，水田和高秆作物的病虫害防治只能依赖手动喷雾器和背负式喷雾机进行。在全球气候变暖的今天，突发性大面积病虫害频繁爆发，现有植保机械已无法满足防治需求，每年给国家造成巨大的粮食损失。装备落后、作业效率低，致使农药喷洒成为我国粮生产过程中劳动强度最高、作业次数最多、劳动力消耗量最大的环节；随着我国城镇化步伐加快，大量的农村劳动力转移到城市，同时伴随人口老龄化问题，农业劳动力的日益短缺、劳动力成本不断攀升，农作物病虫害防治不当已成为制约我国粮食生产的主要因素。我国土地资源不足，东北平原、西北、华北平原大规模土地资源仅占耕地面积30%左右，而占总种植面积60%以上的为小规模种植模式，大型地面施药机具难以适应其病虫害防治要求。由于需要专用的农业航空专用机场和跑道，在丘陵山区、家庭式的种植模式下难以发挥固定翼飞机施药的优势，因此开展农用轻型无人机施药技术装备与服务体系研究和服务具有十分重要的意义。与我国相比，日本是无人机植保应用最成熟的国家，目前在田间作业的无人机有3500多架，飞手万多人，而中国的农作物耕地面积是日本的24倍，基于谨慎原则，根据我国土地经营规模化面积对无人机需求量进行了测算，预测我国植保无人机市场需求约万架。从土地经营规模化角度看，预计2015年土地承包经营权试点覆盖面积达到5亿亩，农垦系统还有约9180万亩耕地。土地经营的规模化为植保无人机作业创造了前提条件。随着近年来我国土地流转速度加快，未来植保无人机需求将会更加强劲。预计我国农林植保无人机将进入快速增长，市场空间超千亿。我国耕地森林幅员辽阔，仅以土地流转的亿亩来计算，单凭一项农药喷洒业务，如果每年喷洒5次，每亩作业20元钱，每年将贡献超过600亿元的作业收入，而按照我国18亿亩耕地红线测算，我国农林植保无人机作业市场空间超过千亿。服务价值智能化卷盘式喷灌机（1）提高农田喷灌质量，增加农作物产量传统卷盘式喷灌机采用机械调速，传动系统复杂、调速范围小，只能实现三个档位的速度，动力源为水涡轮，其水力转化效率低，控制难度大、精度低，导致喷灌均匀度较低；传统卷盘式喷灌机智能化程度低，无法精确获得农作物的生长状况、需水量等情况，在实施喷灌作业时基本上根据经验对农作物进行喷灌，有很大的盲目性，不利于农作物的生长发育。某公司创业团队研制了智能化卷盘式喷灌机系统，实现了卷盘式喷灌机运行状况的远程监测和控制，并且根据土壤墙情智能决策系统可实时获得农作物的生长环境信息，由于智能化卷盘式喷灌机采用步进电机作为动力源，并配套有精确的控制系统，扩大了卷盘式喷灌机的调速范围，可实现无级调速。因此，解决了农作物灌溉时的盲目性问题，可根据土壤墙情决策系统获得的信息，个性化确定了喷灌速度，提高了喷灌均匀度，保证了喷灌质量，大幅增加了农作物产量。（2）提高灌溉水利用率，减少水资源浪费传统卷盘式喷灌机调速性能差，水涡轮在低速情况下水力转换效率过低，无法驱动卷盘转动，这导致喷灌机在喷灌时只能以较快速度运行，造成了农作物的过度灌溉，浪费水资源。某公司开发的智能化卷盘式喷灌机采用步进电机作为动力源，配合嵌入式控制系统和人机交互功能，可实现大范围无级调速，保证了喷灌机低速状况下的平稳运行，使农户在喷灌时可根据农作物需水量调节喷灌速度，避免了水资源的浪费，提高了灌溉水的利用率。（3）降低农户劳动强度，助力现代化农业发展在现代化农业发展的大趋势下，机械化、智能化农业将得到越来越广泛的应用，传统的人工作业方式劳动强度大、效率低、利润小，也将逐渐被市场淘汰。在竞争愈发激烈的市场经济时代，智能化卷盘式喷灌机系统提高了农作物灌溉效率，增加了农作物产量，有效提高了水资源利用率，减少了农户的劳动强度，大力推进了现代化农业的发展。植保无人机（1）提高喷药效率，增加农作物收成

人工喷药主要是通过人工背着喷药设备在农作物中间走动完成大片农田的杀虫工作，因而对脆弱的农作物会造成一定程度的伤害，进而影响农作物产量，且工作效率低。某公司研发的植保无人机在喷药过程中会在下方产生强烈的旋转气流，起到翻动和摇晃农作物的作用，从而在农作物中形成一个紊流区，使植保无人机在在喷药时可同时喷到茎叶的背面和根部，起到有效的杀虫作用；植保无人机为空中作业模式，无需人工在农田中穿梭，且可针对特定作物制定相应的喷药控制系统，并根据植保无人机高清摄像头所得的作物状态和虫害数据，实现精准作业，提高了农作物产量。植保无人机在喷药作业无需耗费大量的人力物力，工作效率高。（2）保证农户健康，减少人力成本传统的人工喷药方式，会使人体近距离接触农药，严重影响农户呼吸道甚至身体的健康，并且人工喷药方式工作效率低，劳动强度大。在现代化农业快速发展的步伐下，人工喷药违背了以人为本的发展理念，必将被取代，而植保无人机喷药方式有效的避免了人体与农药的近距离接触，喷药效率高，减少了人工作业所需的高成本投入。3市场分析PEST宏观环境分析自古以来，农业就是我国国民经济的基础，为了提高综合实力，实现经济腾飞，我国一直在探索农业发展道路，并在不断的探索和实践中取得了巨大的成就。但相比于发达国家，我国农业发展水平仍存在着显着的差距，农业发展道路上仍存在着种种问题，严重制约着我国农业的发展。因此，我们必须积极响应党中央的号召，逐步转变农业发展模式，优化农业产业结构，稳步提升我国农业综合生产能力，最终实现农业现代化。党中央对于农业发展殚精竭虑，先后颁布了一系列相关政策，如（表3-1）所示。表3-1相关政策一览表发布政策内容时间文件名称2004-2007“中央一号文件”要提高农业机械化水平，加快推进农业机械化。《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进2007《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进2007 社会主义新农村建设的若干意见》2008/10《中共中央关于推进农村“中共中央关于推进农村 坚持把发展现代农业、繁荣农村经济作为首要任改革发展若干重大问题的决定》务。增加农业投入，促进农业科技进步。2015/5/8《中国制造2025》加快开展物联网技术研发和应加范，培育智能监测、远程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网新应用。2015/徐州市大学生创业引领计划实施方案3年内免收登记费和证照类行政事业性收费，创业大学生可享受各项财政补贴。

10/2310/232016/6《农田水利条例》鼓励推广应用喷灌、微灌等节水灌溉技术，鼓励

采取先进适用的农田排水技术和措施。2016/6《农田水利条例》现代农业是我国社会主义新农村建设和现代化建设的重要组成部分，农业机械化对于改善现代农业生产条件，提高生产力水平，实现现代化农业有着重要意义，为农业生产的规模化、集约化、专业化和商品化提供了保障。近年来国家和地方政府为大学生创新创业提供了大量的资金支持及财税优惠政策，这为智能喷灌机和植保无人机的发展提供了有力支撑。经济环境我国是农业大国，农业是我国国民经济的基础，当前经济进入了新的发展阶段，农业发展面临着诸多挑战。由于农业生产环境复杂、多变，而无线传感器网络可准确感知、可靠稳定的传输农田环境信息，我国的灌区有效面积和节水灌溉面积一直未得到有效提升，因此发展农业互联网技术可大大提高农业生产效率、节约资源。我国先后开展了农业物联网的应用示范，在各地设立农业物联网应用示范点。在“长江精准农业技术的集成与应用”中，长江农场有5000亩试验区，通过运用传感技术、网络技术、计算机技术来及时获取农作物生长环境和生长状况的信息，通过地理信息空间数据库、土壤养分检测体系、病虫害预警预报体系等系统，研究并实施精准农业在长江农场的综合应用。上海国兴农业公司开发了基于物联网技术的草莓自动化肥水灌溉系统，依托土壤湿度传感器和无线通信网络实现土壤湿度的智能感知、智能预警、智能分析，通过控制电磁阀、水泵等灌溉设备对作物土壤湿度自动调节，极大降低对人工的依赖性；运用物联网技术对草莓水分实施精确控制，降低了用工成本，提升产品品质和效益，通过水肥一体化，使肥料利用率提高到90%以上，达到节本增效的目的。上海农业信息公司利用GPS、GIS技术等新技术，开发了农机作业监控终端与调度指挥系统，提高农机化管理水平，已在崇明、宝山、嘉定等区县的300多台农机上部署应用。上海左岸芯慧有限公司研发了智能温室大棚监控管理系统，满足了集约、高产、高效、生态、安全的智能化生产管理需求，且可节约人工10~15%，水肥30~40%。目前，农业物联网区域实验工程已取得阶段性成效。大田种植实现节肥、节药、节水等节本60元/亩。草莓自动化肥水灌溉每亩产值提高万元，利润增加1万元。智能水肥一体化灌溉设备降低20%的农药化肥使用。物联网技术为农业发展注入了新的活力，降低了农业灌溉的成本，提高了经济效益。我国水资源紧缺，农业用水存在着很大的浪费，而卷盘式喷灌机是一种节水节能型的喷灌设备，能获得很好的喷灌均匀度，在水流量小和水压较低的情况下仍可运转；卷盘式喷灌机可适应多种水源且对水质要求不高，在运行中只要保证喷头的工作压力就可获得良好的喷灌雾化效果和喷灌射程；卷盘式喷灌机具有结构紧凑、构件牢固、使用寿命长、操作简单、可自动运行、适应性强等特点，十分适合我国的自然和经济条件，在节水灌溉使用过程中能达到较好的效果。表3-2各品牌喷灌机对应的型号以及价格喷灌机品牌型号价格五征7YS-3喷灌机35000-45000农哈哈JP50-150喷灌机38000-46000德邦大为IRRILI系列喷灌机30000-40000亿嘉迪敖YJWG-60系列喷灌机28000-38000表3-3各种喷灌机优缺点对比喷灌机种类 优点缺点适用范围喷灌机种类 优点缺点适用范围1）自动化程度高，可节省大量劳

动力；时针式喷灌

机（中心支轴

或圆形喷灌）2）不需要平整土地，节省大量费

用并减少环境破坏；3）1）自动化程度高，可节省大量劳

动力；时针式喷灌

机（中心支轴

或圆形喷灌）2）不需要平整土地，节省大量费

用并减少环境破坏；3）使用寿命通常在20年以上，单

位面积投资适中；1）机组末端喷灌强度通常大于

100mm/h,容易产生短时间的地表

径流；2）不带地角（臂）系统，漏喷面积

大，约占25%左右；带地角（臂）

系统，单位面积投资过高；几乎适用于灌溉各种质

地的土壤，以及各种大田

作物、蔬菜、经济作物和

牧草等。4）运行与维修维护费用低。 3）拖移式转移地块不方便1）灌溉矩形地块，漏喷率为零;平移式喷灌机2）灌水均匀度高，可避免末端地

表径流问题。1）灌溉矩形地块，漏喷率为零;平移式喷灌机2）灌水均匀度高，可避免末端地

表径流问题。1）结构较复杂，单位面积投资稍

高；2）软管供水式需人工拆接、搬移

软管，自动化程度低；牧草、谷类、蔬菜、甘蔗、

棉花等经济的农作物。一般为1-18跨,7跨以上

较为经济。1）半机械化，单位面积投资低;滚移式3）渠道供水式对地块平整度、渠

道防淤堵性要求高。1）半机械化，单位面积投资低;滚移式3）渠道供水式对地块平整度、渠

道防淤堵性要求高。供水方式：渠道、管道2）机动整体转移代替人工拆移，劳动强度较低（与轻小型喷灌机受地隙高度限制，不适用于玉米、喷灌机和人工拆移管道式喷灌系统相比）；喷灌机和人工拆移管道式喷灌系统相比）；高粱等高秆作物3）灌溉矩形地，安装、拆移方便;控制面积大、生产效率高、投资少、适应性强，对地形没有特殊绞盘式喷灌机（卷盘式喷灌机）要求；绞盘式喷灌机（卷盘式喷灌机）要求；耗能较大，机行道较宽;结构简单、紧凑，构件结实，不

易损坏：）机动性好、适应性强、灵活快

捷；软管工作条件差，带水管道容易一 大面积的农田，电厂、港受损；口、运动场、城市绿地等喷灌强度较大，且受风的影响较大；有利于保持水土，避免破坏土壤结构和土地盐碱化目前，卷盘式喷灌机在我国东北、西北以及华北平原已得到了广泛应用，并取得了良好的节水效果和经济效益，且各生产厂商在全国主要城市建立了相应的销售、售后等一系列的服务产业链。但是传统卷盘式喷灌机智能化程度低，虽然物联网技术已在微灌、温室等领域得到了应用并取得了良好的效果，但在卷盘式喷灌机上搭载物联网技术的实例较少。因此，本公司将物联网、互联网技术应用于卷盘式喷灌机的智能化控制与监测以及农田现场信息的实时监测方面，研制了智能卷盘式喷灌机，这是卷盘式喷灌机智能灌溉领域的又一次重大的突破。如图3-2,是喷灌机的供应需求。

植保无人机，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人机有飞行平台（固定翼、单旋翼、多旋翼）、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过GPS飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。任何事物的发展都伴随这优点和缺点，我们肯定其带来的好处和便利之外，也不能否认它仍需要改进的缺点。当然植保无人机也不例外。下面就一起来看下，目前植保无人机有什么优缺点。表3-4植保无人机优缺点植保无人机高效、机动性好、相比于大型植保载重小、需专用航空用药、植保无人机喷洒效果有待进一■步提飞机雾滴漂移少、有独特的喷施效果、安全 高、表3-5各种类无人机种类及价格公司名称具备功能价格山东鑫煤矿山设备集团有限公司植保无人机农用无人机满载十五公斤六轴遥控喷雾性能25000济宁永煤工矿机械有限10L农业施肥播撒多旋翼植保无人机15/20kg喷农药农15800公司用无人植保飞机山东鑫煤矿山设备集团有限公司植保无人机农用无人机满载十五公斤八轴遥控喷雾23000济宁永煤工矿机械有限农业植保无人机6升农用无人机10公斤农药喷洒无人55000公司机15/20无人机山东鑫煤矿山设备集团有限公司植保农业无人机喷雾器打干粉机遥控打药机遥控农业机22000可以从上表中可知，植保无人机市场参差不齐，不同功能的植保无人机对应的价位也不同。但总的说来，使用植保无人机的农户灌溉以及施肥的效率比普通农户高好几倍，以前需要几天才能完成的灌溉施肥工作，如今用植保无人机几个小时就可以完成。大大解放了劳动生产力，使人们得以从繁重的体力劳动中解脱。这也是未来大型农场主跟随的潮流趋势，对刚刚起步但尚未成熟的这块市场实在是前景无限。社会文化环境近年来，我国多地发生大大小小的旱情（如表3-5），水资源严重短缺，这使得农作物灌溉水愈加珍贵。因此，农户在对农作物进行灌溉的同时，必须考虑水资源的合理利用率，确保农作物能得到有效灌溉而且又不造成水资源的浪费。表3-6我国近年旱区情况时间地区 后果

2000多省干旱面积大，达4054万公顷，受灾面积6.09亿亩，成灾面积亿亩。2003江南和华南、西南部分地区伏秋冬连旱2004南方经济损失40多亿元，720多万人出现了饮水困难。2005华南南部、云南严重秋冬春连旱、初春旱2006重庆伏旱日数普遍在53天以上，12区县超过58天。直接经济损失亿元，农作物受旱面积197934万亩，815万人饮水困难。200722个省受旱面积亿亩，897万人、752万头牲畜发生临时性饮水困难。中央财政先后下达特大抗早补助费2,23亿元。2008云南受灾面积现已达1500多万亩。仅昆明山区就有近1_9万公顷农作物受旱，13多万人饮水困难。2009华北、黄淮、西北、江淮等地15冬小麦告急，大小牲畜告急，农民生产生活告急。不仅工业生产用水告急，个省城币用水告急，生态也在告急。2010西南地区秋、冬、春连旱，饮水困难人口万人，饮水困难大牲畜万头，农作物受灾面积503_4万公顷，绝收面积万公顷，直接经济损失达236_6亿元。近年来，我国一些地区已经开展了农业物联网技术应用的实践与探索，且取得了良好成效。有些地区利用环境温度湿度、水分含量、土壤墙情、光照强度等多种传感器对蔬菜生长过程进行电子化管理，实现蔬菜生长过程可溯源；有些地方利用物联网技术对农作物、畜禽和水产等生产过程进行实时监测，提升了农业决策指挥水平；物联网技术可对农业用药、用水、用肥、用工状况的精确控制，从而达到节水、节药、节肥、节省人力的目的，这也是农业生产节本增效的道路。多年来，我国农业及植保专家展开了大量对无人机植保技术的深入研究。2007年我国开始植保无人机的产业化探索，2010年第一架商用的植保无人机交付市场，正式掀启了中国植保无人机产业化的序幕。2013年，全国性的无人机植保展示、表演更是方兴未艾，但营利性的飞防组织还比较少。农用无人机的生产和加工大都从航模生产加工企业发展而来，具备一定的自主研发能力，但技术保障有待提高。目前进入微小型农用无人机领域的企业约10余家，常见机型10余种，有总参60所的Z-5型、Z-3型，潍坊天翔的V-750型，无锡汉和的CD-15型，中航工业自控所的AR-100/AF811型，珠海羽人的YR-H-15型；珠海银通的YT-A5型以及山东卫士的多旋翼机。实际上，真正能大规模用于农业农林植保的只有3~5家。据不完全统计，截至2014年底，我国投入使用的农用无人机已超过750台，飞控手人数达1100多人，大部分集中在种植大户及小型农场中。虽然我国农用无人机的总量依然很低，实际应用面积依然很少，但由于其在施肥、施药、授粉等方面的巨大优势，发展前景广阔。我国耕地面积超18亿亩，但山地丘陵面积较大，以每年喷洒5次，每亩作业价格10~20元为例，农用无人机一年的理论作业收入接近千亿元。物联网技术是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。”物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。物联网这个词，在1999年被提出，自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，物联网是互联网的加强版，物联网实现所谓的“物物相连”是以互联网为基础的，即物联网是建立在互联网之上的网络。物联网是生产社会化、智能化发展的产物，是科技不断发展和进步的必然结果，它的出现也将会给我国带来翻天覆地的变化。物联网的应用领域非常广泛，环境、农业、医疗、民用安全和工业监控等领域都有物联网的影子。物联网对人类社会的工作和生活将会越来越重要，全世界对这个巨大的信息宝藏正进行不断的探索和利用。因此，物联网产业也将是一个随着新技术发展而不断发展的产业，而且是一个非常具有发展前景的新兴产业。本公司的产品契合当前的技术热潮，将互联网、物联网技术运用到卷盘式喷灌机远程监测与自适应控制当中去，具有广泛的实用性与可推广性。对于植保无人机，主要有以下三大优势。先进的散热系统。传统的植保机要经常更换空气滤清器，在作业期间，至少要每周更换一次，在比较恶劣的环境里作业，会缩短检查更换周期。而空气滤清器的干净与否会影响发动机的工作效率，因此要经常检查空气滤清器。新型无人机配备了先进的水冷散热器，降低了空气滤清器的工作强度，使得设备维护成本降低20%，便于使用。而且先进的水冷可以迅速降低发动机的温度，提高电池效率，增加飞行时间。因为飞机电调里面的MOS管发热量极大，尤其是大功率电机，先进的水冷设备可以大大加快散热速度。现有的植保无人机在电机、电调发热问题上很少做处理或未作处理，以大疆的MG-1S植保无人机为例，仅在电机下方安装了一块微小的散热风扇，电调则未做散热处理。减弱电机内部钢磁的磁性，使电机功率减弱，从而更加促使电机发热。降低电子设备的老化速度，降低维护成本，提高经济效益。设备维护成本是植保机工作使用中的重要组成部分。所以降低维护成本具有较高的商业价值。地形识别跟随系统。传统的植保机只能机械地根据设定的任务进行喷药作业，而我们的新型植保机，挂载了图传模块，配备高清摄像头，对于农作物病虫害可以精确地识别，对于病虫害较多的农作物可以自动控制喷洒速度与飞行速度喷洒更多的农药，便于对作物更好地维护。先进的飞控可以调节飞行速度与喷洒速度，即使遇到气流，导致飞机飞行姿态及速度不稳的时候，也能精确地喷洒适量的农药。对于不平坦的地形，无人机可自动进行调整，不会烧苗，也不会漏喷。视觉避障系统。双目立体视觉(BinocularStereoVision)是基于视差原理的机器视觉的一种重要形式，它利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息和摄像头与所测物体间的距离。植保机搭载此系统确保了飞机在作业时不会撞到前方障碍物。保证了设备的安全，与作业的可靠性。综上所述，分析结果如下：图3-4PETS宏观环境分析竞争结构合作商本公司有限公司的合作商为卷盘式喷灌机制造厂商。目前我国有超过1500家从事节水灌溉装备制造的企业，其中卷盘式喷灌机整机及配件生产厂家超过100家，合作商基数大，可以经过多方议价得到较好的合作条件。同时由于目前国内生产的卷盘式喷灌机多为中小型号，基本仿照国外20世纪生产的卷盘式喷灌机，创新能力较弱，产品同质化非常严重，行业竞争激烈，利润较低，因此各大喷灌机厂商也在积极寻求利润点，而本公司产品恰好符合各大喷灌机厂家的需求，因此容易与各大卷盘式喷灌机厂商达成合作条件。目前本公司已经与江苏某股份有限公司合作，共同研发了电驱动卷盘式喷灌机，取得了良好灌溉效果，预期合作还将长期持续。购买者本公司主要客户为大田种植户，以下对该类种植户以及经济效益做简要分析。当前大田种植户特征课题组在江苏、安徽、江西、广西、河南五个省份的89个县（市、区）开展种粮大户的调研和访谈，了解到了一些普遍特征。（1）大多受过中等以上教育在调查的155个种粮大户中，％具有初中以上文化程度。其中高中文化占%；初中文化占％；中专以上占％。小学及以下仅占％。这对于新技术，尤其是信息技术在大规模种植业的推广有着重要意义。受到过高等教育意味着对于新事物、新技术有所追求，并坚信科技对提高生产的正面作用。总体教育程度的提高是我国发展的必然趋势，未来大田种植户的知识水平必然会逐步提升，对现代化产品的接受度也将随之提高。（2）土地经营规模迅速扩大，并且在进一步扩大中%的种粮大户经营土地面积在10公顷以上。在被调查的155名大户中，最大的经营规模为1340公顷，平均土地经营规模为每户公顷。通常认为，比较适合我国基本国情的土地经营规模为公顷，相比之下，各大种植户的种植规模都远超这一数值，这对于本公司智能化喷灌机、农田信息监测系统和植保无人机的推广都有着极大利处。对于大规模经营面积，农业生产仅靠人工作业将大大增加生产成本，且生产效率无法得到保证，而自动化农业机械的使用能够大大减少人力投入，并显着提高生产效率。对于传统卷盘式喷灌机，管理人员可能需要连续工作多日才能完成所有土地的喷灌，而智能化喷灌机的应用将解放这一部分人力。植保无人机工作效率极高，作业过程不受地形限制，可以快速完成大面积农田和特殊地形的农药喷洒作业，非常适合大种植户。而农田信息监测系统能够实时为农户提供田间环境信息，农户能够以此为依据科学地进行田间作业。（3）有更多机会学习专业技能知识，有利于改善生产%的大户参加过各种专业技能培训，％的大户在近三年内都采用了新技术改进了农业生产经营。这些新技术依次是机械化耕作和采后处理技术、灌溉技术、设施农业技术、生物防治技术、精准施肥技术、良种培育技术、储存保险加工技术等。由此可见，当前广大农户都在积极寻求高效的耕作技术和机械设备，由于大量的成功案例，使得新技术、新设备的使用形成一种风潮，而本公司的三大产品以其先进性、高效性、智能性必将受到广大种植户的青睐。（4）主要痛点：天难测、人难请天难测是指农业生产受天气影响大，生长季节的雨量对产量影响大。解决方法主要依靠水利工程，但部分地区受到水源、沟渠不通或“豆腐渣”水利工程等各种限制使得粮食季节性减产。人难请是指劳动力难找。随着农村青壮年劳动力外出务工，留在农村的适龄劳动力越来越少。尤其在农忙季节，能请到的季节工年龄基本都在60岁以上，而且日工资高。针对天难测这一问题，我公司研发的农田信息监测系统可以实现无人值守的全天农田监控，一旦由于水利设施或者其他外部原因导致农田土壤温湿度等信息出现异常，该系统将及时向管理人员发送信息，从而能够在第一时间采取应对措施，减少损失。针对人难请，智能化系统恰好代替了人力，很多原先需要人工完成的任务，比如田地信息检查、喷灌控制等操作，均可由控制系统和监测系统自动完成，大幅解放了人力，减少了人员雇佣费。新进入者公司主要研发三大产品，分别是智能卷盘式喷灌机、农田信息采集系统、智能植保无人机，三大系统组成了一套完整的农业智能管理解决方案。公司产品科技含量及信息化程度高，系统内部结合紧密，需要团队拥有很强的研发能力，同时由于嵌入式系统本身极强的隐蔽性，竞争者难以直接模仿。除此之外，公司计划每年投入50万元以上用于系统的研发和改进，依托某大学多个学院、诸多专业的学科融合，不断提高产品性能，加强技术培养，公司将保持这一套系统的领先优势，减少技术革新进入者的威胁。另一方面，植保无人机系统和农田信息监测系统采集到的大量数据可以上传至公司的数据库中，因此公司产品的大力推行可以使我们积累大量的全国农田信息，通过对大数据的挖掘，我们能够得到很多蕴含在数据内的规律，借助于这些规律，能够更好的规划公司未来的发展方向。可见，大数据的积累对科技信息类企业的发展至关重要。然而大数据的获取是有垄断性的，我们当前以行业先锋者的姿态进入，将先入为主地占据这些数据资源，并且在不断发展的过程中进一步扩大数据信息的获取量，形成良性循环，这是其他后发的行业进入者难以逾越的。替代品卷盘式喷灌机相比传统的定点喷灌、管道喷灌等喷灌设备节省了管道布置等费用，减少了土地占用，节约了土地面积，同时喷灌范围更广、移动更加灵活，且有节水作用，已经取得了较为广泛的应用。因此，卷盘式喷灌机本身是难以被替代的，也正因此其销量呈现逐年上涨的趋势。但目前大量使用的卷盘式喷灌机多为传统卷盘式喷灌机，自动化程度低，急需现代化技术的融合，而全套的智能控制系统和农田信息监测系统的研发与推广需要很长周期。润世科技开发的这一整套系统完整性高，且与其他公司合作并取得了成功案例，处于行业领先水平，因此在设备方面替代品威胁较小。植保无人机是当前业界公认的农田农药喷洒和病虫害监测最高效的方案，其效率远超人工，其一分钟的农药喷洒范围等同于一个人几小时的工作量，且由于叶片产生的向下气流，使得喷洒效果更好，因此植保无人机近几年得到了蓬勃发展，几乎无替代可能。但是传统的植保无人机需要专业飞手人工操作，且功能单一，并且飞行器多以机械结构复杂的单旋翼无人机为主，维护维修成本很高，操作难度大，不适合农户个人拥有和使用，难以形成较大的市场。本公司推出的植保无人机是机械结构简单的多旋翼飞行器，配合一套完整的自动巡航、自动路径规划程序，用户可以自行操作，同时其具有病虫害检测功能，是传统植保无人机行业的变革者，是行业发展的方向，在较长时间内难以被替代。行业内竞争者本公司的三大主要产品，分别对应不同的行业内竞争者。

智能卷盘式喷灌机是一个新兴的行业，本公司是首个步入该行业的公司，这将便于我们第一时间打开并占领这一巨大的市场。通过智能卷盘式喷灌机的推广，本公司将在广大种植户群体内树立良好口碑，这有助于我公司推广配套的农田信息采集系统和植保无人机。最先入驻者意味着掌握最多、最有价值的信息，这对于未来公司实现贸易壁垒是非常有利的。对于农田信息监测系统，有较多的理论研究，但实际应用较少，规模不大，是一个尚未打开的巨大市场。主要有以下公司或团队从事这一方面的研究。表3-7从事农田信息监测系统研究的相关企业公司/团队名称功能介绍缺点唐山联通沃创客SYP项目

组公司/团队名称功能介绍缺点唐山联通沃创客SYP项目

组唐山平升复旦大学信息科学与工程

学院实时采集农田的温湿度、光照、

土壤墒情等指标，功耗低、网络

配置简单。采集农田有关信息，多方式供电。

预防土地盐碱化功能能够自动分析决定什么时候浇

水、施肥，是否需要喷洒农药。数据处理部分较为简陋，

只具有基本的报警预测功

能未对采集的数据进行充分

挖掘处理未对采集的数据进行充分

挖掘处理以上几大主要公司和团队研发的产品具有较为全面的功能，但都具有一个共同点：未对采集到的数据做进一步处理，挖掘隐含的信息。同时以上产品都未得到大规模推行，应用范围较小，尚未呈现任何占领市场的趋势。对于植保无人机系统，由于其相对于传统喷洒方式的优越性，得到了很多公司的重视，各大无人飞行器公司都推出了相应的植保无人机系统，但性能和功能参差不齐。表3-8无人机相关厂家公司/产品名称公司/产品名称功能介绍价格大疆/MG-1无锡汉和/大疆/MG-1无锡汉和/水星一

号八轴动力系统，载荷10KG，无需事先绘测农田，在 53000飞行期间直接规划路线即可进行自动喷洒。20KG有效载荷，实现双目视觉定高、仿地飞行、前 168000后双目自主避障、移动终端实时监控等功能高科新农/Y-B-16L单轴飞行，高科新农/Y-B-16L单轴飞行，16KG载重9000天医飞防载重18KG，8轴16桨，提供8套高容量电池和充电 45000天医飞防设备以上是几个有代表性的植保无人机产品，性能和价格参差不齐。大疆公司的MG-1和无锡汉和公司的水星一号无人机搭载了各种传感器和自动控制设备，智能化程度很高。水星一号无人机售价相对其他公司产品非常高，售价方面缺少竞争力。高科新农的Y-B-16L无人机和天医飞防的无人机均是纯手动控制，不适合个体种植户单独使用。同时，以上所有公司生产的植保无人机只具有农药喷洒功能，功能单一，而我公司在此基础上添加了病虫害监测功能，充分利用了无人机的空中优势。【波特五力模型结论】合作商：传统设备生厂商众多，同时由于同质化明显，各厂商都在寻找创新点，本公司的进入势必会吸引众多生产商。购买者：当前大型种植户不管是主观上对新兴技术的追求，还是客观上劳动力成本的上涨，都急切需求一套智能化系统。新进入者：系统的复杂性、程序的隐蔽性特点和大数据的采集优势确保了新入驻者高额的成本和技术投入。替代品：润世科技的智能控制系统效果好、竞争力极强，一般的小型简易控制系统和传统的监测系统难以替代。行业内竞争者：智能卷盘式喷灌系统行业内目前尚未有竞争者，这是本公司占领市场的一大契机。农田监测系统的市场尚未打开，各厂家的植保无人机系统也均有不少问题。SWOT分析优势本公司有限公司在经营业务中主要保持着以下三大优势。第一，先发优势。当前国内智能农业或者物联网农业相关的应用和产品公司还在初步成长阶段，作为率先实现卷盘式喷灌技术和物联网技术相结合，利用多旋翼无人机进行农林作物保护的团队，公司研发的物联网喷灌系统、无人机植保系统，特色鲜明，设计新颖，技术优势突出，应用范围广，处于地区乃至全国较为领先的地位，具有自主知识产权，一定时间内其可复制性较弱。产品的市场定位精准，且经过不断优化改进团队可优先占据更多有效市场，逐渐做大做强。第二，团队优势。本公司有限公司创业团队核心技术成员来自于某大学机电/管理/计算机等多个相关专业，优势互补，能够保证公司人员结构的合理性。同时，聘请某大学某教授作为公司的技术、管理顾问，保证产品的竞争优势。公司成员有较强的团队协作能力，保证了公司的高效运行。本公司拥有一套适合自身的管理体制，对管理过程中出现的问题能够及时解决。同时雇佣有丰富销售经验的团队，促进产品销售，增加公司收益。第三，渠道优势。本公司有限公司团队已和江苏某股份有限公司开展合作，在苏皖鲁豫部分地区初步建立了销售网络和渠道，其中电驱动卷盘式喷灌机已在示范田成功运用，农田现场信息采集系统也投入应用，并且获得用户的良好的评价和较为稳定的长期合作。可充分利用人脉关系，更好地与客户进行合作实现共赢。对所生产的产品市场状况和发展潜力进行了充分的调查研究。并且公司产品与传统产品相比优势明显，市场定位精准，通用功能和定制版本相互补，具有很高的性价比。劣势目前，公司的劣势有以下几点：首先，公司处于创立不久的成长阶段，当前公司知名度较低，缺少有效途径进行公司宣传。其次，公司初创团队大部分为青年大学生，缺乏经营、管理公司的实际经验。再者，公司前期投资较少，产品生产线机械化程度较低，生产效率不高。此外，公司设立初期需要的资金融资还未完成，较难维持长期的资金周转、日常维护以及产品研发更新。并且，目前公司产品类型较少，已有产品存在若干不足之处，对新产品的开发需要大量人力物力和财力。机会公司发展面临众多宝贵机会，首先是国家对新兴技术的大力支持和号召，青年学生创业公司可以得到政府的扶持，创业环境友好。其次，目前国内农田灌溉系统存在或多或少的缺陷，当前市场上同类公司较少，产品市场较大。此外，本项目可行性较强，且得到了得到了相关专业专家教授的支持与认可。而且，有原料供应商愿意长期合作，可以提供高质量、符合要求的产品原件。威胁本公司有限公司当前面临的威胁有以下几点：首先，当前公司品牌知名度不高，得到客户的信赖需要一个过程，产品推广初期可能遇到其他厂商与客户的合作关系的阻力。其次，随着市场逐渐成熟，本公司产品可能会被其它更先进的产品所代替，生产同类产品的公司数量也会迅速增加，此外，我国的知识产权保护制度不完善，公司初期和中期期可能会陷入例如价格战或者山寨产品的恶性竞争中。此外，客户的需求不断增长，公司原有的生产力不能满足客户需求。还有，随着公司规模的增大，原有的管理模式可能无法适应新的结构，产品后期的维护等需要占用一部分人力资源，人力的合理调配以及有效管理将成为新的问题。结论：结合本公司有限公司的实际情况，应当加大对已有产品，物联网喷灌系统，植保无