农村物联网-智慧农业建设方案

农村物联网-智慧农业建设方案农业物联网定义农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用，就是运用各类传感器、RFID、视觉采集终端等感知设备，广泛的采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域的现场信息；通过建立数据传输通道，实现农业信息多尺度的可靠传输；最后将获取的海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业的自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易，进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。目前还没有官方定义，下面定义引自中国农业大学李道亮《农业物联网导论》可以看出，该定义包含了三层概念：信息采集、信息传输、信息处理及应用计算机:自动计算互联网:人与人交互物联网:物物&物人交互1980年前后1995年前后2010年前后把人脑从繁重的计算中解脱出来拉近人与人交流，消除距离农业物联网农业生产智慧城市智慧家居……智能温室生产精细水肥灌溉实时传感监测安全溯源管理传统农业现代农业物联网发展农业发展新的经济增长点农业物联网发展历程农业资源管理农用土地资源、水资源、生产资料农业生态环境监测土壤、大气、水质、气象、灾害、种养殖信息农业生产管控精细农业、智能灌溉、智能温室农产品质量安全产地环境，产后、贮藏加工、物流运输、供应链可追溯系统农业装备与设施及其他工况监测、远程诊断、服务调度、农业机械信息管理决策专家系统、知识库系统、辅助决策农业周边应用仓储、物流等农业物联网应用领域概述解决途径：大数据及平台战略解决途径：物联网技术手段解决途径：全程化跟踪监测1.政府精准管理决策2.农业精细生产3.农产品透明流通4.其他类信息精确化国家农业信息化政策《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》：把“农业精准作业与信息化”确定为重点领域优先主题2013年一号文件：“加快用信息化手段推进现代农业建设，启动金农工程二期…”2014年中央一号文件：建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系。2015/2016年中央一号文件近几年农业政策在农业信息化上更有所细化历年中央一号文件主题变化1982年1985年体制及市场2005年农业基础地位、农民增收、农业增产2007年新农村建设2010年发展现代农业，夯实农业基础2011年2012年水利改革农业科技创新为何农业需要信息化原因之一：农业从业人员变化趋势农业方面为什么值得投入？话题：从事传统农业人员转变曲线传统农业效益曲线从事信息化农业人员转变曲线信息化农业效益曲线培育期发展期跃变期衰退期平缓期鼎盛期“解决五年、十年后谁来种田、种菜、养鸡、养鱼、养猪、采茶的问题”，出路在于农业现代化，关键是农业物联网，发展设施农业和精准农业。传统农业效益及从事人员变化信息农业效益及从事人员变化原因之二：现代农业变化趋势规模化智能化专业化环保及可持续01020304农业生产在技术、管理、资金、等横向方面，与信息、物联等纵向技术方面进行深度交叉融合先进技术与管理的应用，农业更趋于集约化、规模化与智能化发展农业生产专业化程度极高，农业科技成果转化率高农业信息化的深入发展，改善农业生产环境，保障农业生产的持续化48%61.8%农业物联网架构感知层：采用物理、化学或者生物等技术手段获取农业水体、土壤、小气候及动植物个体等信息，提示动植物生长环境及生理变化趋势，实现农业生产多元信息感知，为农业生产、决策等提供依据。光照传感器土水传感器温湿度传感器CO2传感器pH传感器溶氧传感器H2S传感器亚硝酸盐传感器传输层一、有线传输二、无线传输（1）ZigBee（3）GSM/GPRS（1）现场总线（短距离）（2）WAN（中长距离）（2）WiFi是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统，是自动化领域中底层数据通信网络。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，信号的传播延迟却比局域网要大得多。是一种短距离、低功耗的无线通信技术，适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。可以将多种终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号，将有线网络信号转换成无线信号。GPRS是GSM的延续，和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包式来传输，使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，较为便宜。处理层处理层的功能是实现对采集到的信息进行有效传递、分析转换、智能应用的关键部分，涉及到的主要技术有6个方面：信息搜索数据存储云计算预测预警视觉处理决策/诊断对数据统一进行组织管理，建立相应数据仓库按工作方式可分为：全文搜索、目录搜索及元搜索三类作为一种虚拟化、分布式和并行式计算，为物联网提供高效计算能力综合了人工智能、DSS、农业专家系统等，提供智能化、精准化服务对农业相关因素进行综合分析，以便对未来发展进行某种可能性预测或者提前警示对采集到的图像进行特征识别与模式处理，实现对视觉信息的有效利用应用层种植业畜牧业水产业其他相关按照农业生产类型，大致分为以下几类，物联网技术已深入到农业的不同类型不同层面。墒情监测系统农田环境监测系统测土配方施肥系统病虫害诊断与预警农机调度系统温室环控系统…养殖环境监控系统精细喂养决策系统育种繁育管理系统疾病诊断与预警养殖流程化管理…农产品配货管理农产品质量安全监管农产品冷链物流监测农产品供销管理市场行情监测农产品分级分类…水体环境监测系统鱼类精细饲喂系统鱼病远程诊断系统水质调控系统…关注点之一：政府级综合服务云平台综合服务云平台

是为政府监管部门打造的一个集产业扶持、综合监管、信息服务、市场预测、统计分析、远程教育、专家咨询等功能于一体的综合性服务平台，满足政府的管理服务和决策分析需求，同时满足农企精细化化生产管控的需求。基础功能信息管理辅助决策网上办事信息发布远教服务市场行情专家诊断质量追溯应急指挥防灾防疫管理辅助………界面一界面二功能面板关注点之二：农业应急指挥系统农业应急指挥系统是一个基于3S信息系统和应急信息资源的多网整合、软硬件结合的应急保障技术系统。可实现对突发的农业自然灾害、农业四情、农业公共卫生等突发情况进行预警、调度与指挥。灾害监测与预警灾情评估与决策应急处理与保障应急响应指挥日常业务管理灾情信息发布系统功能包括：入口界面操作区沼液池GIS分布沼液液位监测运输路线GIS监测视频监控监测系统截图监测系统架构沼液监测部分指标关注点之三：农村沼液监测监管农业生产信息化[]物联网及信息技术已经渗透到各行各业，如何抓住契机，打造现代化科技型农业？Ⅱ通过云服务模式，打造高效、低成本的智能化生产管理及控制系统，实现对：1）生产环境变化实时监测；2）生产设备自动化控制；3）生产方式指导与决策；种植类畜牧类信息的融入，对传统农业生产的变革是深远的，随着技术与模式的成熟，带来的效益也是非常巨大的！水产类农业生产信息化主要面向三大类农业业态：视频监控采集节点箱设备控制器云平台菜单传感器列表生产区域选择生产控制区预警信息视频控制区关注点之四：设施农业自动化控制及信息化管理系统功能区现场设备安装光照传感器土水传感器温读传感器数据网关主控制箱一体化控制器……二级功能界面传感器及控制器等（一）智慧种植解决方案系统主要由数据采集部分、数据传输部分、自动化控制，以及相应的配套应用软件组成，实现种植作物的智能化管理与控制。种植类农业物联网通讯及控制流程图温室内布设示意图（设施种植）可监测—空气温度空气湿度土壤水分光照强度CO2浓度等可控制—风机湿帘环流风扇卷膜机喷滴灌等畜牧智能化养殖系统

围绕设施化畜禽养殖场生产过程各个环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息，利用和二维码耳标进行动物个体跟踪管理，及利用信息化手段对养殖场的日常生产进行科学、高效管理。监测指标系统功能二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度→参数采集、设备控制、异常预警、视频监控、专家诊断→基本信息管理、养殖档案管理、防疫管理、投入品管理→数据存储与备份、统计及分析、辅助决策（二）智慧畜牧解决方案奶牛养殖家禽养殖采用水质信息

实时感知、稳定传输、智能信息处理、自动控制等物联网技术，建成无线水质监测系统，采集与养殖相关重要的水体环境参数：水温、DO（溶解氧）、pH值、氨氮及亚硝酸盐等对水产品生长有重大影响的水质参数。1、水体数据监测2、养殖设备自动化控制3、养殖预警4、养殖视频监控5、设备管理6、数据查询7、信息接收水温、溶氧、pH、氨氮等增氧泵、水泵、投料机等设备预警、水体参数异常预警等设备运行状态、参数及位置管理生产及环境数据可视化查询水下视频及生产环境视频系统推送过来的涉农信息溶解氧水位水温电导率pH浊度（三）智慧水产解决方案监测参数软件功能关注点之五：农产品质量安全溯源系统农产品可追溯系统

是控制农产品质量安全有效的手段。可追溯系统强调产品的惟一标识和全过程追踪，对实施可追溯系统的产品，在其各个生产环节，对整个供给链各个环节的产品信息进行跟踪与追溯。基本页面主要功能溯源流程图安全可预警、源头可追溯、流向可跟踪、信息可查询、责任可认定、产品可召回六大溯源特征关注点之六：农业病虫害远程监测预警系统农作物病虫害防治是实现农作物稳产、高产和优质的关键措施，一直受到农业科研单位和农业技术推广部门的高度重视。系统依托各区农技植保人员及农户，利用相机、手机等拍照设备将现场采样图片上传至平台，通过平台提供的病虫数量数据模型关系，计算出农田病虫数，与平台提供的防治信息库的灾害等级阈值进行比对，当超过某种等级时，通过群发短信的方式进行防治措施的信息发送。系统主要功能有：日常监测专家咨询案例诊断知识库等统计报表软硬件优势广泛兼容支持平台兼容性强，对不同物联网设备厂商，如大华、海康、托普等，以及多数系统提供商，都具有很好的接入兼容性云资源支撑采用云服务模式，最大限度降低农业物联网运营成本，目前用于农业信息化数据处理的服务器有100多台。多样化扩展采用标准化接口，可灵活的实现应用功能扩展，满足不同使用者需求。132浙江省农业厅（全省农业物联网云平台）杭州市农业局（杭州智慧农业平台）宁波象山市（智慧