智能农业系统

智能农业系统篇一：智能农业的工作原理和作用

中国农业物联网领航者——托普农业物联网

智能农业的工作原理和作用

智能农业系统工作原理

智能农业通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。托普物联网指出可以根据用户需求，随时进展处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进展自动控制和智能化管理提供科学根据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或的连接进展实时观察，记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。

智能农业简介

托普物联网认为智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化消费，实现集约高效可持续开展的现代超前农业消费方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术标准和高效益的集约化规模经营的消费方式。它集科研、消费、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模消费；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动消费率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。

智能农业施行过程

1、信息获取

包括农田地理要素、环境信息、作物信息几大方面的获取。

2.分析决策

主要包括GIS管理、变量施肥灌溉喷药、产量数据处理等一系列的操作过程。

3.变量施行

主要分为变量施肥、变量喷药、智能测产等几个步骤。

智能农业技术支撑

1.全球定位系统(GPS)

GPS是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度、全天候、全球性的准确定位系统。GPS是智能农业的根底,主要用于实时、快速地进展田间信息的采集和田间操作的准确定位,在智能农业中发挥了重要作用,为农田信息定位,指挥农机行走和农机作业,同时对周边环境进展不定期监测定位,为农业专家系统提供有益的空间信息。

2.地理信息系统(GIS)

是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素,储存在计算机内,通过计算机及数据库管理软件,可以对有关内容进展快速查询、评估、分析、更新、修改、存档、传输等。通过GIS可快速检索各点的土壤、空气等农业状况,再据此采取措施,有针对性的运用精准农机进展操作。

3.遥感系统(RS)

由传感器、载体和指挥系统等3局部组成。农业遥感技术是现代航空技术、计算机技术等相结合的产物,是人类从空间对地球进展观察的手段。RS对各种物体如土地、河流水系、农作物等进展观测,使人们快速获得相关农业信息,其准确性比人工预报大大进步。

篇二：基于物联网的智能农业系统设计及实现

题目：

基于物联网的智能农业系统设计及实现系别：专业：学号：姓名：指导老师：

年月日

前言

物联网被认为是继计算机、互联网与挪动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、挪动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。物联网在农业上的应用将会使农业消费方式产生重大变革，会急速促进我国农业消费问题上面临的种种问题。

摘要

物联网作为信息产业的第三次浪潮,在农业中的应用将会解决一系列科学技术问题,例如分布在广域空间的信息获取,高效可靠的信息传输以及面向不同应用的智能决策等,将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器。农业消费过程中,温度、湿度、光照强度、C02浓度、水分以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物的生长,传统农业的管理方式远远没有到达精细化管理的标准,只能算是粗放式管理,在这种管理方式下,通过人的感知才能管理上述环境参数,无法到达准确性要求,要实现现代农业的智能化管理,建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的。因此,本文设计了基于物联网的智能农业监测系统,该系统可以准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进展远程监测。论文首先详细阐述物联网和农业物联网的内涵和体系构造、农业物联网的关键技术和将来开展。介绍了数据交融的相关概念,并提出了KDF算法用于系统对感知数据的处理。KDF算法是基于卡尔曼滤波的数据交融算法,可以到达减少冗余信息、降低能量消耗以及消除干扰使获得的感知数据更加准确的目的。其次,论文给出了系统的总体设计,并根据设计要求,以MSP430F5438微处理器、射频模块CC2520、射频放大前端CC2591以及SHT10温湿度传感器等环境感知传感器为核心,构建了传感器硬件节点。传感器节点的软件以Z-Stack协议栈为根底,成功的实现了无线Mesh网络的组建和数据的可靠传输。最后,论文介绍了上位机监测软件,上位机监测软件基于B/S架构,使用JSP语言在MyEclipse环境下开发,具有良好的人机交互前台界面；后台采用MySQL数据库,完成环境参数数据和其他有用信息的存储；将整个系统通过Tomcat效劳器在线发布,系统便可以接入到Internet中,形成“底层(传感器)—Internet网络—远程监控〞的构造,使连入互联网的计算机均可以访问。对系统从功能实现角度来开展的实验结果显示,该系统可以正常稳定的工作,无线传感器节点可以正常构建无线Mesh网络,可以进展数据可靠传输,系统通过Tomcat效劳器在线发布,用户可以在任何—台与Internet相连的PC机上登录本系统进展数据查询和系统管理,实现远程监测的功能,并且本系统采用的节能机制到达了很好的节能效果,且采集数据的精度符合要求。

关键词：农业物联网；无线传感器网络；数据交融；B/S架构

ABSTRACT

ABSTRACT

TheInternetofthingsasthethirdwaveofinformationindustry,itsapplicationinagriculturewillsolvetheproblemofaseriesofscienceandtechnology,suchasdistributedinwideareaspaceinformationacquisition,highefficientandreliableinformationtransmission,andgearedtotheneedsofdifferentapplicationsofintelligentdecision-making,etc.,willisaboostertothetransformationoftraditionalagriculturetomodernagricultureandtheaccelerator.Agriculturalproductionprocess,thetemperature,humidity,lightintensity,concentrationofourfleet,moisture,andothernutrientssuchasthegrowthofthecrops,themoneffectofnaturalfactorsoftraditionalagriculturalmanagementwayfarnotreachedthestandardoffinemanagement,canbeextensivemanagement,inthiskindofmanagementmode,throughpeopleawarenessofmanagementenvironmentoftheseparameters,cannotmeettheaccuracyrequirements,inordertorealizeintelligentmanagementofmodernagriculture,toestablishapractical,reliable,long-termmonitoringofagriculturalenvironmentmonitoringsystemisverynecessary.Therefore,thisarticledesignedtheagricultureintelligentmonitoringsystembasedonInternetofthings,thesystemcanaccuratelyinrealtimeforthegrowthofthecropsandenvironmentalinformationforremotemonitoringoftheinformation.PaperfirstelaboratedtheconnotationofInternetofthingsandInternetofthingsofagricultureandarchitecture,thekeytechnologyofInternetofthingsofagricultureandthedevelopmentinthefuture.Introducestherelatedconceptsofdatafusion,andproposedtheKDFalgorithmforsystemprocessingofsensorydata.KDFalgorithmisthedatafusionalgorithmbasedonkalmanfilter,canachievereducetheredundantinformationandreduceenergyconsumption,andeliminatetheinterferencetomakeamoreaccurateperceptionofthedataobtained.Secondly,thepapergivestheoveralldesignofthesystem,andaccordingtothedesignrequirements,withMSP430F5438microprocessorCC2520,rfmodule,rfamplifierfront-endCC2591andSHT10suchastemperatureandhumidityenvironmentperceptionasthecore,tobuildasensornodehardware.SensornodesoftwarebasedontheZ-StackprotocolStack,successfulimplementationofthewirelessMeshnetworkformandreliabletransmissionofdata.Finally,thepaperintroducesthePCmonitoringsoftware,PCmonitoringsoftwarebasedonB/Sstructure,usingJSPlanguageundertheenvironmentofMyEclipsedevelopment,hasagoodhuman-puterinteractioninterfaceatthefrontdesk;ThebackgroundusingtheMySQLdatabase,pleteenvironmentalparameterdataandotherusefulinformationstorage;TheentireonlinesystembytheTomcatserver,thesystemwillbeabletoaccesstotheInternet,theformationof"theunderlying(sensor),theInternetnetwork,remotemonitoringofthestructure,maketheputerareconnectedtotheInternetcanaccess.Thesystemfromtheperspectiveoffunctionsinordertodeveloptheexperimentalresultsshowthatthesystemcanbenormalandstablework,wirelesssensornodescanbenormaltobuildwirelessMeshnetwork,canundertakedatareliabletransmission,onlinesystembytheTomcatserver,theusercaninanyPC-unitsareconnectedtotheInternetloginthissystemfordataqueryandmanagement,realizethefunctionofremotemonitoring,andthissystemadoptsthemechanismofenergysavingachievedgoodenergysavingeffect,anddataaccuracymeetstherequirements.

Keywords:AgriculturalInternetofthings;Wirelesssensornetwork(WSN);Datafusion;B/Sarchitecture

目录

目录

前言.......................................................................................................................................................I摘要.....................................................................................................................................................IIABSTRACT.......................................................................................................................................III目录.................................................................................................................................................II

第一章概述........................................................................................................................................1

1.1目的和意义...............................................................................................................................3

1.2制作开发环境...........................................................................................................................3

1.3物联网架构图...........................................................................................................................4

第二章传感层....................................................................................................................................6

2.1传感层设计................................................................................................................................6

2.2传感器节点设计........................................................................................................................6

2.3网关节点设计............................................................................................................................6

第三章传输层....................................................................................................................................7

3.1传输层系统设计........................................................................................................................7

3.2目的设计....................................................................................................................................7

第四章应用层....................................................................................................................................8

.................................................................................................................................8

4.2传感节点的主程序设计.........................................................................................................8

.........................................................................................................8

完毕语..................................................................................................................................................9

致谢....................................................................................................................................................10

参考文献............................................................................................................................................11

篇三：智慧农业物联网系统建立方案

智慧农业物联网系统建立方案

一、工程概述：

园区拥有拥有温室设施栽培、大田蔬菜种植基地、水产养殖基地蔬种植基，装备有完善的温室、灌溉、增氧设施根底。本系统主要内容是在园区内完成农业物联网温室环境信息、大田环境信息、养殖水体信息监测；温室、大田、养殖可视化监控；温室设施及灌溉自动化控制、水产养殖增氧的施行建立。根据系统建立要求，本次系统建立利用光纤网络通讯方式扩展前端农业物联网系统建立范围和功能、构建农业物联网专用的视频图像传输与自动化控制专属网络，配合农业物联网环境信息采集设备系统形成一套符合现代化智能农业物联网展示与应用需求，具有切合实际用户需求、功能全面、技术领先的综合农业物联网应用系统。

二、建立内容：

2.1、系统构成工程在连栋温室内架设1套环境信息采集器，大田架设2套环境信息采集器，水产养殖架设1套信息采集器，利用传感器采集环境温度、湿度、土壤含水量、土壤温度、光照强度、水体溶解氧、水体PH、作物生长与水产养殖所必须的环境因子的数据，通过无线网络传输到农业物联网消费管控平台，进展数据的存储、分析比对系统设定的数据阀值，将反响控制命令通过无线通讯方式传输至农业物联网智能控制柜，自动控制温室卷帘、通风、喷滴灌、水产增氧机设备，使环境遇水体保持在适宜作物与水产生长的条件下。

视频系统是利用在连栋温室安装的高清数字摄像机，通过光纤网络传输方式对作物生长状况、设备运行状态、员工工作场景全方位视频采集和监控；农场管理者可以应用农业物联网消费管控平台根据系统显示的作物生长情况与水产环境信息远程对农场温室设施、肥水灌溉与水产增氧实现自动化的控制，同时可远程对消费进展指导管理。集中表达农业种植的集约化、科技化、现代化。

病虫害预防系统是农场主利用身边的等挪动终端图像上传农业物联网平台病虫害防治系统，经系统分类由专家诊断后传回病虫害诊断信息与详细防治措施。

2.2无线网信息采集系统建立农业环境信息的采集和农业设施的智能化、自动化，是设施农业有别于传统农业的核心技术之一。农业物联网智能控制的根底首先要通过传感器进展环境参数的采集，传感器的选择对于获取数据的准确性和功能性非常关键。同时农业消费应用中特殊的高温、高湿度和培养液的高腐蚀性对于传感器的功能性要求很高，既需要能长期耐高温、耐高湿、耐腐蚀的传感器。

根据本工程农业物联网实际建立需求，温室架设二套环境信息采集器，采集器放置在温室中间与温室边缘；大田内架设两套环境信息采集器，根据实际应用需求环境信息采集器采集5种环境参数：空气温度、2、空气湿度、3土壤水分、4土壤温度、5光照强度。水产养殖区架设1台环境信息采集器采集参数为：1水体溶解氧、2、水体PH

2.3实时视频监控系统建立农场视屏采集系统配套有1个高清数字球型摄像机和6台枪型摄像机。均采用网络数字摄像机，区别于传统模拟摄像机，明晰度更高，兼容Internet传输协议，可通过网络传输图像信息，同时可以与中央效劳器主机组成局域网，在农业物联网消费管控中显示。

视屏系统通过铺设光纤方式实现图像传输，沿园区道路铺设8芯单模光纤，在温室、大田、水产区分别架设小分纤柜，采用分纤方式在每个温室内留有一芯的光纤，剩余5芯光纤预留备用。分纤后采用单芯光纤或尾纤进入每个点，点内架设光纤收发器、交换机、最终通过网线方式连接到摄像头。摄像头分布：温室大棚2台枪机；大田1台枪机1台球机；水产养殖区2台枪机。

通过可视化监控系统可直观的观测连栋温室与水产养殖区设备运行状况与动植物生长情况，配合物联网信息采集系统上传的数据对设备进展及时准确的操作管理。园区办公室接入互联网之后，在任何地方只要能连接网络就可以通过网页访问方式实时看到园区测试点的实时图像信息，配合信息采集与智能化管理系统对试验点设施进展远程科学化管理。系统监控画面如下列图所示：

〔2〕定时消费控制根据设定的作物生长规律与水产养殖管理经历，在特定的时间对农业设施设备与水产增氧机进展特定时段的开启关闭定时操作。

〔3〕远程或手动控制农业物联网消费管控平台可以设置成手动形式，在这种形式下，管理者可远程通过互联网对园区所有可控设备进展人工管理，以便处理应用过程中的复杂情况。

2.5病虫害信息采集预警系统病虫信息采集预警系统软件是植保工程的根底设施，是构筑整个病虫害监测预警和控制体系的根底通信平台，可以全面进步病虫害的监测和控制系统信息化工作程度。系统满足病虫害调查数据信息的系统化采集、统计、分析、发布，实现信息资源共享的需要。园区管理者可将农作物生长与病害状况的图片信息录入病虫害信息采集预警系统，通过系统的分类汇总，结合数据库与专家会诊对病虫害种类进展判断给出准确的判断由系统回传预防与防治方法。系统保证园区农作物的消费平安，降低病虫害大面积发生概率，合理进展病虫害防治工作。

2.6拼接屏系统建立：

系统采用3*3的共九块46寸液晶显示拼接