學(xué)年論文——物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究

1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模板</p><p>　　本科學(xué)年論文(設(shè)計(jì))</p><p>　　論文題目 物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2015 年 5 月 20 日</p><p><b&

3、gt;　　目 錄</b></p><p>　　研究背景和意義 ……………………………………………… 1</p><p>　?。ㄒ唬┭芯康谋尘啊?1</p><p>　　1.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨的問題…………………………………………… 1</p><p>　　2.智能精確農(nóng)業(yè)實(shí)例介紹…………………………

4、……………… 2</p><p>　?。ǘ┭芯康默F(xiàn)實(shí)意義……………………………………………… 2</p><p>　　二、研究目標(biāo)…………………………………………………………3</p><p>　?。ㄒ唬o線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)……………………………………………3</p><p>　?。ǘ┺r(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)……………………………………………3<

5、;/p><p>　?。ㄈ┺r(nóng)業(yè)大棚信息系統(tǒng)……………………………………………4</p><p>　　三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用中各類傳感器簡(jiǎn)介……………………………………5（一）各類傳感器產(chǎn)生背景…………………………………………5</p><p>　?。ǘ└黝悅鞲衅骱?jiǎn)介………………………………………………5</p><p>　　四、研究?jī)?nèi)容………………………

6、…………………………………6</p><p>　　（一）精確農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)……………………………………6</p><p>　?。ǘ┚珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)…………………………………7</p><p>　?。ㄈ┪锫?lián)網(wǎng)感應(yīng)的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)……………………………7</p><p>　　五、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用………………………………………………

7、…8</p><p>　　（一）數(shù)據(jù)采集………………………………………………………8</p><p>　?。ǘ┺r(nóng)業(yè)設(shè)施智能控制系統(tǒng)………………………………………9</p><p>　　（三）農(nóng)業(yè)影像監(jiān)控…………………………………………………9</p><p>　　（四）病蟲害預(yù)警……………………………………………………10</p>

8、;<p>　　（五）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)………………………………10</p><p>　?。┪锫?lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問題………………………10</p><p>　?。ㄆ撸┲悄苻r(nóng)業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域的未來…………………………………11</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………12</p><p

9、>　　物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究</p><p><b>　　內(nèi) 容 摘 要</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)著農(nóng)業(yè)技術(shù)的革命。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)聯(lián)姻，將農(nóng)業(yè)和因特網(wǎng)技術(shù)聯(lián)系在一起，創(chuàng)新了生產(chǎn)方式，也催生了現(xiàn)代的智能精確農(nóng)業(yè)。本文試著將所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，名為“精確農(nóng)業(yè)”的高科技農(nóng)業(yè)工程，即利用衛(wèi)星、遙感、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)

10、控制等高新技術(shù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以提高產(chǎn)量，降低能耗。這項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)的農(nóng)田耕作技術(shù)成熟后將向全國(guó)推廣，以解決我國(guó)地少人多的農(nóng)業(yè)發(fā)展瓶頸、減少污染和浪費(fèi)，走農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的道路。</p><p>　　高科技可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，智能管理可以實(shí)現(xiàn)各類農(nóng)業(yè)資源的高效利用，也可以實(shí)現(xiàn)改善環(huán)境這一可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)；不但可以最大限度的提高農(nóng)村農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，而且是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)出、低能耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展型農(nóng)業(yè)的高效途徑。<

11、/p><p>　　關(guān)鍵詞：精確農(nóng)業(yè) 物聯(lián)網(wǎng) 智能農(nóng)業(yè)</p><p>　　The Internet of things in the application of intelligent agriculture research</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　After e

12、ntering the 21st century, the development of science and technology promotes the agricultural technology revolution. The agricultural technology and the Internet are related together, it innovated the mode of production

13、, and it dose good for the emergence of the intelligent precision agriculture. The program named high-tech agricultural engineering which means using satellite, remote sensing, computer and automatic control of high an

14、d new technology in agricultural production, in order</p><p>　　High-tech agriculture can promote the transformation of development mode, and intelligent management can realize all kinds of high efficiency ut

15、ilization of agricultural resources, and it protects the environment as well. The intelligent management can not only improve the rural agricultural productive forces, but also achieve the purpose of sustainable developm

16、ent.</p><p>　　Key words：Precision Agriculture Internet of Things Agricultural application </p><p><b>　　序 言</b></p><p><b>　　物聯(lián)網(wǎng)的概念：</b></p><

17、p>　　物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of Things”，簡(jiǎn)稱IOT。物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。即物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延

18、伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。</p><p><b>　　智能農(nóng)業(yè)的概念：</b></p><p>　　“智能農(nóng)業(yè)”（Intelligent Agriculture），指的是利用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、連續(xù)數(shù)據(jù)采集傳感器（CDS）、遙感（RS）、變率處理設(shè)備（VRT）和決策支持系統(tǒng)（DSS）等現(xiàn)代高新技術(shù)，獲取農(nóng)田小區(qū)作

19、物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素（如土壤結(jié)構(gòu)、地形、植物營(yíng)養(yǎng)、含水量、病蟲草害等）實(shí)際存在的空間及時(shí)間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，并采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)域?qū)Υ?，按需?shí)施定位調(diào)控的“處方農(nóng)業(yè)”；其基本涵義是一方面查清田塊內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異，另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)，進(jìn)行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”，調(diào)動(dòng)土壤生產(chǎn)力，以最少的或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，

20、高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。</p><p><b>　　一、研究背景和意義</b></p><p><b>　　(一)研究的背景</b></p><p>　　1.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨的問題</p><p>　　我國(guó)人多地少，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)加入世貿(mào)組織后,國(guó)外價(jià)格低廉的優(yōu)質(zhì)農(nóng)副

21、產(chǎn)品源源不斷地流入我國(guó),這對(duì)我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)構(gòu)成極大威脅。因此,如何提高 我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,如何對(duì)大面積土地的規(guī)?；N實(shí)施信息技術(shù)指導(dǎo)下科學(xué)的精確管理,是一個(gè)既前沿又當(dāng)務(wù)之急的科研課題。而現(xiàn)實(shí)情況是，粗放的管理與濫用化肥，其低效益與環(huán)境污染令人驚嘆。 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)手段落后，主要是依靠人力、畜力和各種手工工具以及一些簡(jiǎn)單機(jī)械。在現(xiàn)實(shí)中主要存在的問題是： (1)農(nóng)業(yè)科技含量、裝備水平相對(duì)滯后， (2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在污染和

22、浪費(fèi)，據(jù)農(nóng)業(yè)、水利部門測(cè)算，我國(guó)每年農(nóng)業(yè)所消耗化肥、農(nóng)藥和水資源量都在飛速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)驚人，農(nóng)業(yè)的污染問題困擾著不少鄉(xiāng)村，不少農(nóng)民群眾飲水安全受到影響。 (3)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出少、農(nóng)民收入低 (4)農(nóng)產(chǎn)品的品種少。依靠和使用著這些落后的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)技術(shù)維持著簡(jiǎn)單再生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率低下，農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢，農(nóng)業(yè)得不到很好的發(fā)展，這從而又反過來阻礙了農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)工具的創(chuàng)新。于是，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的自身發(fā)展陷入惡性循環(huán)之中。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展

23、過程中面臨著確保農(nóng)產(chǎn)品總量、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.智能精確農(nóng)業(yè)實(shí)例介紹</p><p>　　精確農(nóng)業(yè)是最近幾年來在美國(guó)、加拿大和歐盟一些國(guó)家發(fā)展起來的高新技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)模式。它的特點(diǎn)是“精確”，它利用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)、遙測(cè)遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)，做到精確作業(yè)、精確施肥和精確估產(chǎn)。 </p><p>　　波特是美國(guó)明尼蘇達(dá)州的農(nóng)民，他駕駛

24、拖拉機(jī)在田里工作，表面上看它和別的農(nóng)民沒有什么區(qū)別。但是，他的拖拉機(jī)上裝了一部586電腦，從屏幕上可看到面積達(dá)700公頃的玉米和大豆田的地圖，計(jì)算機(jī)還會(huì)告訴他哪個(gè)地方需要施肥，施多少肥；如果再裝一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)接收器，就可以收到全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)出的遙感遙測(cè)信息，根據(jù)這些信息可進(jìn)行精確的土壤調(diào)查、合理施肥、作物估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和土地合理利用等。 </p><p>　　土壤調(diào)查和合理施肥可減少用肥量，減少浪費(fèi)、減少投

25、入，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。土壤調(diào)查首先要采集土壤樣品，如在播種之前，農(nóng)民駕駛適合地形的車輛在土地上行駛一遍，采集土壤樣品數(shù)據(jù)，并輸入計(jì)算機(jī)；同時(shí)全球定位系統(tǒng)精確記錄下樣品采集地的位置，繪出土壤成分分布圖。另外，存入計(jì)算機(jī)的施肥軟件就能根據(jù)不同土壤、不同肥料類型和不同作物的施肥標(biāo)準(zhǔn)，推薦最佳方案，做到合理施肥。 </p><p>　　作物估產(chǎn)不但能較準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)產(chǎn)量，還能繪出產(chǎn)量分布圖。當(dāng)農(nóng)民駕駛聯(lián)合收割機(jī)收割玉米時(shí)，玉米

26、棒就碰動(dòng)收割機(jī)上計(jì)數(shù)器的開關(guān)，從而計(jì)算出收割的玉米棒子數(shù)；與此同時(shí)，衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)記錄收割這些玉米棒時(shí)收割機(jī)所處的地理位置，這樣就可畫出產(chǎn)量分布圖和計(jì)算出每塊土地的產(chǎn)量，根據(jù)產(chǎn)量分布圖也可判斷出何處缺肥，需要施多少肥。 </p><p>　　精確農(nóng)業(yè)能針對(duì)各條塊農(nóng)田的土壤結(jié)構(gòu)。肥力狀況和作物生長(zhǎng)情況等因素的精確測(cè)量和計(jì)算，提出種子、化肥、生長(zhǎng)劑、除草劑、殺蟲劑等的合理用量。美國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部依阿華州艾姆斯土壤耕作實(shí)

27、驗(yàn)室制訂了一項(xiàng)“衛(wèi)星指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)合計(jì)劃”，在種植大豆、玉米、燕麥和苜蓿的450公頃農(nóng)田上進(jìn)行試驗(yàn)，每隔13米收集一組農(nóng)田各種數(shù)據(jù)信息，輸入計(jì)算機(jī)，并同時(shí)在拖拉機(jī)上安裝了無線電信號(hào)接收系統(tǒng)，接收衛(wèi)星信號(hào)，并確定自身位置。拖拉機(jī)即可根據(jù)聯(lián)合計(jì)劃，進(jìn)行各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。</p><p>　　(二)研究的現(xiàn)實(shí)意義</p><p>　　通過分析，讓我們知道，在實(shí)現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)的道路上，智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)依然

28、存在著諸多問題，因?yàn)楝F(xiàn)有的技術(shù)是基于有線的；而基于無線傳感網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)精確農(nóng)業(yè)系統(tǒng)無疑更具發(fā)展?jié)摿?，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較高的帶寬傳輸能力，抗干擾能力強(qiáng)、安全保密性良好，而且功率譜密度低。我們可以利用上述特點(diǎn)，針對(duì)農(nóng)田信息采集和管理組建新的無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息的無線、實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí)，可以給用戶提供更多的決策信息和技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理。</p><p>　　對(duì)比國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)在精確農(nóng)業(yè)發(fā)展模

29、式上的弊病，沒有在應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)上技術(shù)熟練的人才，信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和技術(shù)不成熟。最為尷尬的是，國(guó)內(nèi)更多的是示范工程和項(xiàng)目，僅僅停留在試驗(yàn)和演示階段而沒有能夠形成產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用項(xiàng)目。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能精確農(nóng)業(yè)系統(tǒng)則致力于將精確農(nóng)業(yè)從概念化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)化，更專注于應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品化，力圖為智能精確農(nóng)業(yè)的大規(guī)模推廣應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　綜上所述，智能精確農(nóng)業(yè)是目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向，其取代傳

30、統(tǒng)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然，更是符合我國(guó)國(guó)情的選擇，智能精確農(nóng)業(yè)根據(jù)農(nóng)作物的生長(zhǎng)習(xí)性及時(shí)的調(diào)整土壤狀況和環(huán)境參數(shù)，以最少的投入獲得最高的收益。改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中必須依靠環(huán)境種植的弊端及粗放的生產(chǎn)經(jīng)理管理模式，改善了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與品質(zhì)，調(diào)整了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，確保了農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn)量，高效地利用了各種各樣的農(nóng)業(yè)資源，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，可以實(shí)現(xiàn)高效利用各類農(nóng)業(yè)資源和改善環(huán)境這一可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，不但可以最大限度

31、提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，而且是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的有效途徑。 </p><p><b>　　研究目標(biāo)</b></p><p>　?。ㄒ唬o線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)</p><p>　　建立無線的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程進(jìn)行多方面監(jiān)管和精確調(diào)控。在大棚控制系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、離子傳

32、感器、生物傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、PH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測(cè)量來獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p>

33、<p>　　(二)農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)</p><p>　　開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、高效的目的。利用傳感器感應(yīng)土壤的水分并控制灌溉系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)水節(jié)能，可以構(gòu)建高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺(tái)。</p><p>　　農(nóng)業(yè)灌溉是我國(guó)的用水大戶，其用水量約占總用水量的70％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因干旱我國(guó)糧食每年平均受災(zāi)面積達(dá)兩千萬(wàn)公頃，損失糧食占全國(guó)

34、因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食的 50％。長(zhǎng)期以來，由于技術(shù)、管理水平落后，導(dǎo)致灌溉用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率僅40％。如果根據(jù)監(jiān)測(cè)土壤墑情信息，實(shí)時(shí)控制灌溉時(shí)機(jī)和水量，可以有效提高用水效率。而人工定時(shí)測(cè)量墑情，不但耗費(fèi)大量人力，而且做不到實(shí)時(shí)監(jiān)控；采用有線測(cè)控系統(tǒng)，則需要較高的布線成本，不便于擴(kuò)展，而且給農(nóng)田耕作帶來不便。因此，設(shè)計(jì)一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過ZigBee自組網(wǎng)方式構(gòu)成，從

35、而避免了布線的不便、靈活性較差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)土壤墑情的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，農(nóng)田節(jié)水灌溉的自動(dòng)化控制，既提高灌溉用水利用率，緩解我國(guó)水資源日趨緊張的矛盾，也為作物生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。</p><p>　　(三)農(nóng)業(yè)大棚信息系統(tǒng)</p><p>　　構(gòu)建智能農(nóng)業(yè)大棚物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)從生產(chǎn)到質(zhì)檢和運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化管理。智能農(nóng)業(yè)大棚物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)主要研究溫度、化學(xué)等多種傳感器對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)

36、過程全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理；結(jié)合RFID電子標(biāo)簽在培育、生產(chǎn)、質(zhì)檢、運(yùn)輸?shù)冗^程中，進(jìn)行可識(shí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。本系統(tǒng)致力于構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的專用農(nóng)業(yè)評(píng)估信息系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。</p><p>　　圖1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架</p><p>　　三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用中各類傳感器簡(jiǎn)介</p><p>　　(一)各類傳感器產(chǎn)生背景&

37、lt;/p><p>　　有需求就有市場(chǎng)，當(dāng)今世界在各項(xiàng)技術(shù)方面都有先驅(qū)者，傳感器領(lǐng)域也是科學(xué)發(fā)展十分重要的分支。在十五期間，國(guó)家863計(jì)劃數(shù)字農(nóng)業(yè)重大專項(xiàng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田信息采集技術(shù)的突破，推出了一批成本低、高性能的土壤水分和作物營(yíng)養(yǎng)信息采集技術(shù)產(chǎn)品，基本解決了數(shù)字農(nóng)業(yè)信息快速獲取技術(shù)瓶頸問題。開展了農(nóng)田水分、養(yǎng)分、作物長(zhǎng)勢(shì)、冠層生理與生態(tài)因子、品質(zhì)、產(chǎn)量和蟲害草害等信息采集關(guān)鍵技術(shù)研究，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型土壤水

38、分傳感器，研制了土壤和作物養(yǎng)分信息快速采集方法與新型配套儀器設(shè)備;在蟲害與雜草動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究方面取得了重大進(jìn)展，開發(fā)了基于稱重傳感器的高精度智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)，解決了智能測(cè)產(chǎn)與谷物品質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精度難題;使我國(guó)農(nóng)業(yè)信息快速獲取邁出了新的步伐。</p><p>　　(二)各類傳感器簡(jiǎn)介</p><p>　　為了適應(yīng)現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調(diào)節(jié)與環(huán)境控制 (控制溫度、濕度、光照、噴灌量、通風(fēng)等)，

39、以培育各種秧苗，栽培各種果蔬和作物。在這個(gè)過程中，需要溫度傳感器、濕度傳感器、PH 值傳感器、光傳感器、離子傳感器、生物傳感器、CO2 傳感器等檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、PH 值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2 濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。</p><p>　　在果蔬和糧食的儲(chǔ)藏中，傳感器也發(fā)揮著巨大的作用，制冷機(jī)根據(jù)冷庫(kù)

40、內(nèi)溫度傳感器的實(shí)時(shí)參數(shù)值實(shí)施自動(dòng)控制并且保持該溫度的相對(duì)穩(wěn)定。氣調(diào)庫(kù)相比冷藏庫(kù)是更為先進(jìn)的貯藏保鮮方法，除了溫度之外，氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度(RH)、O2 濃度、CO2 濃度、乙烯(C2H4)濃度等均有相應(yīng)的控制指標(biāo)。控制系統(tǒng)采集氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的溫度傳感器、濕度傳感器、O2 濃度傳感器、CO2 濃度傳感器等物理量參數(shù)， 通過各種儀器儀表適時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證有一個(gè)適宜的貯藏保鮮環(huán)境，達(dá)到最佳的保鮮效果。</p&

41、gt;<p>　　在作物的生長(zhǎng)過程中還可以利用形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等來監(jiān)測(cè)物的外形、顏色、大小等，用來確定物的成熟程度, 以便適時(shí)采摘和收獲；可以利用二氧化碳傳感器進(jìn)行植物生長(zhǎng)的人工環(huán)境的監(jiān)控，以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行[4]。例如, 塑料大棚蔬菜種植環(huán)境的監(jiān)測(cè)等；可以利用超聲波傳感器、音量和音頻傳感器等進(jìn)行滅鼠、滅蟲等；可以利用流量傳感器及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制農(nóng)田水利灌溉。</p><p>

42、　　生物技術(shù)、遺傳工程等都成為良種培育的重要技術(shù)，在這其中生物傳感器發(fā)揮了重要的作用。農(nóng)業(yè)科學(xué)家通過生物傳感器操縱種子的遺傳基因，在玉米種子里找到了防止脫水的基因，培育出了優(yōu)良的玉米種子。此外，監(jiān)測(cè)育種環(huán)境還需要溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等； 測(cè)量土壤狀況需用水分傳感器， 吸力傳感器、氫離子傳感器、溫度傳感器等；測(cè)量氮磷、鉀各種養(yǎng)分需要用各種離子敏傳感器[7]。</p><p>　　在動(dòng)物飼養(yǎng)中也有傳感器應(yīng)

43、用，如有可用來測(cè)定畜、禽肉鮮度的傳感器。它可以高精度地測(cè)定出雞、魚、肉等食品變質(zhì)時(shí)發(fā)出的臭味成分二甲基胺( DMA ) 的濃度，其測(cè)量的最小濃度可以達(dá)到1ppm，利用這種傳感器可以準(zhǔn)確地掌握肉類的鮮度，防止腐敗變質(zhì)。也有用來檢測(cè)雞蛋質(zhì)量的傳感器。</p><p><b>　　四、研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　(一)精確農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)</p>

44、<p>　　研究智能農(nóng)業(yè)大棚中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)。密集的網(wǎng)絡(luò)是一種無中心節(jié)點(diǎn)的全分布系統(tǒng)。通過隨機(jī)投放的方式，眾多傳感器節(jié)點(diǎn)被密集部署于監(jiān)控區(qū)域。這些傳感器節(jié)點(diǎn)集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元、通信模塊和能源單元，它們通過無線信道相連，自組織地構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS) 技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和分布

45、式信息處理技術(shù)于一體，因其廣闊的應(yīng)用前景而成為當(dāng)今世界上備受關(guān)注的、多學(xué)科高度交叉的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。</p><p>　　在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中。人們獲取農(nóng)田信息的方式都很有限，主要是通過人工測(cè)量，獲取過程需要消耗大量的人力，而通過使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以有效降低人力消耗和對(duì)農(nóng)田環(huán)境的影響，獲取精確的作物環(huán)境和作物信息。</p><p>　　目前無線技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛，但大都是具有基站星型拓?fù)浣Y(jié)

46、構(gòu)的應(yīng)用，并不是真正意義上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成， 通過各種傳感器采集信息，以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置，這樣農(nóng)業(yè)將有可能逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式, 從而大量使用各種自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。</p><p>　　圖2所示為該控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。其主控系統(tǒng)為嵌入式系統(tǒng)，采用ARM9 S3C241

47、0處理器與Linux操作系統(tǒng)，具有通信網(wǎng)絡(luò)、通用外設(shè)接口，能對(duì)其中設(shè)備進(jìn)行控制管理。該嵌入式網(wǎng)關(guān)連接內(nèi)、外信息傳輸通道皆采用無線的方式，外部網(wǎng)絡(luò)以基于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、提供通用分組無線業(yè)務(wù)的GPRS通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)采用短距離、低功率ZigBee 無線通信技術(shù)，結(jié)合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ孟盗袀鞲衅鲗?duì)農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度、PH值、光照以及土壤養(yǎng)分等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸。</p><p>　　圖2控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖<

48、/p><p>　　(二)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)</p><p>　　數(shù)字化管理技術(shù)主要研究溫度、化學(xué)等多種傳感器對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過程全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理；結(jié)合RFID電子標(biāo)簽在培育、生產(chǎn)、質(zhì)檢、運(yùn)輸?shù)冗^程中，進(jìn)行可識(shí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。</p><p>　　數(shù)字化農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共

49、享和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)。生態(tài)農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)以一定物理模式和邏輯模式的形式進(jìn)行架設(shè)。具體涉及：遙感影像或相關(guān)圖像的處理與分析：包括高分辨率的遙感影像及其它以圖像方式提供的各類數(shù)據(jù)；地物的空間模型：包括對(duì)象、地形、環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)和拓樸關(guān)系等；屬性信息管理：即動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)管理；空間分析：包括緩沖區(qū)、測(cè)量、等值線及地統(tǒng)計(jì)分析與圖表等；應(yīng)用程序：包括服務(wù)器和客戶端程序，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺(tái)的系統(tǒng)功能；其它附屬功能：統(tǒng)計(jì)分析等。</p>

50、<p>　　此系統(tǒng)在功能上可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品信息查詢與發(fā)布、專家決策知識(shí)庫(kù)優(yōu)化決策與分析，達(dá)到信息、技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的高效結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)數(shù)字化控制管理。</p><p>　　(三)物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)</p><p>　　本系統(tǒng)采用混合網(wǎng)，底層為多個(gè)ZigBee監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集。每個(gè)ZigBee監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和若干的土壤溫濕度數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)采用星型

51、結(jié)構(gòu)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為每個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的基站。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)具有雙重功能，一是充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的角色，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)建立和維護(hù)、數(shù)據(jù)匯集;二是作為監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的接口，與監(jiān)控中心傳遞信息。此系統(tǒng)具有自動(dòng)組網(wǎng)功能，無線網(wǎng)關(guān)一直處于監(jiān)聽狀態(tài)，新添加的無線傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)被網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)無線路由會(huì)把節(jié)點(diǎn)的信息送給無線網(wǎng)關(guān)，有無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行編址并計(jì)算其路由信息，更新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表和設(shè)備關(guān)聯(lián)表等。</p><p>　　該系統(tǒng)由無線傳感節(jié)點(diǎn)、

52、無線路由節(jié)點(diǎn)、無線網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控中心心四大部分組成，通過ZigBee自組網(wǎng)，監(jiān)控中心、無線網(wǎng)關(guān)之間通過GPRS進(jìn)行墑情及控制信息的傳遞。每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)通過溫濕度傳感器，自動(dòng)采集墑情信息，并結(jié)合預(yù)設(shè)的濕度上下限進(jìn)行分析，判斷是否需要灌溉及何時(shí)停止。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過太陽(yáng)能電池供電，電池電壓被隨時(shí)監(jiān)控，一旦電壓過低，節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)出電壓過低的報(bào)警信號(hào)，發(fā)送成功后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)直到電量充足。其中無線網(wǎng)關(guān)連接ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò)，是基于無線傳感

53、器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的管理。傳感器節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)自主形成一個(gè)多跳的網(wǎng)絡(luò)。溫濕度傳感器分布于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給就近的無線路由節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由算法選擇最佳路由，建立相應(yīng)的路由列表，其中列表中包括自身的信息和鄰居網(wǎng)關(guān)的信息。通過網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，便于用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。本文設(shè)計(jì)的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)組成框圖如下圖所示。</p><p><

54、;b>　　五、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用</b></p><p><b>　　(一)數(shù)據(jù)采集</b></p><p>　　在溫室內(nèi)部署各種傳感器節(jié)點(diǎn)、采集模塊、物聯(lián)網(wǎng)中間件等，搭建無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，功能各異的傳感器采集相應(yīng)信息。采集的數(shù)據(jù)包括農(nóng)田或大棚內(nèi)的溫度、濕度、空氣中各種氣體濃度參數(shù)、土壤狀況等。當(dāng)傳感器采集的信息超出正常值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)警報(bào)。另外，傳感器設(shè)備

55、的安裝位置將直接影響著數(shù)據(jù)采集的有效性與正確性。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）通過RFID技術(shù)及無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無人農(nóng)物養(yǎng)殖，避免了人員走動(dòng)造成的農(nóng)作物的損害；（2）采用行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)感知層設(shè)備，準(zhǔn)確把握傳感器安裝位置，實(shí)現(xiàn)傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾的可靠信息傳輸；（3）預(yù)警提示功能，可以在異常情況發(fā)生當(dāng)時(shí)及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，提示操作人員加強(qiáng)防范。</p><p>　　(二)農(nóng)業(yè)設(shè)施智能控制系統(tǒng)</p>

56、;<p>　　通過智能手機(jī)、PDA、PC等終端，可隨時(shí)隨地高效、精準(zhǔn)的控制相應(yīng)的農(nóng)業(yè)設(shè)施，如：風(fēng)機(jī)、照明、噴灌、遮陽(yáng)等，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。農(nóng)業(yè)設(shè)施智能控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：（1）實(shí)吋性強(qiáng)，在正常情況下，從終端發(fā)起控制命令3至5秒將控制設(shè)備成功；（2）智能化強(qiáng)，如果設(shè)備發(fā)生故障或者網(wǎng)絡(luò)不通暢時(shí)則會(huì)進(jìn)行智能提示，將原因和狀態(tài)向用戶返回，方便用戶第一時(shí)間內(nèi)獲取最新的設(shè)備信息；（3）穩(wěn)定性強(qiáng)，相比其他采集控制系統(tǒng)，此農(nóng)業(yè)設(shè)施智能控制系統(tǒng)

57、將采集和控制相分離，多通道進(jìn)行通信，采集與控制相互不干擾，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　(三)農(nóng)業(yè)影像監(jiān)控</b></p><p>　　通過智能手機(jī)、PDA、PC等終端，可隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，查看現(xiàn)場(chǎng)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)情況，為科研生產(chǎn)提供第一手資料；同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)溫室大棚內(nèi)的安防監(jiān)控。建設(shè)內(nèi)容包含攝像頭有線網(wǎng)絡(luò)的部署，球形攝像頭的安裝，手機(jī)

58、視頻監(jiān)控模塊的建設(shè)，平臺(tái)視頻監(jiān)控模塊的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器的部署等?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中農(nóng)業(yè)影像監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)：（1）攝像頭高清，流暢，平臺(tái)和手機(jī)等終端上可以清晰的對(duì)溫室中的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并帶有云臺(tái)控制。（2）攝像頭帶有云臺(tái)控制，可以方便的拉近拉遠(yuǎn)，360度轉(zhuǎn)向監(jiān)控。 </p><p><b>　　(四)病蟲害預(yù)警</b></p><p>　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自

59、動(dòng)灌溉系統(tǒng)利用傳感器感應(yīng)土壤的水分，并在設(shè)定條件下與接收器通信，控制灌溉系統(tǒng)的閥門打開、關(guān)閉，從而達(dá)到自動(dòng)節(jié)水灌溉的目的。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由、信息互遞、自組網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)間同步等特點(diǎn), 使灌區(qū)面積、節(jié)點(diǎn)數(shù)量不受到限制，可以靈活增減輪灌組,加上節(jié)點(diǎn)具有的土壤、植物、氣象等測(cè)量采集裝置、通信網(wǎng)關(guān)的Internet 功能與RS 和GPS 技術(shù)結(jié)合的灌區(qū)動(dòng)態(tài)管理信息采集分析技術(shù)、作物需水信息采集與精量控制灌溉技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等構(gòu)建高效、

60、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺(tái)?？稍跍厥?、庭院花園綠地、高速公路中央隔離帶、農(nóng)田井用灌溉區(qū)等區(qū)域, 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水技術(shù)的定量化、規(guī)范化、模式化、集成化,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速和健康發(fā)展。最終使溫室中傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化, 利用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制裝置的網(wǎng)絡(luò)化, 從而達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)方便、增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p><p>　　(五)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)<

61、/p><p>　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)利用傳感器感應(yīng)土壤的水分，并在設(shè)定條件下與接收器通信，控制灌溉系統(tǒng)的閥門打開、關(guān)閉，從而達(dá)到自動(dòng)節(jié)水灌溉的目的。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由、信息互遞、自組網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)間同步等特點(diǎn), 使灌區(qū)面積、節(jié)點(diǎn)數(shù)量不受到限制，可以靈活增減輪灌組,加上節(jié)點(diǎn)具有的土壤、植物、氣象等測(cè)量采集裝置、通信網(wǎng)關(guān)的Internet 功能與RS 和GPS 技術(shù)結(jié)合的灌區(qū)動(dòng)態(tài)管理信息采集分析技術(shù)、作物需

62、水信息采集與精量控制灌溉技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等構(gòu)建高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺(tái)。可在溫室、庭院花園綠地、高速公路中央隔離帶、農(nóng)田井用灌溉區(qū)等區(qū)域, 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水技術(shù)的定量化、規(guī)范化、模式化、集成化,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速和健康發(fā)展。最終使溫室中傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化, 利用網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制裝置的網(wǎng)絡(luò)化, 從而達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)方便、增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p><

63、p>　?。?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問題</p><p>　　1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問題 　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涉及到傳感器以及相應(yīng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。信息采集、傳輸、人機(jī)交互接口等方面沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參照，則不能規(guī)模性生產(chǎn)，因此終端設(shè)備成本偏高，很大程度上影響農(nóng)業(yè)作業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣及應(yīng)用。 　</p><p>　　2.信息集成問題 農(nóng)業(yè)中的各種信息，產(chǎn)生大量

64、的數(shù)據(jù)，由于目前存儲(chǔ)算法不夠完善，存儲(chǔ)成本偏高。 　　3.商業(yè)模式問題 　　當(dāng)前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要有政府支持的示范性項(xiàng)目、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的示范性推廣項(xiàng)目及國(guó)有大型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目這三種商業(yè)模式。各個(gè)模式均有其推進(jìn)的瓶頸問題。因此，有必要統(tǒng)一行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，健全相應(yīng)的體系，加強(qiáng)國(guó)家的資金投入和政策支持</p><p>　　(七)智能農(nóng)業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域的未來</p><p>　　應(yīng)用自動(dòng)控制和電子計(jì)算機(jī)實(shí)

65、現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動(dòng)化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，近年來電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了溫室控制與管理技術(shù)方面的一場(chǎng)革命，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，園藝生產(chǎn)，動(dòng)植物養(yǎng)殖等等方面有著廣泛的運(yùn)用，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增產(chǎn)增質(zhì)增量產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效應(yīng)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)溫室大棚控制系統(tǒng)在九五期間有了長(zhǎng)足快速的增長(zhǎng)，但普遍水平居于低端水平或大部分引自于國(guó)外的成熟技術(shù)與產(chǎn)品，然而引進(jìn)費(fèi)用的昂貴以及維護(hù)服務(wù)難以跟進(jìn)等嚴(yán)

66、重制約著該產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足快速發(fā)展。但是經(jīng)過科學(xué)研究，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域仍然具有遠(yuǎn)大應(yīng)用前景：</p><p>　　（1）在農(nóng)田、果園等大規(guī)模生產(chǎn)方面，如何把農(nóng)業(yè)小環(huán)境的溫度、濕度、光照、降雨量等，土壤的有機(jī)質(zhì)含量、溫濕度、重金屬含量、PH值等，以及植物生長(zhǎng)特征等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取傳輸并利用，對(duì)于科學(xué)施肥、灌溉作業(yè)來說具有非常重要的意義。</p><p>　?。?）在生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通方面，需要對(duì)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)

67、境的溫度和農(nóng)產(chǎn)品的水分進(jìn)行控制，環(huán)境溫度過高可能會(huì)發(fā)生大批農(nóng)產(chǎn)品的腐爛，水分不足品質(zhì)會(huì)受到影響，在這個(gè)環(huán)節(jié)要借助物聯(lián)網(wǎng)的幫助。</p><p>　?。?）還有一類具有典型意義的應(yīng)用是工廠化健康養(yǎng)殖作業(yè)，需要通過實(shí)現(xiàn)畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]肖慧彬.物聯(lián)網(wǎng)中

68、企業(yè)信息交互中間件技術(shù)開發(fā)研究.北京：北方工業(yè)大學(xué)，2009</p><p>　　[2]趙瑩.基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的EPC無線通訊協(xié)議研究.山東：山東大學(xué)，2005</p><p>　　[3]張莉.ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用.電信網(wǎng)技術(shù),2010 </p><p>　　[4] 楊青松. 歐洲超市發(fā)展新趨勢(shì).經(jīng)貿(mào)參考,2006 </p><p&g