普通而不平凡

“科技是第一生產力”這句話用在現代農業中很是恰當。最近幾年，物聯網技術在農業行業領域的應用並不少見，就拿農業物聯網監控系統來說，通過物聯網系統連接各種傳感器，二十四小時自動採集溫室大棚內當前環境信息，以此來獲得作物生長的最佳條件，並根據參數變化實時調控或自動控制溫控系統、灌溉系統等，整個過程無需人員干涉，不僅改變了傳統的農業種植模式，還實現了精細化的管理，為作物的高產、高效、優質等創造了有利的條件。下面具體分析一下應用農業物聯網監控系統的好處：

1、通過物聯網技術，能對農產品生長的整個過程進行全面的監控，不僅實現了精細化管理，還節省了人力成本。

我們都知道，植物只有在一定的環境範圍內才能健康生長，本身在溫室大棚中種植作物就是為了能夠實現對溫室內溫度、溼度等要素的調節與控制，而農業物聯網監控系統就是利用各種無線傳感器和攝像頭來監控採集大棚內的溫度、溼度、土壤溼度、光照、二氧化碳、作物生長狀況圖片等，當將農業物聯網監控系統引入生產基地之後，管理人員不管身在何處，在任何時候，都可以根據農業技術指導來科學管理大棚內農作物的生長，並根據實際需要來自動開啟或關閉卷簾設備，通風機及其他指定設備，從而大大降低了勞動強度，提高了溫室種植管理的精細度。

2、歷史數據的積累，為農業種植科學分析提供了數據基礎。

如今我們都在講大數據，大數據首先是要有準確的數據來源做支撐的，農業物聯網監控系統就是通過對每個田間、每個大棚、每個作物生長過程進行不間斷的數據採集，才能夠在雲平臺上建立起相應的作物種植大數據庫，有了這樣的大數據，就可以對作物的品質產量與種植期間的數據進行監控分析，科學的總結出作物的最佳生長條件，同時也為農業科學研究提供了有效的數據基礎。

屋頂花園有條狗

前言：對於農業物聯網監控系統來講，我是有過相應的工程經歷的。在之前的工作單位從頭到尾的進行了整個農業園區的物聯網的監控實施，主要一個4000平面的連棟溫室、24個日光溫室的物聯網監控系統，主要包含視頻監控、溫度、溼度、光照強調、二氧化碳、氨氣等溫室種植參數。

農業物聯網傳感器

物聯網監控系統的核心就是這些傳感器了，溫室內的環境因素都是由這些傳感器來提供的，包含溫室內空氣的溫度和溼度、土壤的溫度和溼度、溫室內的光照強度、二氧化碳含量、氮氣含量等，這些數據想從大屏幕中看到，都這些不起眼的傳感器來完成的。

農業物聯網控制界面

這套農業物聯網系統主要的目的可以檢測到每個溫室內的溫度、溼度、光照情況，還可以通過溫室內的視頻監控查看作物的生長情況和設備的運作情況。整個溫室內的卷被機、開窗都可以自動的控制，一般還是採用手動控制的，自動控制也是可以的。應為溫室大棚種植環境的控制溫度，大部分還是憑藉經驗，溫度感應器有時候也會出現問題，會造成不必要的麻煩。在電腦端手動的控制也是非常方便的，可以看到設備的運行情況，有問題及時發現。

智能溫室的數據終端

上圖為日光溫室內的數據終端，這個終端本身是屬於獨立的，但同時也是受總機的控制。同時包含單獨日光溫室內的灌溉控制、卷被機控制、卷膜器、照明、補光燈等一些的電器設備都可以單獨的從這個控制櫃（數據終端）來進行控制的。只有棚內的視頻監控的控制不能在這裡控制，需要從物聯網控制中心控制，可以控制視頻監控的方向。

溫室環境因素顯示效果

現在很多溫室內部都會安裝一個顯示器，主要的用途就是現實溫室內的環境數據。從圖片上可以看出對於溫室內的溫度數據、溼度數據、光照數據、二氧化碳數據顯示，對於溫室的工作人員來講可以隨時查看。這些數據也可以起到一個參考作用，方便溫室的工作人員對於溫室日常管理。這些數據也可以從數據處理中心查看到，存儲起來以後可以進行數據的對比。

總結：農業物聯網監控系統在實際的應用中主要以數據的檢測為主，可以用於自動控制。但農業種植模式本身的問題，這些數據在這裡屬於起到參考作用，在實際種植的過程中還是以外認為的操作為主。整個種植行業中雖然很多任務是交給機械，但整體的把控成都還是以人為因素為核心的。

下圖：某農業示範園區

起點農業

農業物聯網監控系統是由1：感知層，即多種傳感器，報括數字傳感器及模擬傳感器，開關量，脈衝等組成。監測空氣溫溼度，地溫，土壤含水率，CO2，光照，光合有效輻射，總輻射等；2：採集處理層，即多種要素傳感器經過ARM芯片處理經過數值分析計算處理，切換循環讀取通過TF卡存儲，液晶屏顯示或LED顯示數值；3：傳輸層。即可採用有線RS232串口傳輸，也可無線無距離GPRS/4G傳輸，也可無線短距離433MHZ傳輸；4：應用層。即應用平臺，可實時顯示採集的各種農業物聯網傳感器參數，可以查詢歷史數據記錄，可以觀看圖標控件，可以查看各種實時曲線，歷史曲線，上下限參數超限自動報警手機短信提醒等。手機APP客戶端可隨時掌握各個傳感器的動態信息，同時也可通過4G攝像頭定時實時抓拍農作物實景。

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物聯網應用在農業生產中主要表現在以下三個方面：

遠程智能農業監控：通過在農業生產現場搭建“物聯網” 監控網絡，實現對農業生產現場氣候環境，土壤狀況，作物長勢，病蟲害情況的實時監測；並根據預設規則，對現場各種農業設施設備進行遠程自動化控制，實現農業生產環節的海量數據採集與精準控制執行。

農產品標準化生產：通過自主研發或與第三方合作導入，為農作物品類逐步建立起“氣候，土壤，農事，生理”四位一體的農業生產與評估模型，將農業生產從以人為中心的傳統模式，變革為以數據為中心的現代模式，通過數據驅動農業生產標準化的真正落地，進而實現農產品定製化生產。

農產品安全追溯及防偽鑑真：通過採集農產品在生產、加工、倉儲、物流等環節的相關數據，為農產品建立可視化產品檔案，向消費者充分展示產品安全與品質相關信息，實現從農田到餐桌的雙向可追溯。同時，通過一物一碼技術，幫助農業生產和流通企業實現產品防偽鑑真，並精準獲取客戶分佈數據。

工業互聯網

互聯網+"正在影響著農業生產與銷售方式的轉變，“互聯網+農產品，一種新的事物，需要新的學習。先立規，開好頭，穩走路，在農業領域，不能空想，不能忽悠，要落而實。

1、一種理念：獲得用戶信任

在眼下這個時代，生產者與消費者之間，作為傳統中間營銷環節的經紀人、批發商、零售商是否會被一個稱作互聯網的平臺取代?不可否認的是，“互聯網+”已經成為各行各業的熱門詞彙。通過互聯網，直接實現點對點的對接，生產者與消費者之間的距離大大縮短了。那麼，在農業領域，農產品營銷如何實現消費者的信任?

“目前信任的兩個渠道，一個是熟人信任，即信任你，所以信任你的產品;一個是陌生人信任，即你做得好，讓我知道。”

互聯網如何實現消費者對農產品的“陌生人信任”?“影響產品質量的因素，如農產品的環境、品種、種養殖方法、物流、保管等，都通過互聯網展示出來。再加上文字介紹+圖片+視頻的自宣傳方式，向陌生人展示自己。”

除此之外，還可以通過第三方認證建立消費者的信任。如自然環境、土壤、種植、產品的專業評價，有機、綠色、無公害認證等。趙亞愚說，“消費者對所購買的農產品和服務進行點評、打分，也是其他消費者獲得商品信息的渠道。”

利用互聯網開放自己，生產者還應主動出擊，瞭解消費者本身，實現與消費者的直接溝通。“如農場經營者可以建立一個網絡社群，在其中發佈即時信息，解答消費者提問。

2、一種模式：佈局農資電商

無論是農村淘寶還是京東農資，近年來都在做一件事，那就是佈局農資電商。2014年雙十一剛過，農村淘寶上線。2015年8月11日，京東農資開通。“優化傳統購物渠道，更好地保護消費者權益;省去中間所有環節，把利潤直接讓利給農民。”京東農資電商採銷業務部負責人王濤表示。在他們看來，農資電商對農村消費者來說，一個字：省。

“假、散、套”農資產品向來是農村消費者所擔憂的。“京東農資有著嚴格的六大品控措施。嚴審廠家資格、嚴控進貨通道、不定時抽檢、自主研發質控系統、嚴厲的處罰機制、確保無憂退換貨。

農村淘寶和京東農資都在大江南北的縣域城市佈局縣村級服務中心。在這些或大或小的門店裡，設置了農資樣品展示區，鄉村推廣員為農戶服務。目前，京東農資在江蘇省和河南省探索了宿遷試點模式、河南試點模式。宿遷中江種業公司出品的江麥919是京東農資頻道第一個上線的種子產品。

3、一種技術：防偽溯源平臺

在“互聯網+”時代，人們只需要用手機在商品條碼上掃一掃，就可以得知它的銷售價格、在售商場等信息。同時，人們更希望通過這輕鬆一掃，防偽溯源，讓自己吃得放心、用得安心。

一批一碼，即同一版印刷的二維圖像碼的全球唯一序號是相同的，可以進行同批次的物流溯源查詢。而一標一碼，則是每件產品都有獨特的二維圖像碼、電子標籤的全球唯一序號，可以依據序號進行單品的物流溯源查詢。

“目前常用的防偽技術，第一代為激光防偽，只能製作一批一碼;第二代為電碼防偽即刮刮卡式塗層，只能製作一標一碼，且印刷成本和工藝較高。這兩種方式都容易被批量複製。”

“第三代為防偽碼。二維圖像碼防偽具有方式新穎獨特、超高信息存儲容量、個性定製超強糾錯、高安全性不可複製等優點。”張鵬說，“另外還有電子標籤防偽，不可複製、充分防偽，但價格偏高。”全程溯源系統包括附碼、溯源信息記錄、生產入庫、物流、銷售網絡、商超和查詢驗證等環節。

通過大數據雲平臺實現“互聯網+防偽+溯源+營銷+數據”，消費者可在線瞭解商品及企業更多豐富信息，並在線購買產品等，企業則既能防偽打假，又能根據需求定製報告，拓展增值服務。

水果小尚

1.遠程設備監控

想象一下，數以千計的智能設備，傳感器和機器彼此通信：傳感器跟蹤他們的“健康”，保持性能，診斷問題，如果出現問題通知農民，需要維修或更換。而且，物聯網解決方案的設備監控也可以集成到預測分析中。系統分析數據，瞭解某些部件何時會損壞，並自動進行維修。

物聯網系統架構

2.遠程作物監測

通過放置多個物聯網設備和傳感器，收集實時數據，農民和農業公司可以提高農業生產的質量和數量。設備，拖拉機，收割機和其他機械的連接使得能夠收集有關作物和土壤的先進信息，並將其轉化為直接價值，包括創建作物產量圖，與灌溉系統溝通以及智能水管理。

例如，你可以應用一種變率技術（VRT），它使用最肥沃的土地面積的歷史數據以及作物產量高的地區來製作一個農民田地地圖。這樣的地圖將顯示肥料，脫葉劑，殺蟲劑，除草劑和植物生長調節劑的存在，以便您可以管理他們的水平和選擇所需的條件。

3.食品安全和質量

物聯網技術可以有效應用於確保食品質量和降低運營成本。整個供應鏈 - 從農場，物流，倉儲到零售 - 都可以通過物聯網進行連接和管理。例如，您可以集成支持雲計算的解決方案，實時監控產品的存儲和食品準備區域，促進食品安全管理，同時降低成本。RFID標籤用於跟蹤和追蹤食品，這有助於提高食品質量，消除錯誤，提高消費者滿意度。

4.溫室

氣候控制氣候控制和管理是農業中最廣泛和最重要的物聯網應用之一。通過集成多個傳感器，您可以輕鬆跟蹤和監測諸如溫度，溼度，光強度和土壤溼度等信息。該系統將確定最佳的氣候條件，並在需要時進行更改。此外，您可以將其鏈接到通知（警報）系統和水管理。

收集的數據將存儲在服務器或雲端系統上，通過智能手機（移動應用程序），個人電腦和平板電腦輕鬆訪問農民。根據目標，他們可以手動管理智能設備和改變氣候條件，或者允許系統根據處理後的信息自動生成。

5.跟蹤牲畜

農民和農業公司實施物聯網解決方案追蹤牲畜。在這種情況下，物聯網設備可以監控牛和雞的健康狀況，定義他們的行為模式，及時發現疾病跡象，並即時提醒農民潛在的困難。

此外，您可以將傳感器與中央系統連接起來，用於存儲和分析數據，並向農民提供相關建議。藉助這種物聯網解決方案，您可以通過移動應用程序，PC和平板電腦輕鬆跟蹤牲畜，預防問題併成功管理整個牲畜。

6.節水灌溉節水灌溉

水的控制是農業物聯網最重要的使用案例之一。如果您的目標是減少用水量，生產優質作物，增加利潤，您應該整合物聯網技術，以幫助您實現這些目標。例如，您可以開發物聯網解決方案，在這種解決方案中，智能設備將執行定義的處方，收集實時數據，監測土壤溼度和用水量，並將信息傳輸到中央系統進行進一步處理。這種精準農業將幫助您提高業績，減少浪費，提高產量，實現有效的水和能源管理，確保更好地管理各種農業作業。

7.環境安全的農藥

今天的農業產業側重於取代或減少化學農藥使用的技術。因此，成功的農藥替代品的發現和實施處於中心地位。在這裡物聯網可以幫助很大。想象一下，一個代表傳感器網絡的物聯網解決方案，並將其放置在果樹中，以檢測潛在的問題（疾病跡象），預測何時有害生物數量過高以及向農民發送警報。除了風險和對農藥影響最小化之外，還可以使貴公司提高農業生產的質量。因此，通過建立一個完全連接的機械，設備，農作物，牲畜和水的智能農業，可以顯著降低成本，實現各種流程的自動化和管理，提高生產效益等等。

隨著物聯網技術的發展，物聯網技術如今已經應用於於農業中，物聯網卡的應用讓傳統農業轉向智慧農業，物聯網技術的發展和應用有利於農業物聯網的發展。物聯網不僅可以使設施和設備實現互聯網接入，通過專業的物聯網平臺準確收集作物的數據，進行分析和處理，基於數據的科學管理可以大大提高農業生產效率。

物聯網技術基於傳感器技術、網絡傳輸技術、智能技術、互聯網技術、新型智能技術與軟硬件相結合。物聯網技術在農業中的應用是通過使用電子檢測技術使用對農牧業產品進行實時監測，並收集參數，如溫度、照明、環境溼度，分析收集到的實時數據，並從智能軟件中獲得最大收益。優秀的種植和育種計劃，實現指定設備的自動開閉。農業物聯網技術是傳統農業向高品質、高產、安全現代農業轉型的重要途徑。現代農業中農業物聯網的推廣和應用勢在必行。

目前，中國農業利用物聯網技術和雲計算技術的國際互聯網建立遠程支持和服務平臺的智能農業遠程託管中心，並實現遠程栽培指導、遠程故障診斷、遠程信息監控、遠程設備維護等。信息和生物技術、食品安全技術相結合，從種植的各個方面解決農產品的安全問題;充分利用先進的RFID、物聯網、雲計算技術，實現農業生產監控管理和產品安全可追溯性。

這種農業物聯網技術可廣泛應用於現代農業園區、大農場、農機專業合作社。澆水，施肥、戰鬥、溫度、溼度、燈光、CO2濃度，如何實現按需供應?這些問題已經在過去幾個不同的作物生長週期中受到了“模糊”的感覺，面對農業物聯網開始實時定量檢查。物聯網創造的種植模式的出現已成為打破傳統農業弊端的新型農業模式。通過物聯網技術，農業實現了“環境可測量的、生產可控、質量可追溯性”的目標。確保農產品質量安全，引領現代農業發展。

田間地頭網絡科技

物聯網應用是將採集數據經行分析後進行的全自動監控灌溉、施肥、噴藥、降溫和補光等一系列操作，它由中央控制櫃與多節點數據採集器構成兩級分佈式計算機控制網絡,具有分散採集，集中操作管理的特點，系統配置可以根據要求靈活增加或減少。通過傳感器實時採集溫度、溼度、光照等環境參數，並傳到各個節點，數各個節點實現和上位機的通訊，在計算機軟件界面上可顯示所採集到環境參數的值，可進行數據設定、存貯、報警。具體如下：

物聯網在農業領域中有著廣泛的應用。我們從農產品生產不同的階段來看，無論是從種植的培育階段和收穫階段，都可以用物聯網的技術來提高它工作的效率和精細管理。例如：

（1）在種植準備的階段，我們可以通過在溫室裡佈置很多的傳感器，實時採集當前狀態下土壤信息，來選擇合適的農作物並提供科學的種植信息及其數據經驗。

（2）在種植和培育階段，可以用物聯網的技術手段進行實時的溫度、溼度、CO2等的信息採集，且可以根據信息採集情況進行自動的現場控制，以達到高效的管理和實時監控的目標，從而應對環境的變化，保證植物育苗在最佳環境中生長。例如：通過遠程溫度採集，可瞭解實時溫度情況然後手動或自動的在辦公室對其進行溫度調整，而不需要人工去實施現場操作，從而節省了大量的人力。

（3）在農作物生長階段，可以利用物聯網實時監測作物生長的環境信息、養分信息和作物病蟲害情況。利用相關傳感器準確、實時地獲取土壤水分、環境溫溼度、光照等情況，通過實時的數據監測和物定作物的專家經驗相結合，配合控制系統調理作物生長環境，改善作物營養狀態，及時發現作物的病蟲害爆發時期，維持作物最佳生長條件，對作物的生長管理及其為農業提供科學的數據信息等方面有著非常重要的作用。

（4）在農產品的收穫階段，我們也同樣可以利用物聯網的信息，把它傳輸階段、使用階段的各種性能進行採集，反饋到前端，從而在種植收穫階段進行更精準的測算。

總而言之，物聯網農業智能測控系統能大大的提高生產管理效率，節省人工（例如：對於大型農場來說，幾千畝的土地如果用人力來進行澆水施肥，手工加溫，手工捲簾等工作，其工作量相當龐大且難以管理，如果應用了物聯網技術，手動控制也只需點擊鼠標的微小的動作，前後不過幾秒，完全替代了人工操作的繁瑣；），而且能非常便捷的為農業各個領域研究等方面提供強大的科學數據理論支持，其作用在當今的高度自動化、智能化的社會中是不言而諭的。

二、物聯網農業智能測控系統所技術特點：

（1）監控功能系統：根據無線網絡獲取的植物實時的生長環境信息，如通過各個類型的傳感器可監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣溼度、光照強度、植物養分含量等參數。其它參數也可以選配，如土壤中的PH值、電導率等等。信息收集、負責接收無線傳感匯聚節點發來的數據、存儲、顯示和數據管理，實現所有基地測試點信息的獲取、管理、動態顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，並根據以上各類信息的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。

（2）監測功能系統：在農業園區內實現自動信息檢測與控制，通過配備無線傳感節點，太陽能供電系統、信息採集和信息路由設備、配備無線傳感傳輸具系統，每個基點配置無線傳感節點，每個無線傳感節點可監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣溼度、光照強度、植物養分含量等參數。其它參數也可以選配，如土壤中的PH值、電導率等等。信息收集、負責接收無線傳感匯聚節點發來的數據、存儲、顯示和數據管理，實現所有基地測試點信息的獲取、管理、動態顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，並根據種植作物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息。

（3）實時圖像與視頻監控功能：農業物聯網的基本概念是實現農業上作物與環境、土壤及肥力間的物物相聯的關係網絡，通過多維信息與多層次處理實現農作物的最佳生長環境調理及施肥管理。但是作為管理農業生產的人員而言，僅僅數值化的物物相聯並不能完全營造作物最佳生長條件。視頻與圖像監控為物與物之間的關聯提供了更直觀的表達方式。比如：哪塊地缺水了，在物聯網單層數據上看僅僅能看到水分數據偏低。應該灌溉到什麼程度也不能死搬硬套地僅僅根據這一個數據來作決策。因為農業生產環境的不均勻性決定了農業信息獲取上的先天性弊端，而很難從單純的技術手段上進行突破。視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產的實時狀態，引入視頻圖像與圖像處理，既可直觀反映一些作物的生長長勢，也可以側面反映出作物生長的整體狀態及營養水平。可以從整體上給農戶提供更加科學的種植決策理論依據。

三、主要監測參數（可按自身的要求任意選擇）：

測定指標：溫度；溼度；光照強度；光合有效輻射；CO2；土壤溫度；土壤水分；土壤PH值；電導（鹽份）；氣壓；風向；風速；雨量等等。

四、項目的需求分析：

（一）、信息採集子系統

1. 數據採集點 無線發射模塊、太陽能電池板、支架、蓄電池

2. 數據採集傳感器 溫度傳感器、溼度傳感器、光照強度傳感器、光合有效輻射傳感器、CO2傳感器 、土壤溫溼度傳感器、風向、速、雨量傳感器等

3. 數據分析及顯示部分 電腦、軟件、無線接收模塊、報警系統

備註：數據採集節點數可根據客戶需求或實際分析確定數據採集節點數（建議以大棚或每塊田地為單位根據實際大小確定每個大棚或田地的節點數量），其中每個節點附帶一個該類型的數據採集傳感器，如有傳感器及其電腦主機、顯示器的尺寸、特殊精度、數量和品牌等要求請在說明一欄中說明。若無特殊說明將按系統的實際情況及其用戶要求作出最佳配置選擇。

（二）、無線控制部分

控制系統需求

實際需求產品名稱

PLC控制櫃

控制櫃 （大屏幕手觸摸彩色液晶屏）

變頻器

連接及其現場實施系統

大功率遠程通信系統

中間繼電器系統

高壓、防雷系統

過流保護系統

過流、過熱、超壓、欠壓保護系統

自動灌溉系統

自動施肥系統

自動噴藥系統

其它

反饋壓力變送器

電磁閥

備註：其中控制櫃具體數量根據控制點的數量而定；變頻器可一拖三（即一個變頻器可公用與三個水泵等設備），如需特殊要求請在說明一欄中說明。若無特殊說明將按系統的實際情況及其用戶要求作出最佳配置選擇。

（三）、實時圖像與監控部分

實時圖像與監控需求

產品需求及其數量

攝像監控設備

180度可旋轉高清攝像頭

360度旋轉可變焦攝像頭

攝像頭控制設備

控制雲臺

備註：如需特殊要求請在說明一欄中說明。若無特殊說明將按系統的實際情況及其用戶要求作出最佳配置選擇。

（四）、系統整體功能部分

1、氣象站及聯動棚內各項數據能統計分析，並實時在控制室電腦顯示、分析；

2、監控圖像、數據分析等圖像同時在多臺液晶屏上顯示；

3、數據及監控圖像通過GPRS傳到網絡，用戶可在任何有網絡的地方查看，並可根據其用戶權限進行相應的操作；

4、可遠程控制田間電磁閥，並設定不同的灌溉施肥方案；遠程控制監控攝像頭。以上遠程控制及訪問需要設定不同的權限，遠程訪問都需要有記錄保存；

5、收集的數據能設定警戒值，如果超出警戒值可發送警報到控制室或者手機上，以免發生意外情況；

6、根據用戶需求，若需要和原有的電磁閥、施肥機等設備進行銜接，在用戶提供原有設備接口和通信協議的情況下可進行有效銜接，但是建議儘量不適用原有設備，以免對以後系統的實施、維護和升級等過程造成困難；

7、能提供充足的升級空間，可滿足後續創新園建設中的監控、數據收集、田間灌溉的提升需求並預留接口，可對現有系統進行大規模的升級；

8、大棚可完成自動灌溉、自動噴藥、自動施肥（液態肥）等功能，且不需人工干預，只需在辦公室進行鼠標操作便可輕鬆完成上述複雜動作，而且系統可設定自動模式，例如：根據當前自動採集的水分來判定是否需要灌溉等動作，實現系統的自動化；

五、系統設計方案：

A、在辦公室及鋼構房控制室內各安裝一臺液晶顯示器，實時顯示收集的數據及監控畫面，且兩臺顯示器需同步顯示。

B、供電方式：採用兩種供電模式，即市電與太陽能雙電源供電系統，保證設備在任何氣候環境下都能持續工作。

C、傳輸方式：模式1 無線傳感器網絡（WSN）

模式2 全球移動通信系統（GSM）

模式3 無線傳感器網絡+全球移動通信系統+互聯網（WSN+GSM+Internet）

模式4 無線傳感器網絡+噴滴灌或只能作業等控制終端（WSN+作業終端）

模式5 無線傳感器網絡+WebGIS（WSN+WebGIS）

D、通訊接口：無線自組織網絡傳輸協議，串口通信接口等；

E、數據採集傳輸部分軟件的功能：可在線實時連續的採集和記錄監測點位的各項參數情況，可成表格顯示，曲線顯示，柱狀圖顯示，有報

警功能，數據可隨時調出查看。可擴充多達65536個點。可設定各監測點位的報警限值，當出現被監測點位數據異常時可自動發出聲光報警信號，併發送警報到控制室或者手機上。

六、系統控制部分實施方案：

在控制工程方面，項目採用工業控制技術，嚴格遵循工業控制標準。採用現在已穩定應用於工業控制系統的PLC作為控制核心，採用變頻水泵及其電磁閥等控制對灌溉、施肥實施恆壓、節能、長時間無人值守的自動控制。控制櫃與控制室之間通過無線連接。控制室與控制櫃之間的最大距離在5KM。建議控制櫃安放與室內，最好一起放在控制室內，以便直接根據當前數據進行系統控制。

（1）系統設計：

A 、PLC主控制部分：

B、供水，供肥，噴藥系統：採用國際上先進的變頻控制系統（變頻的優點：自動恆壓輸出，能對電機的過載、發熱、爆管等情況進行自動控制，安全可靠並可延長整個系統的使用壽命），根據現有場地或客戶要求定做。

C、連接系統：需無線大功率遠程通信系統，中間繼電系統數臺，高壓、防雷系統、過流、過熱、超壓、欠壓保護保護系統，供水，供肥，噴藥系統（具體要看客戶要求）。

D、其他：在主管道上安裝反饋壓力變送器，以達到及時自動控制管道內水壓。

（2）可達到的功能：

通過採集信息部分發來的指令可完成自動灌溉、自動施肥、自動噴藥、能遠程控制田間電磁閥，並根據設定不同的灌溉施肥方案進行灌溉施肥（通過電腦手動開啟或關閉閥門的開關來實現，因為本系統沒有不同作物的施肥專家庫）。遠程控制監控攝像頭，可通過GPRS遠程查看當地情況，但其流暢程度據當地網速情況而定。以上遠程控制及訪問需要設定不同的權限並要通過輸入密碼來實現，所有的遠程訪問都有記錄保存。

系統上位機數據採集及其控制顯示界面；

系統數據採集監測部分 系統控制部分

七、系統總示意圖：

八、其部分項目過程如圖所示：

九、總結

物聯網在農業中的應用，細化各個農場，可靠性更高，適應性更高，不僅提高了智能化的應用，又能節能環保，可循環使用，進而降低成本、提高效能。可以整合一下幾個方面：

1、 農業資源 土地資源、水資源及生產資料更能被有效的高能調度，達到節能、高效的目的。

2、 農業生態環境 使得生態鏈更豐富，土壤、大氣、水質、氣象更適合人們生產生活。

3、 農業生產過程 更能精耕細作，使用智能化設備，實現綠色健康養殖。

4、 農產品和食品安全 可以實現產地環境、產後儲藏加工、物流運輸，整個供應鏈實時查詢。

5、 弄裝備和設施 可實現信息共享，遠程診斷，服務調度。

奮鬥中的兄弟

農業物聯網是指運用物聯網系統的溫溼度傳感器、ph傳感器、光傳感器、二氧化碳傳感器等設備檢測環境溫度、相對溼度、pH值、光照強度、土壤養分、二氧化碳濃度等參數，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保障農作物適宜的生長環境。

1、氣象環境監測

農場氣象實時監測，極端氣象及時預報

實時監測空氣溫溼度、光照、降雨量、風速、風向、大氣壓力、氣體濃度等數據，並通過設定相關報警閾值，實現即時報警，精準控制種植環境指標（空氣溫度、空氣溼度、大氣壓力、光照度、風速、風向、降雨量、水面蒸發量、葉面溼度）根據衛星數據，系統可預報未來72小時氣象，24小時極端天氣、降水概率、大風等異常氣象預警，提醒用戶及時做好防災防險準備

2、土壤墒情監測

土壤墒情精準監測，異常情況快速預警

實時監測土壤水張力、土壤溫溼度、水位、溶氧量、pH值等CO濃度、CO2濃度、NO2濃度SO2濃度、O2濃度、粉塵監測、PM2.5、PM10、H2S濃度、NH3濃度

通過設定報警閾值，當土壤數據異常時，如溼度過高，系統自動發出預警消息提醒工作人員

3、病蟲害監測

遠程掌握田間蟲情，無公害誘捕殺蟲

系統可實現害蟲類別自動分類及計數，並自動進行無公害誘捕殺蟲，減少農藥的使用

通過高清攝像機採集蟲情圖像，可遠程查看田間蟲情，並制定防治措施

4、作物長勢監測

720度高清攝像，突發情況可自動轉向緊急錄像

高清攝像頭可720度旋轉、拉近、拉遠，查看園區實時生產情況，發生預警時，攝像頭可自動轉向到預警點緊急錄像，不放過任何異常，可對視頻進行截圖，無需另外安裝相機進行拍攝

天津暢捷通服務中心

按需應用，也可拓展。

為提高全縣農產品質量安全監管能力，創新現代農業服務手段，投資170萬元建立了法庫縣農產品質量安全監管信息化綜合服務平臺。該平臺設有監控中心1處，接入聯通20兆光纖1條，配套LCD大屏幕監視牆1套、指揮坐席1處、服務器2臺（套）等先進設備。平臺包括六個子系統，即質量安全追溯系統、檢測數據監控系統、農業投入品監管系統、12316舉報投訴受理系統、輿情監控系及語音、視頻輔助系統。平臺投入使用以來，基本實現了對農業投入品的網上監管、農業檢測數據的時時上傳、農業技術的線上診斷（答疑）、農產品質量安全追溯、12316舉報受理等，為切實提高全縣農產品質量安全水平，促進農民增收，推動現代農業發展做出了突出貢獻。目前，接入平臺管理與服務的農事企業、農民專業合作社、家庭農場、鄉（鎮）農產品監管（區域）站22家。其中，農事企業2戶、鄉（鎮）農產品質量安全監管（區域）站4個、農藥經營商店13家、家庭農場2戶，檢測中心1家，基本形成了覆蓋全縣重點果蔬基地、加工包裝企業、農藥經營商店的監控網絡。　　

法農檢

傳統農業大棚均採用傳統的溫溼度顯示錶，人工開關水閥等傳統的耕作方式，該生產流程在小範圍農作物種植情況下能夠滿足需求，隨著大農業的生產變革、傳感技術和自動化技術的發展，集中化、規模化已是農業逐漸發展的趨勢。農業大棚智能監控系統通過信息化無線傳輸網絡把數據傳輸到系統進行智能化分析，確保農作物能夠在最佳的狀態下進行生長。

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建立無線網絡監測平臺，能對農產品的生長過程進行全面監管和精準調控。

植物只有在一定的環境範圍內才能夠生長。環境對生長的影響是綜合的，它既可以通過影響光合、呼吸、蒸騰等代謝過程，也可以通過影響有機物的合成和運輸等代謝過程來影響植物的生長，還可以直接影響土溫、氣溫，通過影響水肥的吸收和輸導來影響植物的生長。

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開發基於物聯網感應的農業灌溉控制系統，達到節水、節能、高效的目的。

利用傳感器感應土壤的水分並控制灌溉系統以實現自動節水節能，可以構建高效、低能耗、低投入、多功能的農業節水灌溉平臺。

農業灌溉是我國的用水大戶，其用水量約佔總用水量的70％。長期以來，由於技術、管理水平落後，導致灌溉用水浪費十分嚴重，農業灌溉用水的利用率僅40％。農業大棚智能監控系統實現土壤墒情的連續在線監測，農田節水灌溉的自動化控制，既提高灌溉用水利用率，緩解我國水資源日趨緊張的矛盾，也為作物生長提供良好的生長環境。

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構建智能農業信息系統，實現農業從生產到質檢和運輸的標準化和網絡化管理。

農業大棚智能監控系統主要研究溫度、化學等多種傳感器對農產品的生長過程全程監控和數據化管理；結合RFID電子標籤在培育、生產、質檢、運輸等過程中，進行可識別的實時數據存儲和管理。本系統致力於構建基於物聯網的專用農業評估信息系統以實現數據的存儲和管理，實現農業生產的標準化、網絡化、數字化。

關鍵字: 第二十二屆中國農加工投洽會 物聯網 監控