农业物联网系统解决方案
托普云农——致力于中国农业信息化的发展！
农业物联网系统解决方案
随着经济社会的发展，农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
基于ZigBee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于ZigBee技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet 通信网关有效控制区域的其它ZigBee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的ZigBee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。
关键词:物联网；智慧农业；云计算；物联网架构；ZigBee
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目录
第一章绪论 (1)
1.1智慧农业产生背景 (1)
1.2物联网技术智能化管理 (1)
1.3系统简介 (1)
第二章总体方案 (3)
2.1 可行性分析 (3)
2.2 风险分析 (3)
2.2.1.区域经济侧重风险分析 (3)
2.2.2.国际经济风险分析 (4)
第三章系统设计 (5)
3.1智慧农业物联网技术分析 (5)
3.2总体设计 (6)
3.2.1智能农业控制系统 (6)
3.2.2云计算系统 (8)
3.3 数据储存与访问设计 (8)
3.4 系统功能架构 (8)
3.5 系统部署架构 (8)
3.6 主要硬件设备 (9)
3.6.1CC2530介绍 (9)
3.6.2芯片引脚功能 (9)
第四章总结 (13)
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第一章绪论
1.1智慧农业产生背景
农业信息技术是我国现代农业科技的重要内容，大力推进“信息化与农业现代化融合”是我国现代农业发展方向。“农业物联网”即利用物联网技术，即通过相应的智能传感器设备实时监控农业种植环境，并将各个相应的数据通过数据采集设备，经过无线网络系统传送到信息控制中心，进而对农业种植环境进行调节，智能控制农作物健康生长所需环境如温度、湿度以及光照、土壤温度、含水量，及时灌溉系统。实现农业种植综合生态信息的自动检测，对环境进行自动监控。
1.2物联网技术智能化管理
农业是关系着国计民生的基础产业，我国传统农业在向现代农业发展中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量，改善生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此，关于农业物联网技术的研究势在必行。物联网是以感知为目的的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网可以很好地应用到诸多领域，农业即是其中之一。
通过在农业种植系统中安装相应的只能控制系统，实现对整农作物种植环境中各个参数的实时监控，及时掌握农作物生长环境的一些参数，并根据参数变化适时调控来掌控农作物最佳的生长环境，将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。
1.3系统简介
基于物联网技术的农业种植监控系统核心包括以下几部分：
1）感知层：顾名思义，感知层相对于物联网而言，类似于人类的感觉器官，主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术，即
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利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器，得到农业生产过程中的精细化信息，如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息，是对植物生长状况进行判定的基础。数据感知与采集，实现种植环境中的土壤湿度、空气温度湿度、光照及自动灌溉系统的实时感知的试纸传送到ZigBee 协调器节点上；
2）应用层：信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策，从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息，并对各类信息进行分析，依据制定的管理策略，与传动机构进行通讯，控制传动机构，进行自动灌溉、施肥、加温、控光等，同时对异常信息自动报警。该系统负责对采集的数据进行存储、信息处理和控制指令的下达，为用户提供分析 决策依据，用户可随时随地提供电脑灯终端进行查询。
物联网技术的农业种植环境监控管理系统功能结构框图如图1.1所示。
图1.1系统功能结构图
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第二章总体方案
2.1 可行性分析
由于农村地区村民想摆脱农耕生活，中国东部、南部及中部地区数百万公顷的农田冬季遭弃耕。农业部的统计资料显示，中国南部16省2150万公顷农田冬季无人耕种，占16省总耕地面积的46.6%以上。中国农业科学院研究员卢布表示，这一现象可能是因为“农民不愿意把时间花在种地上，而是想要去城里工作赚更多的钱。”现在新一代的打工潮中不断出现年轻的90后面孔，但农田里劳作的人们可谓真是书本上读到的“农民伯伯”，年轻一代的劳动力在农村流失巨大，日出而作日落而息的生活对他们似乎毫无吸引力。农业作为一个古老的行业，在历朝历代的中国都是立国之本。中国是一个农业大国，却不是农业强国。土地分散、生产效率低、技术落后等导致的竞争力不强一直都是阻碍我国农业发展的重要因素。中国农业大部分还处于靠天吃饭的局面，随着科学技术的发展，农业的工业化、信息化是趋势所在目前农业信息化技术在农业中的应用已经从零散的点的应用发展到全面应用，信息的有效沟通和高效利用使得农业生产系统、农业管理系统、农业市场系统、农村生活系统等农业系统的运转更加有效、智慧，物联网技术的发展将真正促成智慧农业的诞生。农业的可持续发展、和谐农村、农业资源的有效利用和环境保护，这些被不断提及和关注的问题会得到更优化的解决方法。
2.2风险分析
2.2.1. 区域经济侧重风险分析
我国是世界上的农业大国，但又是耕地严重不足的国家，目前我国人均耕地面积排名世界第126位，仅占有世界人均耕地面积的40%。因此，发展智慧农业具有长远和现实意义。
我国幅员辽阔，农业自然条件复杂，农业机械化综合水平较低，在农业生产领域，电子、计算机和信息等技术的应用还较少，因此全面推广智慧农业尚有一定困难，但可以在规模化和机械化程度较高的地区，如新疆、黑龙江等地区的大型农场率先开展智慧农业技术应用。对于经济发达、城市化程度高的地方，要建
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立合理的土地流转机制，引导农户发展适度规模经营，进行智慧农业试验，逐步推广智慧农业技术。此外，应广泛建立适合于家庭联产承包分散经营的智慧农业技术体系，以提高农业生产效益。
尤其要提及的是，我国西部地广人稀，有较好的规模经营基础，从自然条件来说，比较适于开展智慧农业；西部地区占主导的是第一产业，第三产业并未得到充分发展，但如果发展基于知识之上的新技术，西部的产业结构可以得到进一步优化；另外西北地区现阶段水资源开发利用方式不合理，管理落后，灌溉方式不当引起土壤沙化、草场退化和土地次生盐碱化，目前全国水土流失面积约80%发生在西部，每年新增的荒漠化土地也大多分布在西部地区。智慧农业系统中在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，可大大节约西部水资源利用率。
作为长远策略，我国可以县或乡为单位，研究建立区域性土壤养分信息系统，分区指导当地的养分管理和肥料合理施用，逐步建立起适合小规模分散经营体制下的智慧农业信息化管理模式。面对我国农业发展相对落后的现状和国际市场的挑战，我国应不失时机地大力发展智慧农业，使之成为我国农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实,现代农业离不开现代信息技术，后者打造的智慧农业无疑将改造世界农业，并孕育世界农业未来的新希望。
2.2.2. 国际经济风险分析
分析2016年世界范围内智能农业市场发展状况、智能农业行业特点和智能农业市场需求。先不谈市场状况如何，单是先前几大国际巨头的行动就已经让我们预先看到了2016年智能农业行业稳定的发展前景。
先来看一组数据：美国农业部最近的调查报告指出，由于国内智慧农业发展迅速，正在为推动美国农业出口创造更大的盈余。前年发布的美国2015年贸
易数据证实了美国在农作物种植方面的杰出才能。虽然从总体上看，美国2015年商品和服务贸易逆差进一步扩大，再次下滑近5000亿美元，但农业出口同比增长了几乎1/3，创造了近400亿美元的贸易盈余。在2015年，美国农业出口额为1158亿美元，创历史新高。
美国农业部长汤姆表示：“如今的数据显示，全球对美国食品和农产品的需求正在飙升。”他指出，智慧农业每年可为美国农民节约数百万美元，
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并避免了使用不必要的化肥和杀虫剂，从而显著降低了规模化农业对环境的冲击。去年美国农业出口打破纪录，比2013年创造的上个纪录1148亿美元多出了近10亿美元。
第三章系统设计
3.1智慧农业物联网技术分析
射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，该技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流，可确保食品源的清晰，实现产品追踪，从而实现质量监控和追溯。同时，射频识别技术与传感器技术相结合，可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息，因为环境因素对食品品质影响很大，记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。
条码技术：条形码是由美国的N.T.Woodland在1949年首先提出的。它算得上是最古老最成熟的一种识别技术它也是自动识别技术中应用最广泛和最成功的技术。由于条形码成本较低有完善的标准体系已在全球散播,所以已经被普遍接受。条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空按照一定的编码规则(码制)编制成的,用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符,即条形码是一组粗细不同,按照一定的规则安排间距的平行线条图形。它的基本工作原理为,由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比再经过滤波、整形形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。
磁卡识别技术:我们常用的磁卡是通过磁条记录信息的。磁条技术应用了物理学和磁力学的基本原理。磁卡技术的优点是数据可读写,即具有现场改变数据的能力数据的存储一般能满足需要,使用方便、成本低廉。这些优点使得磁卡技术的应用领域十分广泛,如信用卡、银行ATM卡、现金卡(如电话磁卡)、机票、公共汽车票、自动售货卡等。磁卡技术的缺点是数据存储的时间长短受磁性粒子极性的耐
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久性限制使用寿命短、信息容量小,常常依赖于外界的数据库,另外,磁卡存储数据的安全性一般较低,如磁卡不小心接触磁性物质就可能造成数据的丢失或混乱,要提高磁卡存储数据的安全性能,就必须采用另外的相关技术。
农业传感器技术是农业物联网的核心，主要用于采集各类农业信息，包括空气温度、湿度等环境指标参数，畜禽养殖业中的有害气体含量，种植业中的光、温、水、肥、气等参数，以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。
遥感技术从不同高度的平台上，使用不同的传感器，对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集，并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息，实施全面监测，同时根据光谱信息，进行空间的定性与定位分析，从而提供大量的田间时空变化信息。
农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络采用无线通信方式，由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙是一种短距离无线通信技术规范，能够实现数据和语音通信，蓝牙通信带宽为1Mb/s，一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信，支持点对点和点对多的连接，使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输，计算机、手机等的交互会议，耳机、游戏机等的电子娱乐产品等，汽车产品等。Wi-Fi是IEEE 定义的无线网络通信的工业标准，主要特点是可靠性高、速度快，在开放的环境通信距离达到300 m以上，在相对封闭的环境里通信距离在100 m。组网灵活、成本低、可移动性好，与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性，抗干扰性不好，且设备的功耗非常高。目前，Wi-Fi 应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中，有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题。
3.2 总体设计
3.2.1 智能农业控制系统
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智能农业控制系统的架构如图3.1所示，本模块主要由控制中心、传感中心、工作中心构成。 控制中心由STC90C51
芯片作为中枢负责控制传感器与工作器的工作。 传感中心由温度传感器、湿度传感器、光强传感器、二氧化碳浓度传感器构成，与控制中心相连，主要负责向控制中心传输数据。
工作中心主要由滴灌设备、智能灯和排气扇组成，负责调节大棚的湿度、光照、温度与二氧化碳浓度。 工作过程：传感中心获取大棚内的模拟信息传递给控制中心，控制中心根据用户设定的数据的阈值控制工作中心进而调控大棚内部的环境趋近于用户设定的值。
图3.1总体功能架构图
收费车道的设备主要包括智能控制器、显示器、收费键盘、专用操作台、电动栏杆、环形线圈、RFID 读写天线及辅助设施等，实现数据采集、外设控制、数据上传及收费等功能。后台服务管理系统设备主要由监控中心系统服务器、管理工作站等设备组基于物联网的智能停车场管理系统的设计与实现成，实现对车辆出入场数据、财务管理、各类数据查询、统计以及报表管理、人员管理和稽核管理等功能。收费车道通过计算机网络与后台服务管理系统相联。
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3.2.2 云计算系统
云计算指将计算任务分布在资源池上，使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据，云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享，超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑。
我国近年来开展云计算对于农业生产的应用，在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台，通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析，为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索，同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务。
3.3 数据储存与访问设计
系统控制中心（安卓系统）连入以太网，实时的将每个大棚中的环境信息传递到远程服务器并保存，远程服务器端根据不同的数据来源将数据存储到数据库中。
客户端将设置大棚内部环境参数信息存储到远端的服务器数据库中，大棚控制系统读取服务器中的设置参数并通过蓝牙技术反馈到单片机控制系统中。客户端读取服务器数据库中大棚内部环境近期（每日，每周）的参数信息并通过折线图显示。
3.4 系统功能架构
智慧农业按照功能细分应用层，管理层，基础功能层与数据层，把整个复杂的系统从功能逻辑上进行模块化，明确体现了模块内功能点与不同模块之间的数据交互，调用关系，为后面的数据库设计与详细实现提供了清晰的思路。
3.5 系统部署架构
云端与智慧农业是web应用，运用需要web服务器。云端部署在云服务器中，具有公网IP，从外界可以通过网络进行访问,app是访问云端服务器进行数据请求与交换。农场端运行在车场中，与农场内的硬件设备；摄像头、传感器等组成一个内网系统，通过统一接口，跟云端进行数据交互与同步。
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3.6 主要硬件设备
3.6.1CC2530介绍
https://www.docsj.com/doc/6f12779738.html,2530 是基于
2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee 和RF4CE 上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530 芯片结合了RF 收发器，增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其他模块的强大的功能。如今CC2530 主要有四种不同的闪存版本：
CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。其具有多种运行模式，使得它能满足超低功耗系统的要求。同时CC2530运行模式之间的转换时间很短，使其进一步降低能源消耗。
https://www.docsj.com/doc/6f12779738.html,2530包括了1个高性能的2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和1个8051控制器，它具有32/64/128 kB可选择的编程闪存和8 kB的RAM，还包括ADC、定时器、睡眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚，这样很容易实现通信模块的小型化。CC2530是一款功耗相当低的单片机，功耗模式3下电流消耗仅0.2μA，在32 k晶体时钟下运行，电流消耗小于1μA。 CC2530芯片使用直接正交上变频发送数据。基带信号的同相分量和正交分量由DAC转换成模拟信号，经过低通滤波，变频到所设定的信道上。当需要发送数据时，先将要发送的数据写入128B的发送缓存中，包头是通过硬件产生的。
3.最后经过低通滤波器和上变频的混频后，将射频信号被调制到2.4GHz，后经天线发送出去。CC2530有两个端口分别为TX/RX，RF端口不需要外部的收发开关，芯片内部已集成了收发开关。 CC2530的存储器ST-M25PE16是4线的SPI
通信模式的FLASH，可以整块擦除，最大可以存储2M个字节。工作电压为2.7v
到3.6v。 CC2530温度传感器模块反向F型天线采用TI公司公布的2.4GHz倒F 型天线设计。天线的最大增益为＋3.3dB，天线面积为25.7×7.5mm。该天线完全能够满足CC2530工作频段的要求（CC2530工作频段为2.400GHz～2.480GHz）。
3.6.2芯片引脚功能
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图3.1CC2530引脚图
AVDD1 28 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
AVDD2 27 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
AVDD3 24 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
AVDD4 29 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
AVDD5 21 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
AVDD6 31 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接
DCOUPL 40 电源（数字） 1.8V 数字电源去耦。不使用外部电路供应。
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DVDD1 39 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接DVDD2 10 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接GND - 接地接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面。GND 1，2，3，4 未使用的连接到GND
P0_0 19 数字I/O 端口0.0
P0_1 18 数字I/O 端口0.1
P0_2 17 数字I/O 端口0.2
P0_3 16 数字I/O 端口0.3
P0_4 15 数字I/O 端口0.4
P0_5 14 数字I/O 端口0.5
P0_6 13 数字I/O 端口0.6
P0_7 12 数字I/O 端口0.7
P1_0 11 数字I/O 端口1.0-20-mA 驱动能力
P1_1 9 数字I/O 端口1.1-20-mA 驱动能力
P1_2 8 数字I/O 端口1.2
P1_3 7 数字I/O 端口1.3
P1_4 6 数字I/O 端口1.4
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P1_5 5 数字I/O 端口1.5
P1_6 38 数字I/O 端口1.6
P1_7 37 数字I/O 端口1.7
P2_0 36 数字I/O 端口2.0
P2_1 35 数字I/O 端口2.1
P2_2 34 数字I/O 端口2.2
P2_3 33 数字I/O 模拟端口2.3/32.768 kHz XOSC
P2_4 32 数字I/O 模拟端口2.4/32.768 kHz XOSC RBIAS 30 模拟I/O 参考电流的外部精密偏置电阻RESET_N 20 数字输入复位，活动到低电平
RF_N 26 RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNA
RF_P 25 RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNA
XOSC_Q1 22 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚1或外部时钟输入XOSC_Q2 23 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚2
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第四章总结
农业物联网技术的推广应用，也是农业现代化水平的一个重要标志。在未来的农业生产中，农业物联网系统的应用将更加广泛，农民看到了运用先进技术带来的效益，将主动选择适合自己农业生产的智能化系统，以提高农产品产量，增加收益。数据处理系统更加精准化、智能化。在未来的农业数据处理中，随着云计算技术的不断成熟，农业数据更加精准、安全、智能。农业数据处理系统会主动分析出最适合当地种植的品种及各种品种的优略势，供农民选择。
将物联网技术应用到智慧农业中能为农业提供很大的便利。物联网技术为智慧农业的建设提供了前所未有的机遇，并且在不久的将来，物联网必将会给农业领域带来革命性的变化。农业物联网为建立现代农业，提高农业综合生产能力，推进农村综合改革，提升农村行政服务效能.推进社会主义新农村建设提供新一代技术支撑平台，为中国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全的平台。但是，在智慧农业物联网建设中仍然存在着一些问题，如农业物联网的全网覆盖、智慧农业物联网设施的价格以及标准制定等问题,这都需要政府、企业、科研单位、高校及各个相关行业的共同努力。
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智慧农业物联网系统设计
毕业设计（报告）课题:智慧农业物联网系统设计 学生: 夏培元系部: 物联网学院 班级: 物联网1404班学号: 2014270307 指导教师: 杨昌义 装订交卷日期: 2017年01 月日 I / 20
摘要 随着经济社会的发展，农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于ZigBee技术的智慧农业解决方案，成本低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大，基于ZigBee 技术的智慧农业解决方案在使用中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您呈现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它ZigBee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，达到预期传输和控制的效果。基于先进的ZigBee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度，从而控制农植物的水分和光照。 关键词:物联网；智慧农业；云计算；物联网架构；ZigBee II / 20
物联网技术对智慧农业规划的影响
物联网技术对智慧农业规划的影响 托普物联网指出：智慧农业是将全球定位系统、遥感、地理信息系统、人工智能等高新技术用于对农作物精确的管理方法。这种定位技术用于农业生产，主要是针对农田因土壤构成、肥力状况、作物生长情况等因素的差异而对种籽、化肥、除草剂和杀虫剂施用量提出的不同要求。在目前情况下，农民一般难以顾及这些因素，在同一地区不同条块的农田上使用等量的种籽和农用化学品，这除了用量过多而造成经济上的浪费之外，还导致了土壤中残余化学物质的积累和地下水资源的污染。 目前，信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式，同时也被广泛应用于农业各个领域。智慧农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态，其显著特征是在农业产业链的各个关键环节，充分应用现代信息技术手段，用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。在智慧农业环境下，信息和知识成为重要投入主体，并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率，智慧农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中，智慧农业将成为发展农业的重要内容，为加快发展农村经济，进一步提高农民收入提供新的经济增长极；为加快农业产业化进程，增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。 智慧农业规划示范效果图 1.1智慧农业的基本特征 现代农业相对于传统农业，是一个新的发展阶段和渐变过程。智慧农业是现代农业的重要内容和标志，也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约，其核心是信息、知识和技
术在农业各个环节的广泛应用。 1.2智慧农业的产业特征 智慧农业是一个产业，它是现代化技术与人的经验与智慧的结合及其应用所产生的新的农业形态。在智慧农业环境下，现代信息技术得到充分应用，可最大限度地把人的智慧转变为先进生产力，通过知识要素的融入，实现有限的资本要素和劳动要素的投入效应最大化，使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素，使农业增长方式从主要依赖自然资源向主要依赖信息资源和知识资源转变。因此，智慧农业也是低碳经济时代农业发展形态的必然选择，符合人类可持续发展的愿望。 2物联网技术是智慧农业的重要支撑 物联网是以感知、识别、传递、分析、测控等技术手段实现智能化活动的新一代信息化技术，其特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算机技术多信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。因此，物联网在农业领域的广泛应用，既是智慧农业的重要内容，也是现代农业的强大之撑，同时，智慧农业的发展也将为物联网技术在农业领域的应用提供无限广阔的市场。 智慧农业规划方案示范图 2.1物联网技术 智能装备农业现代化的一个重要标志，物联网等技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑。这些技术在农业中广泛应用，可实现农业生产资源、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享，以保证产前正确规划而提高资源利用效率；产中精细管理而提高生产效率，实现节本增效；产后高效流通并实现安全追溯。
物联网系统技术方案
物联网系统技术方案 南京绛门通讯科技股份有限公司 2016年12月
目录 一.前言 (4) 1.1.建设背景 (4) 1.2.设计原则 (4) 1.3.系统分析 (5) 系统说明 (5) 运行环境与开发模式的选择 (5) 可行性分析 (7) 四大特点 (8) 二.解决方案 (8) 2.1.总体方案设计 (8) 系统框架结构 (8) 总体系统架构 (10) 系统组网图 (11) 物理组网图 (12) 系统总体功能构架 (12) 2.2.应用层功能需求详细设计 (12) 登陆 (12) 采集设备管理 (13) 监控管理 (14)
告警管理 (15) 统计分析 (15) 系统管理 (16) 2.3.基础层功能设计 (16) 身份认证 (16) 账户管理 (17) 权限管理 (17) 提醒机制 (17) 日志管理 (17) 三.关键性技术 (18) 3.1.系统技术架构方面的技术路线 (18) 3.2.Mysql集群部署 (19) 3.3.Nginx负载均衡 (20) 3.4.地图接口/工作流引擎集成/报表工具 (21) 四.性能配置 (21) 4.1.业务指标 (21) 4.2.性能指标 (22) 五.软硬件配置清单 (22) 5.1.软件方案 (22) 5.2.硬件方案 (23)
六.项目资金预估 (24) 七.项目实际计划 (24) 一. 前言 1.1.建设背景 物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。其在2011年的产业规模超过2600亿元人民币。构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、22.0%、33.1%、37.5%和4.7%。而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为激烈的领域。 1.2.设计原则 1、基础性和整体性 整个系统的各种软件应符合国际、国家及行业相关标准。 2、技术的先进、实用性 目前技术发展迅速，本系统需要考虑未来的扩展性，在采用的技术方面应体现先进、实用，才能确保本项目建设结束后相当一段时间内技术不落后。 由于此项目是工程建设项目，不是科研项目，所以使用先进技术并不能使用未经验证的、不成熟的技术和概念，而是以先进的、成功的理念为核心的成熟技术的组合。 3、系统的开放性、可扩展性和安全性 开放的结构意味着通信协议的开放和数据与数据结构的开放和共享。通信协议开放，系统接口透明，便于与其它系统组网，实现系统的集成与资源共享；数据与数据
物联网在畜牧业上的应用
物联网技术在现代畜牧业的应用 随着饲料配方筛选、动物育种分析及牧场管理计算机技术应用，荷兰于20世纪80年代建立了数字化奶牛场；以色列阿菲金公司1984年研究出阿菲牧管理系统；西班牙Agritee软件公司1989年开发了奶牛肉牛管理软件，实际开始畜牧业物联网技术应用。随着计算机互联网通信技术、二维码识读、无线射频识别技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备的发展，物联网技术从虚拟走向现实，融入人类生活，广泛应用于工业、农业、交通运输、医疗卫生等各个行业，畜牧业也进入物联网时代。 一、动物溯源及管理 1.追踪溯源 继美国疯牛病后，欧盟、美国、日本、澳大利亚等国首先将RFID用于肉牛生产、销售的溯源跟踪，以保证肉品安全。2003-2004年我国上海科芯、烟台威尔、杭州力汇等开始动物识别器等射频技术的研发。较早形成产品的常州高特使用RFID耳标，能快速有效查询牛品种、来源、免疫、治疗、用药、健康状况以及饲养、生长情况等，可以开展畜产品的来源追踪。2004年农业部在北京市、上海市、四川省、重庆市开展动物标识溯源试点，2006年4月提出建立我国畜产品溯源系统，2006年6月农业部发布第67号令《畜禽标识及免疫档案管理办法》开始在全国应用。数据传入农业部数据中心，对动物运输、屠宰检疫的追踪追溯，发挥了重要作用。但是，由于养殖户及企业档案记录不全，耳标录入不完善，读写设备缺乏等问题，全国性动物溯源徘徊不前。 2.动物管理 通过植入RFID对马和试验动物跟踪在国外早有报道。我国通过温度传感器、生物观察仪、病菌监测器等物联网技术，成功进行野生动物管理和监测，如大熊猫定位跟踪系统的开发和应用。目前，物联网广泛应用于宠物管理，如北京市、上海市、大连市等对地犬（鸽、猫）等宠物佩戴二维码标牌+后台管理+GPS，不仅可定位追踪，还可连接智能手机，方便主人查找，同时便于宠物管理，如北京的犬冠以010开头，八位数编号，信息涵盖宠物主的联系方式、防疫等信息。目前二维码、RFID耳标、瘤胃芯片、肢环、颈环等电子标识及读写设备研发生产企业众多、甚至产品出口国外，动物管理信息化正纵深发展。 3.牧场管理 RFID技术对规模养殖场进行个体识别和记录，自动统计动物数量，不仅可以进行场内、外追踪管理，还可进行生长发育的自动测定、记录、分析，数据传入管理中心，结合育种软件进行选种、选配，突破动物传统选育技术。在牧场管理中，有关发情、配种、分娩、防疫、驱虫、消毒、出售等个体档案管理及汇总，可借助物联网技术大幅度减小工作量，数字化牧场管理将成为未来发展趋势。
智慧农业物联网的概念和意义
中国农业物联网领航者——托普农业物联网 智慧农业物联网的概念和意义 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理及实现智能自动化。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对提高世界农业水平具有重要意义。 2010年，托普仪器开始专注于“智慧农业”方面的研究，五年来不断摸索前进，通过吸纳专业的研究人才、和高等院校合作及相关政府领导的方向性指导，使得托普仪器的农业物联网技术在时间的打磨下越来越成熟，越来越贴近用户需求。2014年，托普仪器联合中国工程院孙九林院士团队建立企业院士工作站，使公司研发水平更加精进，更具实力。5年来，托普仪器先后完成农业物联网系统10余个，在全国各地成功搭建的项目不胜枚举。其中，长春农博园、慈溪海通时代农场、山东兰陵（苍山）农业物联网示范园、江西凤凰沟物联网生态餐厅等项目更是被广大用户所熟知，成为众人津津乐道的农业物联网成功案例。 紧跟时代，助力农业，托普人在追求自身“农业梦”的同时，也一直都在帮助别人实现他们心中的农业梦想。相信通过大家的不懈努力，托普农业物联网技术必将惠及更多的农业人。
智慧农业大棚物联网智能系统
智慧农业建设果蔬大棚物联网 项 目 方 案
前言 (4) 一、农业物联网在现代设施农业应用的意义 (5) 二、果蔬大棚物联网方案概述 (7) 2.1 系统设计原则 (7) 2.2 系统功能特点 (8) 2.3 系统组成 (9) 3.4 系统示意图 (10) 三、各子系统介绍 (11) 3.1 环境参数采集子系统 (11) 3.2 自动控制系统 (12) 3.3 视频监控子系统 (16) 3.4 信息发布系统 (16) 四、中央控制室及管理软件平台 (18) 4.1系统平台功能 (18) 4.2 数据采集功能 (20)
4.3 设备控制 (22) 4.4 视频植物生长态势监控功能 (23) 五、项目的需求 (26)
前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一，是继互联网之后的又一次产业升级，是十年一次的产业机会。总体来说，物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术，物物相连，相互感知，若干年后，地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址，它的各种状态、参数可被感知。2009 年8 月温家宝总理在无锡提出"感知中国"，物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。2010 年国家发布了"十二五"发展规划纲要，其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一节’构建下一代信息基础设施”中明确提到：推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。在第五章“加快发展现代农业‘第二节’推进农业结构战略性调整”中提出：加快发展设施农业，推进蔬菜、果蔬、茶叶、果蔬等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进水产健康养殖。推进农业产业化经营，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出：推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用，做大做强现代种业。加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用，实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化，促进农机农艺融合。发展农业信息技术，提高农业生产经营信息化水平。 2013 年国家一号文件更是着重讲述物联网技术在农业中的应用。物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。
农业物联网智能监测系统
农业物联网智能监测系统 物联网概念在1999年提出，是将所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，实现数据采集、融合、处理，并通过操作终端，实现智能化识别和管理。 物联网农业智能测控系统的技术特点： （1）监控功能系统：根据无线网络获取的植物生长环境信息，如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 （2）监测功能系统：在农业园区内实现自动信息检测与控制，通过配备无线传感节点，太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传输系统，每个基点配置无线传感节点，每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。 （3）实时图像与视频监控功能：农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络，通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言，仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如：哪块地缺水了，在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端，而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用，直观地反映了农作物生产的实时状态，引入视频图像与图像处理，既可直观反映一些作物的生长长势，也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。 我国是一个传统的农业大国，人口众多，但耕地相对缺乏，土壤总体质量不高。在这种条件下，需要更加精细而有效的利用土壤资源，对土壤的信息进行监测与预警。每种不同的土壤都可能有不同的土地利用方式和管理措施，及时了解它们的土壤质量信息和变化对指导农业生产和保护生态环境有十分重要的意义。 在现代农业领域提出了“精确农业”、“数字农业”等概念，均是以土壤信息为基础，对土地进行信息获取、管理和分析土壤数据，以此进行决策分析和墒情预警，为农业科技人员掌握土壤信息提供大量的数据。托普土壤墒情监控系统包括监测预警系统、无线传输系统、
基于物联网技术的现代智慧农业解决方案
基于物联网技术的现代智慧农业解决方案上世纪九十年代后，无线技术的广泛应用使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展。尤其以Zibgee无线技术为主的物联网系统，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。 那么什么是智慧农业了，根据维基百科上面的定义智慧农业主要有这些解释。 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。 根据最新研究结果显示，我国实施精准农业的近期目标，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面切实做好有关基于Zigbee无线技术的物联网应用与研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。 托普物联网是浙江托普仪器有限公司主要经营项目之一。托普物联网依据自身研发优势，开发了多种模块化智能集成系统。 1、传感模块：即环境传感监测系统。它依据各类传感设备可以完成整个园区或完成对异地园区所需数据监测的功能。
基于物联网的智能农业系统设计
课程设计报告 （物联网技术与应用） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于物联网的智能农业系统设计专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生姓名：吴亚敏 指导老师：韩树人 时间：2016年4月30日
摘要 由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等，为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化，研究开发了基于物联网技术的职能农业系统，并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。 关键词：农业系统；物联网；系统设计
目录 摘要 (2) 第1章物联网技术的研究现状和发展情景 (1) 1.1研究现状 (1) 1.2发展趋势 (2) 第2章智能农业概述 (3) 第3章系统的需求分析 (4) 第4章系统的组成 (5) 第5章系统的开发平台设计 (6) 5.1无线传输协议选择 (6) 5.2硬件节点平台 (6) 5.3系统的软件设计 (7) 第6章系统调试 (8) 第7章心得体会 (9) 参考文献 (11)
第1章物联网技术的研究现状和发展情景 1.1研究现状 M2M技术、传感网技术及射频识别（RFID）技术、网络通信技术是物联网的关键技术。 （一）M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信，与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段，使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。 （二）传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置，传感器能够感受到被测量的信息，并能将检测到的信息，按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器，在实际应用中，传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要，无线传感网能够在满足上述需要的前提下，提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络，使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来，全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时，首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题，而在利用信息的过程中，传感器具有非常突出的地位，这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。 （三）射频识别（RFID）技术。通常，当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时，读写器激活标签，并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息，从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码，如果它的数据格式有很多是互不兼容的，在闭环情况下，对企业的影响不是很大。
物联网智能停车系统解决方案
物联网智能停车系统 第一章前言（背景） 随着社会经济的持续发展和产业调整，大批人口将向城市转移，城市人口将不断增加。同时，经济活动日趋频繁，商业活动将更加活跃，机动车的数量和使用频率也将大大增加，对中心城市的交通带来沉重的压力；交通“停车难”日益成为制约我国大中城市经济发展的“瓶颈”。同时，传统停车场管理效率和安全性大大滞后于社会的需要，给人们的生活带来了极大的不便。尤其，随着智能大厦和智能小区等智能建筑的不断发展，与之配套的停车场管理系统应运而生。 与国外智能化停车场系统日新月异的使用情形相比，国内对于智能化停车场的使用、特别是对基于先进的无线传感网技术的智能化停车场系统的使用，还处于一片空白。而基于物联网的智能化停车场系统，可利用传感器节点的感知能力来监控和管理每个停车位，提供特殊的引导服务，实现停车场的车位管理和车位发布等功能，彻底改变智能化停车场的发展方向，同时依托移动M2M平台与3G 网络覆盖的优势，使城域级综合停车管理成为了现实，填补了基于物联网技术的智能化停车场这一领域的空白，必将引领一场停车场智能化的新革命。 第二章设计概述 一、需求分析 现阶段我市的停车场可以分为封闭式停车场和开放式停车场两大类，封闭式停车场又包括室内停车场和室外停车场，其的特点是有明确的出入口，如建筑物内的地下停车场；开放式停车场的特点是没有明确的出入口，如道路两侧的停车位，建筑物周围的区域等。 封闭式停车场由于其封闭性及易管理性被大量的使用，但是由于缺乏良好的信息管理、发布的手段，造成许多的停车场的使用率并不理想。同时，由于缺少准确的信息指引，许多驾驶员在寻找车位时常常要花费很长的时间。
lora智慧农业物联网系统
智慧农业物联网系统 解 决 方 案 北京创羿兴晟科技发展有限公司
、系统简介 “智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”是一套基于 modbus/bacnet协议及lora无线通讯系统平台，实现农业生产的智能化及绿色生态管理。该系统利用多种类型的传感器、自动化控制设备、多功能采集节点，以及无线组网系列设备等组建农业智能化生产与监测专用的无线传感网，对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等信息进行采集，并传输到云数据管理中心，通过特定的算法建立云数据库，并为农业管理部门及农户提供生产管理依据。此外，农户可在自己的管理权限范围内，对农业生产现场（如农业大棚、大田、水产品养殖场等）进行实时监测、设备远程控制、节能管理以及化肥等化学产品的使用管理，在保证农业生产的同时，实现农业生产的智能化管理，降低农业生产对自然环境的影响，实现农业生产过程的绿色生态管理。 目前，由于人们普遍认为农业本身就是绿色的，所以绝大多数智能农业的项目普遍关注农业生产的智能化，而很少关心农业生产对生态环境的影响。事实上，虽然农业本身是绿色的，但农业生产并不是绿色的，农业生产中使用的化肥、农药以及农机设备均会对自然环境造成影响。因此，“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”在设计思想上，与现有的智能农业物联网系统不同，该系统在实现农业智能化生产的同时，还尽量降低农业生产对环境的影响。通过物联网技术、云计算技术提高我国农业生产的管理水平，推动我国绿色生态农业的发展，提高我国农业的智能化、绿色生产水平，实现农业生产的智能化及绿色生产管理。 北京创羿兴晟科技公司研发了多款lora产品，例终端节点CY-LRB-102终端节点CY-LRB-101lora控制终端CY-LRW-102 lora检测终端CY-LRW-10等产品型号，还有多款产品正在研发中，将窄带物联网技术充分应用于现代农业中，打造智能农业系统。 图1智慧绿态农业物联网系统示意图
物联网在智慧农业中的应用
物联网在智慧农业中的应用 在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显着，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH 值等方面实现科学监测、科学种植, 帮助农民抗灾、减灾[1]. 在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1 智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等）和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 1.1 智慧农业定义 “智慧农业”也称为“智能农业”, 它充分应用现代信息技术、计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S 技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、问题预警等智能管理。智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源，最大限度地降低农业成本和能耗、减少
基于物联网的智慧农业发展与应用
基于物联网的智慧农业发展与应用 顿文涛1， 赵玉成2，袁帅3，马斌强1，朱伟1，李勉1，袁超1，赵仲麟1（1.河南农业大学，河南郑州450002；2.河南省农业机械试验鉴定站，河南郑州450008； 3.四川农业大学机电学院，四川雅安625014） 摘要：本文研究并论述了智慧农业的概念、特点和架构，结合物联网技术，分析了基于物联网的智慧农业在国内外的研究情况与典型应用，事实表明，物联网技术在智慧农业领域具有良好的发展前景。关键词：物联网；传感器；无线传感器网络；智慧农业；应用中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编码：1672－6251（2014）12－0009－04 The Development and Application of Wisdom Agriculture Based on the Internet of Things DUN Wentao 1， ZHAO Yucheng 2，YUAN Shuai 3，MA Binqiang 1，ZHU Wei 1，LI Mian 1，YUAN Chao 1，ZHAO Zhonglin 1 (1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002; 2.Henan Agricultural Mechanical Test Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008; 3.College of Mechanical and Electrical Engineering,Sichuan Agriculture University,Sichuan Ya ′an 625014) Abstract:This paper studies and discussed the concept and characteristics and architecture of wisdom agriculture,and analyzed the domestic and overseas research situation and typical applications of wisdom agriculture based on the Internet of Things technology.The fact showed that Internet of things technology had bright development prospects in the field of wisdom agriculture.Key words:Internet of Things;sensor;wireless sensor network;wisdom agriculture;application 基金项目：国家自然科学基金项目（编号：31100067）；河南农业大学博士科研启动项目（编号：30200345）。 作者简介：顿文涛（1980-），男，工程师，研究方向：计算机网络安全、传感器技术。通信作者：赵仲麟，男，副教授，研究方向：化学生物学、蛋白质工程、信息技术。收稿日期：2014-11-04 农业网络信息 AGRICULTURE NETWORK INFORMATION ·农业信息化· 2014年第12期 在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显著，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤 pH 值等方面实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾[1]。 在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿 度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO 2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO 2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互 联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等）和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、
农业物联网系统建设项目
2012年物联网发展专项资金 项目申请报告 项目名称：农业物联网系统建设项目 项目申报单位： (盖章) 主管部门： (盖章) 申报日期：2012年 9 月 6 日
目录 第1章项目申报单位概况 (4) 1.1项目承担单位 (4) 1.2承担单位简介 (4) 1.3申请单位近三年经营状况 (4) 第2章项目建设的背景及必要性 (5) 2.1项目概要 (5) 2.2项目建设背景 (6) 2.3项目建设的目的和意义 (8) 第3章项目前期开发情况及技术基础 (11) 3.1项目前期开发情况 (11) 3.2主要技术基础 (11) 第4章项目实施方案 (19) 4.1项目建设目标 (19) 4.2建设内容及规模 (19) 4.3项目技术方案 (20) 4.4项目招标内容 (40) 4.5建设地点 (41) 4.6建设工期和进度安排 (41) 4.7建设期管理 (42)
第5章各项建设条件落实情况 (44) 5.1环境影响评价 (44) 5.2节能 (46) 第6章项目投资预算、资金筹措及来源渠道 (49) 6.1项目投资概算 (49) 6.2资金筹措及来源渠道 (52) 第7章效益与预期效果分析 (54) 7.1基础数据与参数 (54) 7.2营业收入 (55) 7.3经营成本与总成本 (56) 7.4盈利能力分析 (57) 7.5偿债能力分析 (58) 7.6财务生存能力分析 (58) 7.7不确定性与风险分析 (59) 7.8风险分析 (61) 第8章申请物联网发展专项资金的理由 (66) 第9章结论 (67) 9.1经济效益分析 (67) 9.2社会效益分析 (68) 9.3生态效益分析 (69)
智慧农业物联网数据云平台解决方案
xx农业物联网+战略 ——基于大数据xx应用的解决方案目录 一、农业发展的几个阶段 (1) 二、智慧农业战略平台基本架构 (2) 三、平台的基本功能模块 (2) 四、平台的智能化控制 (3) 五、生产管理服务平台 (3) 六、农户智能管理系统 (3) 七、农产品溯源服务平台 (3) 八、移动可信查询终端 (4) 一、农业发展的几个阶段 1．农业 1.0时代（原始农业）： 以人力为主，辅以简单的生产工具实现劳作。 2．农业
2.0时代（机械农业）： 以大型农机具替代人力生产，提供效率。 3．农业 3.0时代（现代农业）： 以自动化生产、规模化种植（养殖）增产增效。 4．农业 4.0时代（xx农业）： 以物联网为依托，结合移动互联网实现大数据和云应用，通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。二、智慧农业战略平台基本架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1．基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2．核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3．平台服务包括管理服务（种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析）和监控服务（远程监控、自动化监控）。 4．服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5．终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。 三、平台的基本功能模块 1．行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用，保护大数据采集监控平台，智能化控制平台。
2．生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3．产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台，政务管理服务平台。 4．消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、平台的智能化控制 1．实现对特定设备的接管。 2．通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3．声光电一体化异常触发警报。 五、生产管理服务平台 1．合作社间独立账户，信息安全保密，可实现产供销业务流程，降低手工记账风险。 2．农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询，农机手与指挥中心实时通讯，机手、地块、农机、作业动态绑定，根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统 1．农务信息自查。 2．常见病情回复。 3．疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台 1．溯源（静态溯源、实施溯源）。 2．检验报告。 3．各类证书。
物联网在农业方面的应用
物联网在农业方面的应用 摘要：物联网是将各种信息传感设备, 如无线射频识别( RFID) 装置、外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络作为一种最能体现新一代信息技术的网络模型, 物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，将是现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，从而引领现代农业的发展。 关键词:物联网、农业、应用、建议。 Abstrate:Things will all kinds of information network is sensing equipment, such as radio frequency identification (RFID) device, and outside sensors, global positioning system, laser scanner wait for a variety of devices and the Internet combine a huge network formed as a kind of can best embody the new generation of information technology network model, the thing networking will show in the near future the powerful vitality, let all the items are joined together with network from several respects, change our work and life. Agriculture as the foundation industry in relation to the people's livelihood, the informationization, the degree of wisdom is especially important. Content networking technology in agricultural production and research, the introduction and application of modern agriculture will be made on the application of informatization of new leap forward, can change the extensive agricultural management mode, improving animal or plant epidemic disease prevention and control ability, ensure the quality and safety of agricultural products, leading the development of modern agriculture. Keywords:The Internet of Thellongs、Agriculture、Apply、Suggestion 引言： 物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视。面对当前的国际形势，迫切需要着眼于我国国情，早一点谋划未来，制定我国的物联网发展战略，突破大规模产业化瓶颈，深入到国民经济和社会生活的各个方面，切实解决国计民生的重大问题。物联网将带动我国相关领域科技水平的提升，保障经济安全甚至国家安全，推动信息产业新的发展浪潮，培育新的经济增长点，促进经济结构调整和转型升级，增强我国的可持续发展能力和国际竞争力。 1999 年美国麻省理工学院（MIT）首次提出物联网的概念，国际电信联盟（ITU）在2005 年的年度报告中对此概念的涵义进行了扩展。通过对物联网的跟踪研究，我国提出的物联网定义是：对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。“全面感知”是指利用射频识别（RFID）、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取；“可靠传送”是指通过
物联网技术在现代农业中的应用研究
物联网技术在现代农业中的应用研究 市场经济体制的不断改革，为物联网技术的应用范围的扩大创造了有利的条件。在此形势影响下，充分发挥物联网技术的优势，有利于加快现代农业的发展速度，促进我国经济社会的快速发展。结合现阶段物联网技术的整体发展现状，可知它在实际的应用中取得了良好的作用效果，最大限度了满足了相关行业的生产要求，因此，深入理解物联网技术的相关理念，根据现代农业的发展要求合理地运用物联网技术，有利于扩大现代农业的产业规模，提高现代农业的生产效率。基于此，将对物联网技术在现代农业中的应用进行必要地研究，以便为现代农业发展目标的实现提供必要的参考信息。 标签：物联网技术；现代农业；发展目标；生产效率；参考信息 doi：10.19311/https://www.docsj.com/doc/6f12779738.html,ki.16723198.2016.25.018 作为世界信息科技产业的重要产物，物联网技术的有效使用，有利于加快现代农业的发展速度，增强其中存在问题的实际处理效果。现代农业高度信息化、智能化生产目标的实现，依赖于可靠的物联网技术。因此，相关的农业管理部门应结合现代农业实际的生产要求，在相关的农业生产活动开展中引入物联网技术，将会为各项生产计划的顺利实施提供重要的技术保障。物联网技术作用下的现代农业，将会逐渐地改变传统农业粗狂式的发展模式，在增强各种农产品质量可靠性的同时也将提高农业信息的传递效率。 1物联网技术的组成 1.1可靠的传感网技术 作为物联网技术的重要组成部分，传感网技术在实际的应用中取得了良好的作用效果，为物联网技术实际应用范围的扩大打下了坚实的基础。所谓的传感网技术主要是指在性能可靠的数据处理模块、通信单元及一定数量传感器的支持下，通过无线网络的方式应用于实际生产活动的技术。这种无线网络中的节点距离段，通信过程中主要采用了Multi—hop的方式对各种信号进行及时地传送。结合传感网络的实际作用，可以对不同区域、不同位置的物体进行实时地监测，减少了相关生产活动中可能存在的安全隐患。像温度变化、污染源的来源及影响范围分析等。 传感单元、通信单元、数据处理模块单元、电源单元等按照一定的方式组成了传感网络，并结合实际生产活动的具体需要，有着丰富的处理单元。其中，网络中的电源单元主要是为系统运行提供必要的动力，确保了系统的稳定运行；传感单元使用中能够通过感知单元的作用，及时地获取各种外部信息，通过转化机制得到的数字信号，满足了生产活动的具体要求；数据处理单元主要是对各种信息进行实时地处理，增强了不同节点之间的协调性。通信单元的存在，实现了传感器之间的正常通信。传感网技术中的结合所有节点的实际需求，通过配置多个