浙江托普儀器有限公司在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的產(chǎn)品創(chuàng)新和解決方案

一、概念

     物聯(lián)網(wǎng)概念在1999年提出，是將所有物品通過各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作終端，實現(xiàn)智能化識別和管理。
    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式，又能提高動植物疾情疾病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

二、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能測控系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的意義：

三、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能測控系統(tǒng)所技術(shù)特點：

    （1）監(jiān)控功能系統(tǒng)：根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)獲取的植物生長環(huán)境信息，如監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。其它參數(shù)也可以選配，如土壤中的PH值、電導(dǎo)率等等。信息收集、負責(zé)接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理、動態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)以上各類信息的反饋對農(nóng)業(yè)園區(qū)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(jiān)測功能系統(tǒng)：在農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)實現(xiàn)自動信息檢測與控制，通過配備無線傳感節(jié)點，太陽能供電系統(tǒng)、信息采集和信息路由設(shè)備、配備無線傳感傳輸系統(tǒng)，每個基點配置無線傳感節(jié)點，每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。其它參數(shù)也可以選配，如土壤中的PH值、電導(dǎo)率等等。信息收集、負責(zé)接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理、動態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)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(jiān)控功能：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)上作物與環(huán)境、土壤及肥力間的物物相聯(lián)的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，通過多維信息與多層次處理實現(xiàn)農(nóng)作物的*生長環(huán)境調(diào)理及施肥管理。但是作為管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員而言，僅僅數(shù)值化的物物相聯(lián)并不能完全營造作物*生長條件。視頻與圖像監(jiān)控為物與物之間的關(guān)聯(lián)提供了更直觀的表達方式。比如：哪塊地缺水了，在物聯(lián)網(wǎng)單層數(shù)據(jù)上看僅僅能看到水分?jǐn)?shù)據(jù)偏低。應(yīng)該灌溉到什么程度也不能死搬硬套地僅僅根據(jù)這一個數(shù)據(jù)來作決策。因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的不均勻性決定了農(nóng)業(yè)信息獲取上的先天性弊端，而很難從單純的技術(shù)手段上進行突破。視頻監(jiān)控的引用，直觀地反映了農(nóng)作物生產(chǎn)的實時狀態(tài)，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(cè)面反映出作物生長的整體狀態(tài)及營養(yǎng)水平?？梢詮恼w上給農(nóng)戶提供更加科學(xué)的種植決策理論依據(jù)。

四、主要功能

     數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)通信，信息查詢，數(shù)據(jù)管理，泵站控制，預(yù)防報警，作物生長環(huán)境參數(shù)（土壤水分、養(yǎng)分、空氣溫濕度、光照、輻射、CO2、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量等）實時采集和監(jiān)控

五、信息采集

    1、通過各種傳感器采集各類信息，其中包括溫濕度、二氧化碳、土壤水分、土壤溫度、電導(dǎo)、PH、光量子、光照度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量計等
   2、一個基地可以建多個節(jié)點，每個節(jié)點可以根據(jù)需要連接多個傳感器，各個節(jié)點可以互聯(lián)，也可單獨傳到主控室，進而通過網(wǎng)絡(luò)傳到你的電腦或手機里。如圖 

六、信息傳輸

    分布式傳感器信息匯聚各個節(jié)點，各個節(jié)點采用優(yōu)化ZigBee技術(shù)適于環(huán)境多跳，自組織通信技術(shù)，連入互聯(lián)網(wǎng)每個節(jié)點信息可以通過有線或無線傳到主控室，傳輸距離遠，功耗低，安全可靠

七、信息控制

     控制模塊分為手動和自動模式，集合了工業(yè)技術(shù)的成熟穩(wěn)定、界面簡單易操作、防水防潮等特點，自動控制系統(tǒng)以強大的通訊網(wǎng)絡(luò)作為無線通訊平臺，采用統(tǒng)一的人機界面、靈活方便的操作方式實現(xiàn)完善的功能，系統(tǒng)結(jié)合了傳感、遙測、通訊、計算機、自控等技術(shù)，可以各類傳感器信息高效的實現(xiàn)渠系和管道水利遠程控制、泵站自動控制、泵站能效監(jiān)測、卷簾補光、開窗降溫、風(fēng)機控制、遮陽控制等。

    該系統(tǒng)提高了區(qū)域內(nèi)水資源的綜合管理水平，提高田間設(shè)備的運行小盧和利用率，提高了管理人員的工作效率，降低了管理成本，進而達到了節(jié)水、節(jié)能、增產(chǎn)、增效的目的。

八、其部分項目過程如圖所示：

 九、總結(jié)

    物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，細化各個農(nóng)場，可靠性更高，適應(yīng)性更高，不僅提高了智能化的應(yīng)用，又能節(jié)能環(huán)保，可循環(huán)使用，進而降低成本、提高效能。可以整合一下幾個方面：

    1、農(nóng)業(yè)資源  土地資源、水資源及生產(chǎn)資料更能被有效的高能調(diào)度，達到節(jié)能、高效的目的。

    2、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境   使得生態(tài)鏈更豐富，土壤、大氣、水質(zhì)、氣象更適合人們生產(chǎn)生活。

    3、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程   更能精耕細作，使用智能化設(shè)備，實現(xiàn)綠色健康養(yǎng)殖。

    4、農(nóng)產(chǎn)品和食品安全  可以實現(xiàn)產(chǎn)地環(huán)境、產(chǎn)后儲藏加工、物流運輸，整個供應(yīng)鏈實時查詢。

    5、弄裝備和設(shè)施  可實現(xiàn)信息共享，遠程診斷，服務(wù)調(diào)度。

 十、未來的工作愿景：

 十一、工程案例

73021部隊農(nóng)副業(yè)基地（水果、蔬菜） 

寧波林特中心（水果） 
寧波慈溪萬畝梨園（梨） 
慈溪掌起鎮(zhèn)的芝怡果蔬農(nóng)場（葡萄等） 
杭州美人紫農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司（葡萄園） 
浙江安吉農(nóng)業(yè)墑情預(yù)報（農(nóng)業(yè)墑情） 
浙江金華市婺江葡萄研究所（葡萄） 
嘉興市新奇特果蔬專業(yè)合作社（水果蔬菜） 
浙江大學(xué)長興農(nóng)業(yè)示范園區(qū)（設(shè)施蔬菜） 
浙江富陽銘卉農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司（水果、蔬菜） 
浙江蕭山舒蘭農(nóng)業(yè)有限公司（蔬菜實施栽培） 
杭州市富陽農(nóng)業(yè)合作社（大棚蔬菜） 
海寧市金輝果蔬有限公司（設(shè)施果蔬） 
海寧市民勝果蔬專業(yè)合作社（設(shè)施果蔬） 
浙江海洋養(yǎng)殖研究所養(yǎng)殖基地（水產(chǎn)養(yǎng)殖） 
浙江蕭山天海養(yǎng)殖有限公司（對蝦養(yǎng)殖）

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