農業物聯網組網方案

隨著物聯網的不斷發展以及智慧城市概念的提出，除了各種智能建筑興建之外，農業方面的事宜也備受大眾關注。那么，物聯網在農業上有哪些應用？下面，我們就通過“物聯網+智慧農業”解決方案來探究一下吧！

“物聯網+智慧農業”解決方案

“物聯網+智慧農業”解決方案

什么是物聯網

物聯網的英文是“InternetofThings”，俗稱IoT，簡單地說，就是把有獨立功能的普通物體通過互聯網相連，使它們彼此之間能夠發送、接收和交換信息，它通常由傳感器、數據、分析數據的軟件和數據交換四個部分組成。它把現實世界數字化，使我們能對每一個掛在物聯網上的真實物體進行管理和控制。

物聯網在農業上有哪些應用

IoT其實在智能家居、交通運輸、健康醫療、智慧城市等工業領域早有應用，而農業方面稍晚一些。不過，現在有很多科技公司和農場都在嘗試利用IoT實現對農業的精確化管理，為農民提供詳細、實時、實用的農場信息。比如，智能灌溉管理：嵌入土地里的傳感器能告訴農民目前農作物生長的情況、是否需要澆水、什么時候澆、哪個部位需要澆，等等。

又如病蟲害的預防和控制：帶著攝像機的小型無人機在距地面100多米的空中巡查菜地的情況，查看菜葉上是否有害蟲、菜地里是否有其他影響作物生長的雜草。利用IoT，還能監測溫室和菜地的光照、溫度和濕度，根據傳感器的數據挑選種什么菜和種菜的位置；農場甚至能用IoT技術監測谷物顆粒的蛋白質含量，收獲的時候把蛋白質含量高的顆粒和蛋白質含量低的顆粒分開，高的給人吃，低的喂動物。

聽起來是不是很神奇？古代，人類“靠天吃飯”，人們用占卜禱告的方式祈求上天賜予雨水和豐收，而現在，隨著科學和技術的進步，人們變被動為主動。IoT帶來的精確化管理，讓我們更有信心把控農業的未來。

農業物聯網的幾個特征

第一、"感知"是基礎。物聯網農業之所以被認為對于傳統農業生產具有顛覆意義，重要一點就是改變了以往農業人員依靠有限農業知識對植物、土壤以及農業環境進行主觀判斷，傳統農業，澆水、施肥、打藥，農民全憑經驗、靠感覺，隨著時間的推移，經驗判斷有可能出現遺漏乃至斷層，而依靠感覺也會造成誤判，對于個體生產而言，這樣的失誤造成的損失不會太大，但是處于企業化的農業生產中，造成的損失的就大大增加了。所以，"感知農業"的優勢就在此時得以凸顯。"感知農業"通過室內傳感器"捕捉"各項數據，經數據采集控制器匯總、中控室電腦分析處理，結果即時顯示在屏幕上。這其中就包括溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等，中央計算機還會通過計算給出決策方案，農業人員只需根據方案進行澆水、施肥或者改善植物生長環境。

第二、"鏈條"是重點。在通過傳感器以及GPRS和地理信息系統采集了視頻、溫度、濕度、光照和土壤等數據之后，還要通過一系列的系統實施操作，例如進行精準施肥、施藥、灌溉以及光照，在實施完成之后，還可收集反饋信息以做進一步的判斷。從收集信息--作出決策--實施操作--后續反饋，這是一個完成的"鏈條"，如果缺少其中任何一個環節，都難以稱之為智能農業。除此之外，在作物生長周期內，從播種到收割，以致倉儲，都需要相應的科技裝備支撐，這樣才能大幅高效地提升農業生產效率。

第三、"武器"是關鍵。農業物聯網的"武器"就是物聯網產品，即農業生產解決方案。以小湯山國家精準農業示范基地為例，基地就安裝了綠地自動化灌溉系統，這套系統主要采用噴灌灌溉方式，控制4個電磁閥開啟，檢測的項目主要有風速和空氣溫濕度信息。自動控制系統與上位機通過485方式進行通訊，用戶還可以通過手機短信進行控制。

只有裝備了匹配的系統，農業才可能逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備，才能使得物聯網在農業領域運行的更加流暢和高效。

我國在農業行業的物聯網應用，主要實現農業資源、環境、生產過程、流通過程等環節信息的實時獲取和數據共享，以保證產前正確規劃以提高資源利用效率，產中精細管理以提高生產效率、實現節本增效，產后高效流通、實現安全溯源等多個方面。

解決方案

將物聯網數據采集技術、無線通訊技術、大數據管理與分析與農業生活生產相結合，解決農業生產分布廣，地域分散，測點眾多等問題。

通過感知層的多種傳感器將農業生產環節中的環境溫濕度，土壤溫度、土壤水分、土壤肥力等數據以多種組網方式上傳至云端服務器，并通過預制方案，將數據進行整合、分析、處理，并將最優解決辦法反饋至云端控制平臺，聯動進行噴灌、滴灌、補光、加溫、換氣、遮陽、補充CO2等具體操作。

采用B/S架構，同時配合專用App、微信小程序等，進而在平臺層為用戶實現遠程、隨時隨地的跨平臺、跨地域統一管理。

系統介紹

物聯網監測：

【大氣環境信息】：溫濕度、光照、風速、風向、氣壓、降雨量、蒸發量、CO2濃度、O2濃度、NO2濃度、SO2濃度、噪聲、粉塵、PM2.5、PM10。

【土壤環境信息】：土壤溫度、土壤濕度、土壤張力、土壤EC、土壤PH值。

【水體環境信息】：水壓、水流量、水質PH值、溶氧量、電導率。

【大田四情】：葉面濕度、苗情、墑情、災情、蟲情測報燈。

可視化監控系統：

*通過現場高清攝像頭對種植生產現場苗情進行可視化監控，支持查看實時監控畫面和歷史監控畫面；

*支持對帶云臺的球機進行遠程控制，包括：720度旋轉、拉近、拉遠等；支持對視頻進行截圖；

*支持查看歷史視頻監控，設置回話時間后進行歷史視頻回放。

*支持通過無人機對種植生產現場進行航拍，繪制精準的地形正射圖；通過無人機航拍查看種植生產現場作物長勢、灌溉、植保及病蟲害防治效果情況；通過無人機航拍，實現固定地點720度全景查看。

智能灌溉系統:

*支持跟物聯網監測的聯動，接收到現場預警信號后會按照預先設定的規則進行自動控制操作；

*支持跟監控攝像頭的聯動預警，當傳感器實時狀態觸發預設的規則策略，即自動控制攝像頭發出預警并啟動錄像功能，實現智能聯動控制。

病蟲害監控系統：

*通過蟲情測報燈，在無人監管的情況下，自動完成誘蟲、殺蟲、收集、分裝、排水等，實現蟲體遠紅外自動處理、接蟲袋自動轉換、整燈自動運行等功能；

*通過系統能夠遠程設定設備管理參數并查看監測照片，實現區域的病蟲害監測和害蟲類別的自動分類和計數，具有自定義時間區間的數據統計功能；

*以計算機視覺、圖像識別以及深度學習等人工智能技術，智能識別通過手機拍攝的作物局部照片，辨別和分析相關病蟲害發生的概率，給出相應的植保用藥建議和農事操作建議。