物联网在农业领域应用

终端展现 用户终端 智能手机
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PC机
数据平台
视频监测 空间数据场 历史数据 错误报告 远程控制
网络传输
WCDM A
大棚现场（数据采集）
IP网络摄像头
Zig Bee节 点
RS节点
温度、湿度 等传感器
继电器控 制设备
网络传输 网络传输
图8.5 蔬菜大棚监控系统流程图
第八章 物联网在农业领域的应用
8．4 农业物联网在畜牧业中的应用 8.4.1 农业物联网畜牧业管理系统 1．系统简介 2．系统特点 3．农业物联网畜牧业养殖管理系统的应用 8.4.2．农业物联网在智能鸡舍中的应用 1．温湿度自动控制 2．光照强度自动控制
第八章 物联网在农业领域的应用
3．空气质量自动控测 4．自动火警系统
图8.6 无线烟雾（火警）探测器
第八章 物联网在农业领域的应用
8.2.2 物联农业无线监控系统 1．系统简介 农业无线传感器网络是一种无中心节点的全分布系统。通过随机投 放的方式，众多传感器节点被密集部署于监控区域。这些传感器节 点集成有传感器、数据处理单元、通信模块和能源单元，它们通过 无线信道相连，自组织地构成网络系统。其目的是协作地感知、采 集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息并发送给观察者。
第八章 物联网在农业领域的应用
2．技术架构
有机物含量
湿度
重金属含量
空气温度
盐碱度
有机物含量
空气湿度
土壤分析系统 水质分析系统 气候分析系统
种植环境分析系统
大棚通风控制 大棚光照控制 大棚湿度控制 大棚湿度控制 大棚湿度控制
种植环境分析系统
图8.3 技术架构简图
第八章 物联网在农业领域的应用
8.3.2 系统组成与功能
Байду номын сангаас
本章小结
本章叙述了农业物联网发展趋势及技术需求以及应用前景，介绍智 能农业无线传感器网络以及智能农业无线监控系统、系统功能和系 统特点；中的论述了蔬菜大棚智能监控系统、系统技术架构、系统 组成与功能，并通过应用示例简述了农业物联网中智能鸡舍中的应 用、农业物联网畜牧业管理系统、物联网的蔬菜可追溯系统；通过 案例，讲述了RFID技术在粮食收购中的应用，最后将移动农业物联 网在智慧农业中的应用做了详细的阐述。本章通过对关于农业物联 网的不同描述勾画出了一个关于现代农业的整体美好景象，了解了 农业物联网发展趋势及相关产业链运作模式等方面的内容。
习题
1．关键术语和概念 智慧农业 精准农业 农机4S体系 农用传感器网络 智能农业无线监控系统 农机 4S体系 农业应急体系 农田信息监测 现场数据信息采集 视频采集系统 可追溯 系统 农产品供应链 农业物流 2．讨论与思考 （1）何谓智能农业无线传感器网络？ （2）简述智能农业无线监控系统功能。 （3）什么是精细农业生产的3S技术？ （4）叙述蔬菜大棚监控系统流程。 （5）绘出移动智慧农业系统技术的三层架构框图。 （6）智能农业无线监控系统都有哪些主要功能。
5．全面智能化设计
第八章 物联网在农业领域的应用
6．全天候守卫安全防卫自动控制 7．数据无线传输系统 8．人性化设计 9．智慧鸡舍设备与管理 8．5 物联网在智慧农业中的应用 8.5.1 物联网的蔬菜可追溯系统 1．系统概述 2．系统架构及作用 3．系统开发平台
第八章 物联网在农业领域的应用
4．关键技术 8.5.2 RFID技术在粮食收购中的应用 1．系统工作原理
第八章 物联网在农业领域的应用
8.2.3 智能农业无线监控系统功能 1．系统监控的技术架构
图8.1 系统监控示意图
第八章 物联网在农业领域的应用
2．监控系统的特点 3．设备管理 4．报警管理 5．数据维护 6．控制管理 7．系统设置 8.2.4 采集的信息种类与系统特点 1．采集的信息种类 2．特点 3．农田数据采集中需要解决的问题
章
8．5 物联网在智慧农业中的应用
复习思考题
第八章 物联网在农业领域的应用
教学要求
▪ 知识要点
▪ 农业物联网 • 农用传感器
网络 • 农业无线监
控系统
▪ 蔬菜大棚智 能监控系统
• 蔬菜可追溯 系统
• 移动农业物 联网
▪ 能力要求
▪ (1)理解农业物联网基本概念、特 点
• (2)农业物联网构成体系 • (3)了解射农业无线监控系统的特
第八章 物联网在农业领域的应用
2．系统架构
整套系统由无线数据采集器、无线开关控制器、无线数据网关（可多 个）、PC和网络服务器组成。网关与采集器和控制器采用USSN传感 网技术进行无线连接，每个网关下面可同时连接上百个终端设备，且 所有终端自动组网，同步工作。网关与PC或网络服务器则通过以太 网或移动通讯网络连接。网关在系统中处于核心地位，所有传感器采 集的数据都要汇集到网关中，所有对终端的控制指令也都要通过网关 向下发送。网关内置了强大的操作系统，可对网络和数据进行维护和 储存。PC机通过网线或局域网直接登陆网关后，可进行系统设置、 采集网络管理、查看数据、绘制图表、导出数据等操作。网关同时具 备远传能力，通过局域网或3G将所有的配置数据和采集数据一并传 到网络服务器上，此种模式支持多用户同时登陆网络服务器对网关的 数据进行查看。
第八章 物联网在农业领域的应用
1．农业物联网的概念 2．农业物联网的发展趋势 8.1.3 农业物联网的管理 1．农业物联网对农业生态环境管理 2．农业物联网对农业生产过程管理 3．控制危害与损失的农产品安全管理 4．农产品供应链可追溯安全管理
第八章 物联网在农业领域的应用
5．农业物流运输安全管理 6．物联网技术加强农业装备与设施管理 8．2 智能农业无线传感器网络 8.2.1 农用传感器网络的应用 1．在温室环境信息采集和控制中的应用 2．在节水灌溉上的应用 3．环境信息和动植物信息监测应用 4．潜在的应用
第八章 物联网在农业领域的应用
8．3 蔬菜大棚智能监控系统的应用 8.3.1 系统架构设计 1．总体架构
管理平台
传感采集
温湿度传感 器
土壤湿度传 感器 ……
光照传感器
土壤含水量
视频监控
作物情况监 控
人员监控
…… 夜间监测
职能分析 空间场图 时间曲线
…… 阀值报警
远程控制 卷帘控制
…… 微喷控制
图8.2 智能农业无线监控系统示意图
点、工作流程
▪ (1)了解智能监控系统的主要内容 • (2)掌握蔬菜可追溯系统的基本知
识点 • (3)熟悉移动农业物联网组网方案
▪ 相关知识
▪ (1)农用传感器 网络相关概念
• (2)功能数据
▪ (1)农业物联网 的建立模式
• (2)农业物联网 运行系统结构
第八章 物联网在农业领域的应用
8．1 农业物联网技术概述 所谓农业物联网，是指通过物联网技术实现农作物生长、农民生活、 农产品生产流通等信息的获取，通过智能农业信息技术实现农业生 产的基本要素与农作物栽培管理、畜禽饲养、施肥、植保以及农民 教育相结合，以提升农业生产、管理、交易和物流等各环节智能化 程度，为建立现代农业、发展农村经济、增加农民收入、完善基层 农业技术推广和服务体系、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以及推进社会主义新农村建设提供新 一代技术支撑平台。 8.1.1 农业物联网发展趋势及技术需求
否
否 放弃
数据采集 数据发送
否
刷标签成功与 否
发送数据成功
与否 是
是
数据是否接收
否
是
与标签比较
是 入仓
图8.9 系统流程图
第八章 物联网在农业领域的应用
4．RFID技术在粮食收购中的应用案例 8.5.3 移动农业物联网在智慧农业中的应用 1．移动农业物联网概述 2．移动智慧农业系统技术架构
图8.10 移动智慧农业系统示意图
物联网基础与应用
Fundamentals and Applications of the Internet of Things
物联网在农业领域的应用
物联网在农业领域的应用
8．1 农业物联网技术概述
第
8．2 智能农业无线传感器网络
8．3 蔬菜大棚智能监控系统的应用
八 8．4 农业物联网在畜牧业中的应用
仓库服务器 发卡管理中心
交换机
检测客户机 检测客户机 检测客户机
各种检测工具 各种检测工具 各种检测工具
图8.7 粮食收购系统工作原理图
第八章 物联网在农业领域的应用
2．系统硬件 3．系统软件设计
读采管打添 写集理印加 模模模模模 块块块块块
传输模块
粮食收购系统综合服务台
SQL数据库
图8.8 系统软件设计的结构