基于物联网技术的智能农业监控管理系统
基于物联网技术的智能农业监测系统的设计与实现
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基于物联网技术的智能农业监测系统的设计与实现(正文)一、现状分析随着物联网技术的不断发展,智能农业监测系统在现代农业中的应用日益广泛。
该系统通过感知装置和数据传输设备等多种技术手段,实现了对农作物生长环境和生长状态的实时监测和控制。
智能农业监测系统还具备数据采集、分析和预测能力,为农业生产提供了科学决策的依据。
目前,智能农业监测系统在全球范围内得到了广泛应用。
例如,在荷兰、以色列等发达国家,智能农业监测系统已经成为现代农业的重要组成部分。
这些系统通过感知装置实时监测土壤湿度、温度、光照等关键参数,将数据传输到云平台,通过数据分析和批量决策,实现了农业生产的精细化管理。
在中国,智能农业监测系统的应用也逐渐得到推广,但在规模和智能化程度上仍存在差距。
二、存在问题尽管智能农业监测系统在现代农业中具有广阔的应用前景,但在实际应用中仍然存在一些问题。
智能农业监测系统的搭建和维护成本较高。
该系统需要配备大量的感知装置、数据传输设备和云平台等硬件设施,投入较高的资金。
系统的运行和维护也需要专业技术人员进行,对人力资源的需求较大。
目前智能农业监测系统的智能化程度相对较低。
尽管系统能够实现对农作物生长环境和生长状态的实时监测,但对于数据的分析和预测能力较弱。
系统多数是将实时数据传输到云平台,由人工进行处理,缺乏数据自动分析和智能决策的能力。
智能农业监测系统在实际运行中面临着一些技术问题。
例如,感知装置的精准度和可靠性有待提高,数据传输过程中存在数据丢失和延迟等问题,系统的可扩展性和兼容性也有待进一步改进。
三、对策建议为了解决智能农业监测系统存在的问题,需要采取以下对策来提高系统的性能和应用效果。
需要加大对智能农业监测系统研发和应用的支持力度。
应加大资金投入,支持相关科研机构和企业进行技术研发和创新。
还应出台相关,鼓励农民和农业企业使用智能农业监测系统,给予相应的补贴和奖励。
需要加强人才培养和技术推广。
、高校和企业应共同合作,加强对智能农业监测系统相关技术人才的培养和培训。
基于物联网的智能农业系统研究及应用
![基于物联网的智能农业系统研究及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ad266fa14793daef5ef7ba0d4a7302768e996f8f.png)
基于物联网的智能农业系统研究及应用一、引言随着信息技术的快速发展,物联网技术逐渐被各行各业应用,农业行业也不例外。
智能农业系统基于物联网技术,通过对农业生产、农产品流向等环节进行信息化监控,从而提高农业生产效率和产品品质,实现农业可持续发展。
本文将探讨基于物联网的智能农业系统的研究现状、技术特点及应用实践。
二、智能农业系统的研究现状目前,国内外学者已经对智能农业系统进行了多年的研究,成果丰硕。
笔者通过文献检索,发现现有研究主要集中在以下几个方面。
1.农业环境监测技术农业环境监测技术是智能农业系统中的一项关键技术。
研究者通过传感器、监测设备等手段,对农田土壤、气候、水位等环境参数进行实时监测和数据采集。
这些数据可以作为决策支持、精细管理的参考依据,有助于提升农业生产效率。
另外,基于这些数据可以建立数据分析模型,通过对数据进行分析,预测农作物的发展趋势和较好的种植策略。
2.农业生产智能化技术智能农业系统还包括影响农业生产效率的智能化技术。
例如,智能灌溉系统可以根据农田土壤的湿度、气象状况、植物需求等情况,智能化决策灌溉时机、灌溉量和方式,提升农业水利利用率。
而智能施肥系统则可以通过控制农田肥料供应,监控施肥效果和较好的施肥策略,提升农作物产量和品质。
3.农产品溯源技术农产品品质和安全是消费者关注的重点问题之一。
智能农业系统中的农产品溯源技术,可以对农作物的生长周期、管理过程、加工信息等进行记录和审核,确保农产品的溯源可追溯性,实现了对农产品从生产到输送、销售全流程的监管。
三、智能农业系统的技术特点智能农业系统具有以下几个技术特点。
1.信息化管理智能农业系统通过信息化手段对农业生产各环节进行实时监控和数据采集,从而实现了精细化管理。
这使得农民能够更好地了解农作物的生长周期和需求,有针对性地开展作业,减少资源浪费和开支。
2.智能化决策智能农业系统中的各种智能化技术,可以实现数据的处理、分析和预测。
通过对数据的分析和处理,系统可以较快地形成较好的决策方案,使得农业生产更加高效。
基于物联网技术的智慧农业系统设计与实现
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基于物联网技术的智慧农业系统设计与实现智慧农业系统是利用物联网技术实现农业生产的自动化和智能化的系统。
该系统通过物联网中的传感器和设备,实时监测农田中的温度、湿度、光照等环境参数,同时通过云平台收集和处理这些数据,为农民提供农作物生长的状态和需求的预测和推荐。
一、系统设计1.1 系统架构设计智慧农业系统的架构设计应包括以下组成部分:传感器网络、数据传输、云平台和应用端。
传感器网络:在农田中布置多个传感器,用于收集温度、湿度、光照、土壤湿度等环境参数的数据。
传感器采用低功耗的无线通信,与数据传输模块相连。
数据传输:传感器通过无线通信将数据传输到数据传输模块,数据传输模块将数据打包并通过云平台传送到云服务器。
云平台:云平台是数据的集中存储和处理中心,负责对传感器数据进行处理和分析。
云平台还提供用户管理、数据可视化和决策支持等功能。
应用端:应用端是农民使用的终端设备,通过应用程序与云平台进行交互。
农民可以通过应用端查看农作物生长状态、预测和推荐。
1.2 环境监测子系统设计环境监测是智慧农业系统的核心子系统之一,用于实时监测农田中的环境参数,为农民提供精确的环境信息。
温度传感器:负责测量农田中的温度,通过无线通信将数据传输至数据传输模块。
湿度传感器:测量土壤湿度和空气湿度,以确保农作物的适宜生长。
同样通过无线通信将数据传输至数据传输模块。
光照传感器:测量农田中的光照强度,为农民提供合适的光照条件,提高农作物的产量和质量。
1.3 数据处理与分析子系统设计数据处理与分析子系统主要负责对从传感器网络收集到的数据进行处理和分析。
主要包括数据存储、数据清洗、数据挖掘和数据可视化等功能。
数据存储:将传感器数据存储在云服务器中,以便后续的数据处理和分析。
可以选择关系型数据库或者分布式存储系统来存储数据。
数据清洗:对传感器数据进行清洗和预处理,去除异常值和噪声。
数据挖掘:利用数据挖掘算法分析农田中的环境数据,提取农作物生长的相关特征,并预测农作物的生长状态和需求。
开题报告《基于物联网的智能农业监测与控制系统设计》
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开题报告《基于物联网的智能农业监测与控制系统设计》一、研究背景与意义随着科技的不断发展,物联网技术在各个领域得到了广泛应用,其中智能农业作为物联网技术的一个重要应用领域备受关注。
传统农业生产方式存在着效率低下、资源浪费等问题,而智能农业通过物联网技术的应用,可以实现对农业生产全过程的监测与控制,提高农业生产效率,降低生产成本,保障粮食安全,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
二、国内外研究现状分析目前,国内外对于基于物联网的智能农业监测与控制系统设计已经展开了一系列研究。
国外先进国家在智能农业领域投入巨大,已经形成了一套完善的智能农业监测与控制系统设计方案。
而国内也有不少学者和科研机构在这一领域进行了深入研究,取得了一定的成果。
然而,在智能农业监测与控制系统设计方面仍存在一些问题和挑战,需要进一步深入研究。
三、研究内容与技术路线本课题旨在设计一套基于物联网的智能农业监测与控制系统,主要包括以下内容:构建智能传感器网络:通过部署传感器节点实现对土壤湿度、温度、光照等环境参数的实时监测。
数据采集与传输:利用物联网技术实现传感器数据的采集、传输和存储,确保数据的及时性和准确性。
数据分析与决策:运用数据挖掘和人工智能算法对采集到的数据进行分析,为农业生产提供科学决策支持。
远程监测与控制:设计远程监测与控制系统,实现对农业设施的远程监控和操作。
四、预期研究成果通过本课题的研究,预期可以设计出一套稳定可靠、高效智能的农业监测与控制系统,具有以下特点:实时监测:可以实时监测农田环境参数,及时发现问题并采取相应措施。
智能化管理:通过数据分析和算法优化,实现对农业生产过程的智能化管理。
远程操作:支持远程监测与控制,方便农民进行远程操作管理。
五、拟解决的关键问题在研究过程中,将重点解决以下关键问题:传感器网络布局优化问题;数据传输安全性保障问题;数据分析算法优化问题;远程操作稳定性问题。
综上所述,《基于物联网的智能农业监测与控制系统设计》是一个具有重要意义和挑战性的课题,在未来将会对智能农业领域的发展起到积极推动作用。
基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计
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基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计基于物联网的智能农业环境监控系统软件设计随着科技的快速发展和人们对可持续农业的需求增加,智能农业逐渐成为农业领域的热点。
智能农业的一个重要组成部分是农业环境监控系统,它利用物联网技术实时监测农田的关键环境参数,帮助农民更好地管理农作物的生长环境。
本文将详细介绍基于物联网的智能农业环境监控系统软件的设计。
一、系统需求分析在设计之前,我们需要对系统的需求进行详细分析。
首先,系统需要能够实时监测农田的温度、湿度、光照强度等环境参数,并将数据传输到云端进行存储和分析。
其次,系统应具备报警功能,能够在环境参数异常时及时通知农民,帮助他们采取相应的措施。
最后,系统需要展示农田环境数据的可视化界面,方便农民进行数据分析和决策。
二、系统架构设计基于需求分析的结果,我们可以确定系统的整体架构。
系统由传感器节点、传输模块、云端服务和用户界面组成。
1. 传感器节点:传感器节点负责采集农田的环境参数数据。
每个传感器节点都有一个唯一的标识符,并通过无线通信方式将数据传输到传输模块。
2. 传输模块:传输模块负责接收传感器节点的数据,并通过无线通信方式将数据传输到云端服务。
传输模块还负责与云端服务进行通信,接收来自云端服务的指令并进行相应的处理。
3. 云端服务:云端服务是系统的核心部分,负责存储和处理传感器数据。
数据存储模块将接收到的数据存储到数据库中,数据处理模块负责对数据进行分析和处理,生成报警信息并发送给用户界面。
4. 用户界面:用户界面提供给农民使用,展示农田的环境数据和报警信息。
用户界面可以通过网页或移动应用的方式呈现,用户可以通过界面对数据进行查询、分析和设置报警参数。
三、系统功能设计1. 数据采集功能:传感器节点采集农田的温度、湿度、光照强度等环境参数数据,并通过传输模块传输到云端服务。
2. 数据存储功能:云端服务将接收到的数据存储到数据库中,确保数据的安全性和完整性。
基于物联网的智能农业环境监测系统设计
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基于物联网的智能农业环境监测系统设计随着科技的发展和人们对食品安全及农业高效的关注不断增加,智能农业逐渐成为热门话题。
物联网技术的应用为农业提供了新的机遇和解决方案。
基于物联网的智能农业环境监测系统设计,可以帮助农民实时监测和控制农业生产过程中的环境参数,提升农业生产效率和质量。
一、系统概述基于物联网的智能农业环境监测系统包括传感器节点、数据传输网络、云平台和用户终端四个主要组成部分。
传感器节点负责采集农田中的环境参数数据,比如土壤湿度、温度、光照强度等。
数据传输网络将传感器数据传输到云平台,并提供给用户终端进行监测和控制。
云平台负责数据存储、处理和分析,为用户提供实时的环境监测报告和决策支持。
用户终端可以通过手机应用或者网页等方式,远程监测和控制农田的环境参数。
二、传感器节点设计传感器节点是系统中最基础的组成部分,负责采集和传输环境参数数据。
传感器节点应具备以下特点:1. 多功能性:传感器节点应当能够同时监测多种环境参数,比如土壤湿度、温度、光照等。
2. 低功耗:由于传感器节点需要长期工作在田间,因此功耗需要尽可能低,以确保节点的持久运行。
3. 高可靠性:传感器节点应当具备一定的抗干扰能力和抗外界条件的能力,以确保数据采集的准确性和稳定性。
4. 低成本:为了降低农户的使用成本,传感器节点的设计应尽可能简单并且价格相对低廉。
三、数据传输网络设计数据传输网络是将传感器节点采集的数据传输到云平台的关键环节。
针对农田散落分散和离线状态的特点,采用无线传输技术是合适的选择。
常见的无线传输技术包括ZigBee、LoRa等。
在选择合适的无线传输技术时,需要考虑以下因素:1. 传输距离:由于农田分散较广,传输距离较远,因此需要选择传输距离较远的无线传输技术。
2. 传输速率:基于物联网的智能农业环境监测系统需要实时传输数据,因此需要选择传输速率较快的无线传输技术。
3. 抗干扰性:农田环境存在干扰因素,传输网络需要具备一定的抗干扰能力。
基于物联网技术的智能农业系统
![基于物联网技术的智能农业系统](https://img.taocdn.com/s3/m/bdd0812c15791711cc7931b765ce0508763275ad.png)
基于物联网技术的智能农业系统随着科技的不断进步,物联网技术越来越被广泛应用于各个领域。
智能农业系统是其中之一。
智能农业系统基于物联网技术,将各种传感器和设备应用于农业,实现全过程的实时监测,自动化控制,数据分析和预测等功能,为农业生产提供了更高效,低成本和可持续的方式。
一、物联网技术在农业中的应用物联网技术包括了无线传感器网络,物联网智能终端设备,存储和云计算等诸多技术,这些技术用于智能农业系统中主要应用于以下方面:1、实时监测物联网技术可以实现农业生产过程中对温度、湿度、二氧化碳、光照强度、气压等环境参数的实时监测,一旦环境参数出现异常,农民可以通过手机应用程序得到提醒,及时采取措施。
2、自动化控制物联网技术可以自动控制各类设备。
例如,在种植作物的过程中,自动化控制系统可以控制水泵向农田灌水,开关电磁阀调整水分的平衡,或者控制温室内的通风设备,让空气流通。
3、智能化数据管理物联网技术可以让数据更加科学地被管理。
在种植作物的过程中,智能化数据管理可以收集各个环节的数据,并进行分析后,预测今后作物的生长情况和销售周期。
二、智能农业系统的优势智能农业系统的应用可以大大提高农业生产的效率,降低成本,并实现以下几点优势:1、省时省力智能农业系统实现了对农业生产全过程的实时监测和自动化控制,减少农民繁重的劳动工作,提高工作效率和农民的工作体验。
2、节约资源利用物联网技术中的能源管理,减少农业生产中能源浪费,减轻农民的负担。
例如,通过对土地酸碱度的实时分析和管理,可以减少农业生产过程中的化肥浪费。
3、提高产量通过对农业生产中各个环节的数据进行分析,利用一些决策支持系统等工具,可以预测相应的生产环境,从而更好地控制生产环境,提高作物的生长速度和产量。
三、智能农业系统的未来展望随着对智能农业系统的需求不断增加,智能农业系统将会发展的更加成熟和完善。
未来的发展主要从以下两方面:1、提高农业系统的智能化未来呈现更高的自动化程度,更加智能化,更加人性化。
基于物联网的智慧农业远程监控系统设计与优化
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基于物联网的智慧农业远程监控系统设计与优化第一章:引言随着经济的不断发展和人口的不断增长,传统的农业模式已经很难满足人们对食品的需求。
为了提高农业生产的效率和质量,在智能化技术的推动下,基于物联网的智慧农业远程监控系统应运而生。
本文将介绍该系统的设计与优化方法。
第二章:智慧农业远程监控系统的组成智慧农业远程监控系统由传感器、数据传输网络、云平台和终端设备组成。
传感器用于感知农作物的环境参数,如温度、湿度、光照等;数据传输网络将感知到的数据传输到云平台;云平台对数据进行处理与分析,并通过终端设备向农民提供相关信息和操作控制。
第三章:系统设计与优化3.1 传感器的选择和布置为了准确地感知农作物的环境参数,应选择合适的传感器,并合理布置在农田中。
例如,通过温湿度传感器和光照传感器,可以实时监测土壤温湿度和光照强度,以便及时调整农作物的灌溉和光照条件。
3.2 数据传输网络的建设为了实现远程监控,需要建设可靠的数据传输网络。
可以选择无线传感器网络(WSN)或物联网(IoT)技术。
无线传感器网络可以通过无线信号传输数据,而物联网技术则可以通过互联网传输数据。
根据实际情况选择合适的网络技术。
3.3 云平台的建设和优化云平台是整个系统的核心,通过云平台可以对传感器采集到的数据进行处理、分析和存储。
为了提高系统的实时性和可靠性,可以使用云计算技术和分布式存储技术。
同时,还可以利用人工智能算法对数据进行预测和决策,提供农民需要的信息和操作建议。
3.4 终端设备的设计与开发为了方便农民进行远程监控和操作,需要设计并开发专门的终端设备。
终端设备可以是智能手机、平板电脑或专门的农业终端设备。
通过终端设备,农民可以随时随地查看农作物的状态,并进行相关的操作,如灌溉、施肥等。
第四章:系统实施与效果评估4.1 系统实施在系统实施之前,需要对系统进行充分的测试和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
同时,还需要培训农民使用系统和终端设备,提高其操作能力和健康安全意识。
基于物联网的农业智能监控与管理系统设计
![基于物联网的农业智能监控与管理系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/412cc695d05abe23482fb4daa58da0116c171fa8.png)
基于物联网的农业智能监控与管理系统设计在农业生产中,物联网技术的应用日益增多,为农业智能监控与管理系统的设计提供了新的思路和方法。
本文将围绕基于物联网的农业智能监控与管理系统的设计展开详细探讨。
一、系统概述物联网是将各种物体与传感器、通信设备等连接起来,实现智能化互联的技术和平台。
基于物联网的农业智能监控与管理系统旨在通过传感器、数据采集、数据处理与分析等手段,对农业生产过程中的环境、土壤、水质等关键参数进行实时监测和管理,帮助农民提高农作物产量、质量和效益。
二、系统组成1. 传感器网络基于物联网的农业智能监控与管理系统需要建立一个完善的传感器网络来实现数据采集。
传感器可以安装在农田、温室、养殖场等地,用于测量环境因素(温度、湿度、光照等)、土壤质量、水质等参数。
传感器节点之间通过无线通信技术实现数据传输。
2. 数据采集与传输系统中的传感器节点通过集中器将采集到的数据集中传输到云端服务器。
传感器节点应当具备低功耗、稳定可靠的特点,并能够定时或根据设定条件进行数据采集。
3. 数据处理与分析在云端服务器上,对采集到的农业生产数据进行处理和分析。
通过对数据的统计、分析与建模,可以获取农作物生长过程中的关键信息,如土壤湿度、氮磷钾含量、光照强度等。
同时,通过算法的优化和机器学习技术的应用,可以实现对农作物病虫害的预测和预警,提供农民决策参考。
4. 物联网终端与展示通过手机APP、网页等方式,将监测到的数据以直观的形式展示给用户。
用户可以随时随地通过手机等终端设备,查看农田、温室、养殖场等地的实时数据,了解农作物的生长情况和环境状态。
三、系统优势基于物联网的农业智能监控与管理系统相较于传统的监控系统具有以下优势:1. 实时性:通过物联网技术,实现对农田、温室、养殖场等环境的实时监测和数据采集,能够准确了解作物的生长情况和环境变化,及时采取相应的措施。
2. 自动化:系统通过自动化的数据采集和处理,减少了人工干预的成本和难度。
基于物联网的智能农业监控系统设计
![基于物联网的智能农业监控系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/88187b9aac51f01dc281e53a580216fc700a5390.png)
基于物联网的智能农业监控系统设计智能农业是物联网技术在农业领域的应用,利用物联网技术将传感器、网络通信与智能控制等技术相结合,实现对农田环境、农作物生长和农业设施的监测与管理。
基于物联网的智能农业监控系统设计,旨在提升农业生产效率、优化资源利用以及保护环境等方面具有广泛的应用前景。
一、智能农业监控系统的概述智能农业监控系统是指通过物联网技术实现对农业环境参数的实时监测与控制,帮助农民及时获取农田信息、实现远程监控和精确控制,从而提高作物生长质量、减少人工成本、提升农产品质量。
该系统通常由传感器节点、控制节点、数据传输网络和数据处理平台等组成。
二、物联网传感器在智能农业监控中的应用1.土壤湿度传感器:通过感知土壤湿度、盐分、酸碱度等参数,实现农田的自动灌溉和远程监测,保证作物的适宜生长环境。
2.气象监测传感器:监测气温、湿度、光照等气象数据,为农户提供合理的气象信息,帮助其做出科学的种植决策。
3.作物生长环境传感器:监测光照、二氧化碳浓度和空气湿度等作物生长环境参数,为农民提供精确的养殖和种植建议。
三、基于物联网的智能农业监控系统设计方案1.传感器选择与布局:根据农田环境参数需求,选择合适的传感器,并合理布局在农田中,以实现全面监控和高效采集数据。
2.物联网通信技术选择:选择合适的物联网通信技术,如NB-IoT或LoRaWAN 等,以保障监控系统的数据传输稳定性和覆盖范围。
3.数据传输与处理:将传感器采集到的数据传输到云平台进行处理与分析,并实现数据的可视化展示,提供决策支持和预警功能。
4.远程控制与管理:通过云平台实现对农田环境参数的远程监控与调控,包括灌溉、施肥、温度控制等,提高农田管理的便捷性和精确性。
四、基于物联网的智能农业监控系统的优势与应用1.提高农业生产效率:通过实时监测和准确控制农田环境参数,提供科学合理的农田管理方案,提高农作物的生长效率。
2.优化资源利用:根据农田环境参数的变化,精确投放灌溉水量、施肥量等资源,避免资源浪费,保护环境。
基于物联网的智慧农业监测系统设计
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基于物联网的智慧农业监测系统设计智慧农业是指借助物联网技术,通过植物生长环境信息的实时监测和数据分析,实现农业生产的智能化管理。
基于物联网的智慧农业监测系统设计旨在提高农业生产的效率和质量,降低农业生产的成本和风险。
本文将详细介绍基于物联网的智慧农业监测系统的设计原理与功能。
一、系统设计原理基于物联网的智慧农业监测系统设计的核心原理是通过传感器网络实时监测农田环境的多个参数,包括温度、湿度、光照、土壤湿度和肥料浓度等,并将这些参数传输到云平台进行数据分析和决策支持。
同时,系统还能实现对农田的自动控制,包括自动灌溉、自动施肥、自动通风等。
1. 传感器网络:通过在农田布设温度传感器、湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和肥料浓度传感器等传感设备,实现对农田环境参数的实时监测。
这些传感器将采集到的数据通过无线网络传输至云平台,实现大规模的农田监测和数据采集。
2. 云平台:通过云计算技术构建的智能农业数据平台,能够接收并存储来自农田传感器的实时数据。
云平台具备数据处理和分析的能力,可以对传感器采集到的数据进行实时分析和处理,并生成各种农田环境指标和农作物生长状态的报告。
农民可以通过智能手机或电脑客户端查看和分析农田数据,实现远程监控和管理。
3. 自动控制系统:基于云平台分析的结果,智慧农业监测系统可以自动控制灌溉系统、施肥系统、通风系统等农田设备,实现农田环境的自动调节。
例如,在检测到土壤湿度过低时,系统可以自主启动灌溉系统进行浇水,保持土壤湿度在适宜的范围内。
二、系统功能基于物联网的智慧农业监测系统设计具备如下功能:1. 农田环境监测:系统能够实时监测农田的温度、湿度、光照、土壤湿度、肥料浓度等参数。
农民可以通过云平台查看农田环境传感器的数据,了解农田的实时状况。
2. 报警和预警功能:系统能够根据设定的阈值,实时监测农田环境参数的变化,并在异常情况下及时发出报警信息。
例如,当温度超过设定阈值或土壤湿度过低时,系统会自动发送短信或推送消息给农民,提醒其采取相应的措施。
基于无人机和物联网的农田环境监控与智能农业管理系统设计
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基于无人机和物联网的农田环境监控与智能农业管理系统设计摘要:随着技术的不断进步,无人机和物联网技术在农业领域得到了广泛的应用。
本文旨在设计一个基于无人机和物联网技术的农田环境监控与智能农业管理系统,以提高农田的生产效率和质量。
文章将介绍该系统的设计思路、技术架构和功能模块,并对其在农业领域的应用前景进行讨论。
一、引言农业是国民经济的基础,如何提高农业的生产效率和质量一直是农业研究的重点。
基于无人机和物联网技术的农田环境监控与智能农业管理系统可以实时、全面地监测和管理农田的环境因素,为农业生产提供更多的数据支持和智能化的决策。
二、系统设计思路基于无人机和物联网的农田环境监控与智能农业管理系统的设计思路是将无人机作为传感器节点,通过物联网将无人机采集的数据传输到云平台进行处理和分析。
该系统主要包括无人机、物联网传感器、数据传输模块、云平台和用户端等不同的功能模块。
三、系统技术架构系统的技术架构主要包括硬件设备和软件平台两个方面。
硬件设备方面,系统需要配备无人机作为传感器节点,可通过镜头获取图像数据和环境数据;同时,使用物联网传感器布设在农田中,监控土壤湿度、温度、光照等环境因素。
软件平台方面,系统设计一个云平台来接收和处理采集的数据,同时设计用户端界面,提供农业生产的数据查询、报表生成、智能决策等功能。
四、系统功能模块(1)环境数据采集模块:通过物联网传感器和无人机进行土壤湿度、温度、光照等环境因素数据采集,实现对农田环境的全面监测。
(2)数据传输模块:将采集到的数据传输至云平台,保证数据的实时性和准确性。
(3)数据处理与分析模块:在云平台对传输过来的数据进行处理和分析,提供给用户端智能决策的依据。
(4)用户端界面模块:通过用户端界面,用户可以查询农田的环境数据、生成报表并进行决策。
五、系统应用前景基于无人机和物联网的农田环境监控与智能农业管理系统在农业领域有着广阔的应用前景。
该系统可以实现对农田环境的精细化监控,及时发现并应对病虫害、干旱等问题,提高农作物的生产效率和质量。
基于物联网技术的农业智能化监控系统研究
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基于物联网技术的农业智能化监控系统研究引言农业一直是国民经济中非常重要的领域,特别是近年来国家在推动乡村振兴政策下,农业发展和农村建设逐渐提上政府议程。
然而,作为传统的朴实农业,它在科技上的发展一直非常缓慢,同时受人力、物力、地力的限制,农业效益远远不如其他领域。
针对以上种种问题,本文将对基于物联网技术的农业智能化监控系统研究进行探讨,希望能够推动农业智能化的发展,更好地为农业信息化、数字化发展作出贡献。
一、技术背景物联网(Internet of Things, IoT)是将传感器、智能设备、物理设备、网络连接、云计算、人工智能等多种技术结合起来,构建一个互联、互通、互操作的智能化网络环境。
而农业智能化系统是运用现代计算机技术、通信技术、自动控制技术等实现对农业生产过程进行信息化、智能化、自动化的系统。
二、应用场景基于物联网技术的农业智能化监控系统主要应用于以下场景:1. 土壤湿度检测传统农业中常规的土壤湿度检测是通过人工采集土样、根据经验来判断。
而基于物联网技术的农业智能化监控系统可以通过在线传感器实现实时监测和数据的自动采集,及时地反映出土壤的湿度、温度等信息。
这些数据可以帮助农业从业者掌握土壤的变化情况,快速制定相应保护措施,提高土地的利用率,减少浪费。
2. 水肥降温系统农作物对于水、肥料和温度有特殊的需求,过高或过低的条件会严重影响作物的生长,进而导致作物死亡或产量降低。
基于物联网技术的农业智能化监控系统可以实时监测土壤的湿度和气温,通过控制灌溉结构关节,按照预设的湿度和温度范围,自动给作物进行适量的灌溉和施肥操作,同时自动控制降温设备,保持作物的温度在适宜范围内,从而提高作物的产量和质量。
3. 养殖场智能化管理2018年,山东发生一个非常沉重的猪瘟疫情,给养殖业带来了巨大的损失。
基于物联网技术的农业智能化监控系统可以实现对养殖场环境、饲料投喂、动物体温、活体重等信息的远程监测和数据采集。
基于物联网的智能农业管理系统设计
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基于物联网的智能农业管理系统设计智能农业是利用物联网技术在农业领域进行数据采集、分析和应用的一种创新方式。
基于物联网的智能农业管理系统设计旨在提高农业生产的效率和质量,促进农业可持续发展。
本文将为您介绍智能农业管理系统的设计要点和关键技术。
一、系统设计要点1. 农业环境监测基于物联网的智能农业管理系统的第一步是监测农业环境条件。
通过使用各种传感器来实时收集农田的温度、湿度、光照强度和土壤湿度等信息。
这些传感器将通过物联网连接到中央系统,使农民能够通过手机或电脑随时获取农田的实时环境数据。
2. 智能灌溉和施肥根据农田的具体需求,智能农业管理系统可以自动调节灌溉和施肥的量和时机。
系统会根据农田的湿度和植物的需水量,自动开启或关闭灌溉设备。
同样,根据土壤的养分含量和植物的需求,系统还可以自动调节施肥机的投放量和频率。
3. 病虫害监测和预防智能农业管理系统可以通过安装病虫害监测传感器来实时监测农田中的病虫害情况。
一旦检测到病虫害的存在,系统将会自动发送警报给农民,并提供相应的建议和控制措施。
此外,系统还可以借助机器视觉技术,通过图像识别植物病虫害,提前预警并进行防治。
4. 自动化设备与机器人智能农业管理系统还可以集成自动化设备和机器人,以进一步提高农业生产的效率。
例如,无人机可以用于植保喷洒和巡视农田,智能机器人可以用于自动化收割和种植作业。
这些设备和机器人将通过物联网与系统连接,实现集中控制和智能协作。
5. 数据分析与决策支持通过物联网的智能农业管理系统不仅能够实时收集各种农田数据,还能对这些数据进行分析和处理。
系统可以利用大数据分析和机器学习算法,对农田环境、作物生长和产量进行预测和优化。
这些分析结果将为农民提供决策支持,帮助他们做出更科学有效的农业管理决策。
二、关键技术1. 物联网通信技术基于物联网的智能农业管理系统的核心是实现农田各种设备和传感器之间的信息传输和互联。
因此,物联网通信技术如无线传感器网络、射频识别和蓝牙等是不可或缺的。
基于物联网技术的智能农业监控系统设计
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基于物联网技术的智能农业监控系统设计随着社会的进步和科技的发展,物联网技术在农业领域的应用日益广泛。
基于物联网技术的智能农业监控系统可以帮助农民实时监测农田环境、作物生长情况,提高农业生产效益。
本文将介绍一个基于物联网技术的智能农业监控系统设计。
一、系统需求分析基于物联网技术的智能农业监控系统主要用于监测农田环境和作物的生长情况,为农民提供实时的数据和决策支持。
系统应具备以下功能:1. 农田环境监测:通过传感器实时监测农田的温度、湿度、光照等环境指标,并将数据上传到云端服务器。
2. 作物生长监测:通过图像识别技术,对作物的生长情况进行监测和评估,并提供相应的决策支持。
3. 灌溉控制:根据农田环境和作物生长情况,自动调节灌溉系统,实现智能化的农田管理。
4. 警报和预警功能:当农田环境异常或作物出现病害时,及时产生警报,并发送给农民,以便采取相应的措施。
5. 数据分析和决策支持:对农田环境和作物生长数据进行分析,生成农业生产的相关指标和决策支持报告。
二、系统设计与实现1. 硬件设计:系统的硬件部分包括传感器、执行器、嵌入式设备和通信模块。
传感器用于获取农田环境和作物生长的数据,执行器用于控制灌溉系统,嵌入式设备负责数据采集和处理,通信模块负责与云端服务器的通信。
2. 软件设计:系统的软件部分包括嵌入式软件、图像识别算法和云端服务器软件。
嵌入式软件用于数据采集、传输和控制,图像识别算法用于作物生长监测,云端服务器软件用于数据存储、分析和决策支持。
3. 系统架构:系统采用分布式架构,包括边缘计算节点和云端服务器。
边缘计算节点负责实时数据采集和信号处理,云端服务器负责数据存储和分析。
通过云端服务器,农民可以远程监控和控制农田环境和作物生长。
4. 数据通信与安全:系统采用无线通信技术,通过物联网协议将数据上传到云端服务器。
为确保数据的安全性,系统需采取数据加密和访问控制等措施,保护用户隐私和数据的完整性。
5. 用户界面设计:系统的用户界面应简洁明了,提供直观的数据展示和操作界面。
基于物联网的智能农业监控系统设计与实施
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基于物联网的智能农业监控系统设计与实施随着物联网技术的不断发展,智能农业监控系统在现代农业生产中的应用越来越广泛。
本文将针对基于物联网的智能农业监控系统的设计与实施进行阐述,包括系统的需求分析、系统架构设计、传感器选择与部署、数据采集与处理、系统的实施与应用等方面。
首先,我们需要进行对智能农业监控系统的需求分析。
农业生产过程中,对环境因素和作物生长状态的监测是必不可少的。
因此,我们需要构建一个能够实时监测温度、湿度、光照强度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参数的系统,并且能够通过云端平台进行数据存储和分析。
此外,系统还需要提供远程控制的能力,以便及时调整农田环境,保证农作物的生长和产量。
在系统架构设计方面,我们可以采用分布式架构。
将传感器网络分布在农田中,通过无线通信与中控服务器连接,实现数据的采集和传输。
中控服务器不仅可以接收传感器数据,还可以控制执行设备,如灌溉系统、温室自动化设备等。
通过云端平台,受益者可以随时远程监控和控制农场。
在选择和部署传感器时,我们需要根据需要选择适用的传感器。
温度、湿度传感器可用于监测气候条件,光照传感器可用于判断光照强度,土壤湿度传感器可用于监测土壤湿度,二氧化碳传感器可用于测量二氧化碳浓度等。
这些传感器可以通过无线通信与中控服务器连接,形成一个完整的传感器网络。
数据采集与处理是智能农业监控系统的核心。
传感器读取环境参数后,将数据传输到中控服务器,中控服务器将数据存储到数据库中,并进行实时处理和分析。
通过数据分析,我们可以获取农作物的生长状态和环境变化趋势,根据数据结果进行农田管理的决策。
在系统的实施与应用方面,我们需要编写软件程序、配置传感器和设备,部署传感器网络,并测试系统的可靠性和稳定性。
在实施过程中,我们需要保证传感器和设备的正确安装位置,确保数据的准确性。
此外,系统部署后还可以结合机器学习和人工智能技术,提高农田管理的智能化水平,如通过预测模型为农民提供种植时间和灌溉量的建议。
基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统设计
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基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统设计智能农业,作为物联网技术为农业领域带来的创新应用,正在逐渐改变着传统农业的面貌。
基于物联网技术的智能农业环境监测与控制系统的设计,为农业生产提供了更加高效、精准的手段,不仅能够提高农作物的产量和质量,还能减少资源的浪费和环境的污染。
本文将以智能农业环境监测与控制系统的设计为主题,探讨其原理、功能和应用前景。
一、智能农业环境监测与控制系统的原理智能农业环境监测与控制系统基于物联网技术,通过传感器、数据采集、数据传输和数据分析等模块组成。
主要原理是利用传感器感知农业环境的各项参数,并将数据通过数据采集设备传输到中心服务器进行实时监测和分析,最后根据分析结果进行相应的控制。
这个系统可以监测的参数包括但不限于温度、湿度、光照、土壤湿度、二氧化碳浓度等,以确保农作物在最适宜的环境条件下生长。
二、智能农业环境监测与控制系统的功能1. 实时监测:智能农业环境监测与控制系统可以实时监测农作物所处环境的各个参数,通过传感器的感知和数据采集设备的传输,及时了解农作物所处环境的变化情况。
2. 数据分析:系统会对采集到的数据进行分析和处理,根据不同作物的生长特性,结合历史数据和相关模型,预测农作物的生长趋势、病虫害风险等,并提供相应的决策支持。
3. 远程控制:基于数据分析的结果,系统可以通过设备控制模块实现对农田环境的控制,例如自动灌溉、自动通风、自动施肥等操作,以保持农作物在最佳环境条件下快速生长。
4. 报警与预警:系统可以监测到环境异常情况,并即时发出报警或预警,提醒农户或管理员及时采取措施,以避免产生不利影响。
三、智能农业环境监测与控制系统的应用前景智能农业环境监测与控制系统的应用前景广阔,它不仅可以提高农作物产量和质量,还可以减少对生态环境的破坏,具有非常重要的意义。
1. 提高农作物产量和质量:智能农业环境监测与控制系统可以根据不同作物的生长需求,控制灌溉、施肥、通风等关键要素,使得农作物在最适宜的环境条件下生长,从而提高产量和质量。
基于物联网的智能农业系统
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基于物联网的智能农业系统近年来,随着物联网技术的迅猛发展,智慧农业成为农业生产的重要趋势,基于物联网的智能农业系统也逐渐进入人们的视野。
智能农业系统是指利用物联网技术对农业生产环节进行信息化、智能化、精细化,从而提高农产品的质量和效益的一种现代农业生产模式。
本文将从智能农业的优势、应用场景、系统架构以及发展趋势等方面探讨基于物联网的智能农业系统。
一、智能农业的优势1. 提高农作物产量和品质智能农业系统通过精准的卫星遥感、传感器和机器视觉等技术,实现对农田环境和作物生长过程的监测和分析,对于土地的灌溉、施肥和病虫害防治等方面进行管控,从而可以提高农作物的产量和品质。
例如在传统农业中,施肥和灌溉基本靠农民的经验和感觉来进行调节,而在智能农业系统下,可以根据每块土地的养分情况、温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等因素通过数据分析出最优的方案,实现精准施肥和灌溉。
2. 减少人力和物力成本智能农业系统通过自动化、智能化的手段,减少了传统农业中需要大量人力和物力的环节,节省了生产成本。
例如在传统农业中,除了农民的劳动投入,需要协调的工具和设施也很多,如灌溉系统、喷雾器、收割机等等,但在智能农业系统下,很多工作都可以由无人机、自动灌溉设备、自动化控制系统等智能设备来完成。
3. 减少环境污染智能农业系统不仅可以保证高效的生产,还可以减少化肥、农药等农业化学品的使用,从而减少环境污染,保护生态环境。
例如在传统农业中,不精准的施肥和农药使用容易导致过量使用或者偏载等问题,而在智能农业系统下,可以通过数据分析出最佳方案,避免浪费和环境污染,并能够实现对农药、肥料使用情况的精准追踪和管控。
二、智能农业的应用场景1. 温室种植温室栽培是改善农作物环境、提高农产品质量和产量的有效手段,同时也是应用智能农业系统的一个重要场景。
智能农业系统可以通过传感器实时监测温室内的温度、湿度、二氧化碳浓度等关键参数,通过控制器控制温室的通风、采光、加热等设备,从而达到最佳种植环境,提高作物产量和品质。
基于物联网的智慧农业监测管理系统研究
![基于物联网的智慧农业监测管理系统研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8d17bb5e03020740be1e650e52ea551810a6c9c4.png)
基于物联网的智慧农业监测管理系统研究目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状综述 (5)1.4 研究内容与方法 (6)二、相关理论基础 (7)2.1 物联网技术概述 (9)2.2 智慧农业理论基础 (9)2.3 农业监测管理技术 (11)2.4 本章小结 (12)三、基于物联网的智慧农业监测管理系统架构设计 (13)3.1 系统总体架构 (15)3.2 系统功能模块划分 (16)3.4 本章小结 (19)四、基于物联网的智慧农业监测管理关键技术研究 (20)4.1 传感器网络设计与部署 (21)4.2 数据采集与传输技术 (22)4.3 数据处理与存储技术 (24)4.4 数据分析与决策支持技术 (25)4.5 本章小结 (26)五、基于物联网的智慧农业监测管理应用模式研究 (27)5.1 农业生产环境监测与管理 (29)5.2 农业生产过程监控与管理 (30)5.3 农产品质量安全追溯与管理 (31)5.4 农业资源与环境管理 (32)5.5 本章小结 (33)六、基于物联网的智慧农业监测管理系统实现与优化 (34)6.2 系统测试与验证 (36)6.3 系统优化与升级策略 (38)6.4 本章小结 (39)七、结论与展望 (40)7.1 研究成果总结 (41)7.2 研究不足与局限性分析 (42)7.3 对未来研究的展望 (44)一、内容概要本文档旨在研究基于物联网的智慧农业监测管理系统,随着科技的快速发展,物联网技术在农业领域的应用日益广泛,为农业生产的智能化、精细化管理提供了强有力的支持。
智慧农业监测管理系统结合物联网技术,实现对农田环境、作物生长状况、土壤数据等关键信息的实时监控与智能分析,以提高农业生产效率,优化资源配置,降低环境风险。
本文将首先介绍智慧农业监测管理系统的研究背景和意义,阐述其在现代农业发展中的重要性。
分析系统的主要功能和特点,包括数据采集、传输、处理和分析,以及决策支持等。
基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现共3篇
![基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现共3篇](https://img.taocdn.com/s3/m/a2814ad4534de518964bcf84b9d528ea81c72fc0.png)
基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现共3篇基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现1基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现随着科技的不断进步,物联网技术也得以广泛应用于农业领域。
传统的农业生产方式需要耗费大量的人力和物力,而现在随着物联网技术的应用,农业生产已经可以实现智能化、自动化,这对提高农业生产效率、改善农业生产环境、提升农业生产质量等方面都有着积极的作用。
而本文将介绍一种基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现。
1.系统的设计基于物联网的智能农业监测系统主要由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及移动终端等组成。
1.1 传感器传感器是系统的核心部件之一,其用于采集农业生产中关键的环境指标参数,如温度、湿度、土壤水分、土壤肥力等,并将采集到的数据传输到数据采集模块。
传感器需要有良好的防水、防尘、耐腐蚀等性能,以确保其在恶劣的环境下也能正常运行。
1.2 数据采集模块数据采集模块是系统中的第二个核心模块,主要用于整合传感器采集的数据,并将其传输到数据处理模块。
该模块需要有较好的稳定性和可靠性,保证数据的准确性以及数据流的稳定性。
同时,该模块可以帮助种植者进行数据管理,包括数据存储、数据转储等,为后续的数据处理工作提供了基础。
1.3 数据传输模块数据传输模块主要负责将数据采集模块采集到的数据与数据处理模块相连接,对数据进行传输和转换。
在实现过程中,可以采用不同的通讯方案,如WIFI、蓝牙等传输方式。
对于农场较为分散或者农田较为遥远机动力不足等因素,可以使用移动网络或者卫星网络进行数据传输。
1.4 数据处理模块数据处理模块主要是对采集到的数据进行计算、分析和处理,并且可以根据不同的数据情况,提出不同的反馈建议。
例如,如果某个农田干旱严重,该模块可以提供相应的浇水计划。
1.5 移动终端移动终端主要是指传统的PC机、手机、平板等具有数据显示功能和数据交互功能的电子设备,它们可以接受到数据处理模块传递的处理结果,帮助种植者更好地了解农业生产状况,以便对下一步的农业生产进行合理的规划。
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(10)授权公告号 (45)授权公告日 2013.06.05C N 202975752 U(21)申请号 201220651652.8(22)申请日 2012.11.30G05B 19/418(2006.01)(73)专利权人无锡恺易物联网科技发展有限公司地址214135 江苏省无锡市新区菱湖大道97号大学科技园兴业楼D 幢4楼(72)发明人江志斌(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人楼高潮(54)实用新型名称基于物联网技术的智能农业监控管理系统(57)摘要本实用新型公布了一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,包括数据采集层、网络通讯层、网络通讯层、报警模块和控制模块,所述网络通讯层包括通讯模块和通讯网关,所述通讯模块用于将采集的数据或控制指令在所述通讯网关与数据采集层、数据库层和控制模块间通信;所述通讯网关用于分发数据,并将汇集的数据通过无线网络传输给数据库层或将数据库层的指令通过通讯模块发送给控制模块或数据采集层。
本实用新型的系统采用先进的四层架构,以通讯网关为核心的通讯模块机制,实现传感器、控制器和应用的有机隔离,有效地解决信息标准不统一和系统的兼容性问题。
(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 202975752 U*CN202975752U*1/1页1.一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,其特征在于,其包括数据采集层,用于采集农业环境和作物生长信息;网络通讯层,包括通讯模块和通讯网关,所述通讯模块用于将采集的数据或控制指令在所述通讯网关与数据采集层、数据库层和控制模块间通信;所述通讯网关用于分发数据,并将汇集的数据通过无线网络传输给数据库层或将数据库层的指令通过通讯模块发送给控制模块或数据采集层;应用服务层,其与上述数据库层通信连接,用于将接收到的所述数据采集层采集的农业环境和作物生长信息进行处理后发送给数据库层进行储存,同时系统判断自动控制条件,如果满足,则发送控制命令回数据库层;如果激发自动报警条件,则向下述报警模块发送报警信息;报警模块,其用于接受报警信息并报警;控制模块,其用于手动控制或接受上述应用服务层经数据库层,并通过上述通讯模块和通讯网关发送来的自动控制命令。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,其特征在于,所述数据采集层至少包括传感器、RFID 电子标签、摄像头和条形码数据采集终端。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,其特征在于,所述应用服务层至少包括数据展示模块、数据报表模块、控制功能模块和报警功能模块;所述数据展示模块用于显示保存在数据库层里的农业环境和作物生长信息;所述数据报表模块用于展现分析和处理数据采集层采集的农业环境和作物生长信息;所述控制功能模块用于设置系统控制参数,并发送控制指令保存到数据库层;所述报警功能模块用于设置报警临界条件和报警信号发送方式。
权 利 要 求 书CN 202975752 U基于物联网技术的智能农业监控管理系统技术领域[0001] 本实用新型涉及一种涉及智能农业环境监测和生产自动控制系统,尤其涉及一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,属于智能农业和物联网技术领域。
背景技术[0002] 指出本实用新型创造最接近的现有技术并描述其善。
若目前已有类似的技术,则描述该现有技术存在的缺陷并说明缺陷产生的原因,如性能、功能、成本、使用不便等,或还存在哪些问题解决不了。
若目前尚未发现与该实用新型创造类似的技术,则要描述人们在此之前要解决该技术所需采用的办法及其缺点。
[0003] 我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平的30%和25%,且现有耕地中2/3是中低产田,农田灌溉水的有效利用率只有30%~40%(发达国家已达50%~70%)。
化肥、农药等生产资料投入水平高而利用率低并导致了农业生态环境污染和破坏,土壤沙化、碱化、盐渍化严重,耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚至要低一半以上。
随着经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾却越来越突出。
[0004] 智能农业是计算机和物联网等先进技术在农业领域上的应用。
利用传感器等设备采集农业环境数据和作物生长数据,通过互联网、移动通信网等网络进行信息的传送和交互,采用智能计算技术对信息进行分析和处理,远程实时监控和管理农业生产。
不仅可获得作物生长的最佳条件,提高产量和品质,同时可提高水资源、化肥等农业投入品的利用率和产出率,还提供食品安全和追溯和农业信息化的数据源。
[0005] 目前智能农业技术在美国、欧洲等先进国家已经被广泛运用,近几年我国智能农业的发展迅速,但也存在很多问题:信息标准不统一,应用范围狭窄,开发的应用系统软件在计算机运行平台、信息接口、软硬件等的兼容性上较差;数据采集和监测手段落后,数据综合分析和处理功能薄弱;整体功能单一和孤立,没有形成系统化、智能化和自动化的集成管理和控制。
实用新型内容[0006] 本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统。
[0007] 本实用新型为实现上述目的,采用如下技术方案:一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,其包括[0008] 数据采集层,用于采集农业环境和作物生长信息;[0009] 网络通讯层,包括通讯模块和通讯网关,所述通讯模块用于将采集的数据或控制指令在所述通讯网关与数据采集层、数据库层和控制模块间通信;所述通讯网关用于分发数据,并将汇集的数据通过无线网络传输给数据库层或将数据库层的指令通过通讯模块发送给控制模块或数据采集层;[0010] 应用服务层,其与上述数据库层通信连接,用于将接收到的所述数据采集层采集的农业环境和作物生长信息进行处理后发送给数据库层进行储存,同时系统判断自动控制条件,如果满足,则发送控制命令回数据库层;如果激发自动报警条件,则向下述报警模块发送报警信息;[0011] 报警模块,其用于接受报警信息并报警;[0012] 控制模块,其用于手动控制或接受上述应用服务层经数据库层,并通过上述通讯模块和通讯网关发送来的自动控制命令。
[0013] 本实用新型的有益效果:本实用新型的系统采用先进的四层架构,以通讯网关为核心的通讯模块机制,实现传感器、控制器和应用的有机隔离,有效地解决信息标准不统一和系统的兼容性问题。
通过对网关开发可有机的将传感器、控制器和应用结合起来,系统可随时添加、更换某个模块,只需要开发网关程序,而不影响其他模块的正常工作。
[0014] 本实用新型的系统采用多种数据显示方式和分析图例,并相互结合起来展现真实环境和综合分析结果,为智能农业监控提供丰富的数据和支持分析工具。
农业生产是受多因素影响的,单一的数据不能全面反映现实环境的真实情况,不同的数据结合起来能更加真实的投影现实环境,为进一步的分析和控制提供详实和完整的数据。
例如传感器采集环境信息和视频信息结合起来真实体现农作物当前的环境真实状态,传感器信息和控制器信息结合起来反映农业生产当前的设备状态。
[0015] 本实用新型的系统采用自主机制解决农业生产的自动智能控制,解决分散独立采集和集中智能控制问题。
系统能按照事先定义好的自动控制规则监控传感器数据,检测传感器数据达到临界值,触发自动控制开关开启或关闭,或向外报警。
附图说明[0016] 图 1 本实用新型的结构示意图。
具体实施方式[0017] 图1所示,为一种基于物联网技术的智能农业监控管理系统,其包括[0018] 数据采集层,用于采集农业环境和作物生长信息;[0019] 网络通讯层2,包括通讯模块21和通讯网关22,所述通讯模块21用于将采集的数据或控制指令在所述通讯网关22与数据采集层1、数据库层3和控制模块6间通信;所述通讯网关22用于分发数据,并将汇集的数据通过无线网络传输给数据库层3或将数据库层3的指令通过通讯模块21发送给控制模块6或数据采集层1;[0020] 应用服务层,其与上述数据库层3通信连接,用于将接收到的所述数据采集层1采集的农业环境和作物生长信息进行处理后发送给数据库层3进行储存,同时系统判断自动控制条件,如果满足,则发送控制命令回数据库层3;如果激发自动报警条件,则向下述报警模块5发送报警信息;[0021] 报警模块5,其用于接受报警信息并报警;[0022] 控制模块6,其用于手动控制或接受上述应用服务层4经数据库层3,并通过上述通讯模块21和通讯网关22发送来的自动控制命令。
[0023] 上述基于物联网技术的智能农业监控软件管理系统及方法通过采集环境数据和生长数据发送给服务器处理后进行储存,用户可根据需要登录服务器对农业生产进行查询浏览和远程控制。
[0024] 其中,所述数据采集层1至少包括传感器、RFID电子标签、摄像头和条形码数据采集终端。
所述应用服务层至少包括数据展示模块41、数据报表模块42、控制功能模块43和报警功能模块44;所述数据展示模块41用于显示保存在数据库层里的农业环境和作物生长信息;所述数据报表模块42用于展现分析和处理数据采集层采集的农业环境和作物生长信息;所述控制功能模块43用于设置系统控制参数,并发送控制指令保存到数据库层;所述报警功能模块44用于设置报警临界条件和报警信号发送方式。
[0025] 本实施例中,所述传感器包括温度、湿度、光照、二氧化碳和土壤酸碱度等传感器,主要采集土壤和空气的温湿度、光照强度、空气二氧化碳含量和土壤PH值环境参数。
所述摄像头主要采集环境的实时图像信息。
所述通讯模块21汇集采集来的温度、湿度等数据或接受数据库经通讯网关22传送过来的指令,实现通信网关22与数据采集层1和控制模块6的通信。
所述通讯网关22把汇集的数据通过Zigbee无线信号传递给数据库层3或将数据库层3里的控制指令经通讯模块21发送给数据采集层1和控制模块6。
数据库层3存储通讯网关22发送过来的数据和经应用服务层4分析和处理后的数据。
数据展示41显示保存在数据库层3里的数据采集层1采集的温度、湿度和环境视频等信息。
数据报表42展现分析和处理数据采集层1采集的温度、湿度和环境视频等信息。
控制功能43设置控制参数,发送控制指令保存到数据库层3,报警功能44设置报警临界条件和报警信号发送方式等。
[0026] 上述基于物联网技术的智能农业监控软件管理方法,所述方法包括如下步骤:[0027] 1)、监控区域定义和挂接在该监控区域的传感器、摄像头、控制器和通信设备;[0028] 2)、提供一配置数据库,该配置数据库维护上述传感器、控制器和通信设备信息;[0029] 3)、上述传感器按照定义的采集间隔自动采集或人工实时采集温度、湿度和光照数据,并通过所述通讯模块发送到通讯网关;[0030] 4)、上述通讯网关接受环境数据,并通过Zigbee无线信号传输给数据库;[0031] 5)、上述应用服务层获取所述传感器数据从而得到传感器的编号和区域信息;[0032] 6)、配置数据库查询所述传感器的编号,获取控制所述传感器的控制器信息,同时获得该传感器的界限值,判断是否触发短信报警,若是则执行步骤8),否则转向步骤9);[0033] 7)、配置数据库中查询所述传感器的编号,获取自动控制开关启动条件,判断是否触发自动控制,若是则执行步骤10),否则转向步骤9);[0034] 8)、配置数据库中查询所述传感器的报警信号发送方式,通过报警模块发送报警信号;[0035] 9)、系统分析和处理所述传感器数据和视频信息,并把分析结果保存到数据库和输出到前台展现;[0036] 10)、配置数据库中查询该控制器自动控制动作,或远程登录系统操作控制开关,通过数据库发送控制指令给通信网关;[0037] 11)、上述通信网关把控制指令经通讯模块发送到控制器,控制对应控制开关的开启或关闭,实现自动控制功能。