农业物联网和农业信息化解决方案-

全文搜索、目录搜 分布式和并行式计
索及元搜索三类
算，为物联网提供
高效计算能力
综合了人工智能、 对农业相关因素进
DSS 、 农 业 专 家 系 行 综 合 分 析 ， 以 便
统等，提供智能化、对未来发展进行某
精准化服务
种可能性预测或者
提前警示
对采集到的图像进 行特征识别与模式 处理，实现对视觉 信息的有效利用
大数据及 平台战略
信息管理决策
专家系统、知识库系统、辅助决策
2. 农业精细生产
农业生态环境监测
农业生产管控
解决途径：
土壤、大气、水质、气 象、灾害、种养殖信息
精细农业、智能灌溉、智能温室 物联网技 术手段
农产品质量安全 3. 农产品透明流通
产地环境，产后、贮藏 加工、物流运输、供应 链可追溯系统
解决途径：
最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易，进而实现农业集约、高产、优质、高效、 生态和安全的目标。
可以看出，该定义包含了三层概念：信息采集、信息传输、信息处理及应用
农业物联网发展历程
物
联
网
发
展
计算机:自动计算
1980年前后
把人脑从繁重的计 算中解脱出来
农 业 发 展
传统农业
智慧城市 智慧家居
WiMax
ZigBee
PAN网络 Wi-Fi
CAN总线
农业环境适应编码技术 农业环境能量管理技术 农业环境抗干扰技术 农业环境适应通信技术 农业专业传感技术
二氧化碳 变送器
空气温湿度 传感器
Fra Baidu bibliotek
水温 传感器
数据 传感
土壤水分 传感器
…
光照
传感器
风机
湿帘
电动阀
设备 控制
…
增氧泵
感知层：采用物理、化学或者生物等技术手段获取农业水体、土壤、小气候及动植物个体等信息， 提示动植物生长环境及生理变化趋势，实现农业生产多元信息感知，为农业生产、决策等提供依据。
03
专业化
02
智能化
先进技术与管 理的应用，农业 更趋于集约化、 规模化与智能化 发展
04
环保及可持续
农业信息化的 深入发展，改善 农业生产环境， 保障农业生产的 持续化
农 业 物 联 网 架 构
决策层
对外展示
大数据分析
指挥调度及决策
应用层
支撑层 传输层 感知层
农业 云服务 平台
农业 物联网
农产 品追溯
应
用
层
按照农业生产类型，大致分为以下几类，物联网技术已深入到农业的不同类型不同层面。
于农业现代化，关键是农业物联网，发展 设施农业和精准农业。
信息化农业效益曲线
从事信息化农业人员转变曲线
培育期
发展期
跃变期
信息农业效益及从事人员变化
原因之二：现代农业变化趋势
农业生产在技 术、管理、资金、 等横向方面，与 信息、物联等纵 向技术方面进行 深度交叉融合
01
规模化
农业生产专业 化程度极高，农 业科技成果转化 率高
通常跨接很大的物理范围，所 覆盖的范围从几十公里到几千 公里，信号的传播延迟却比局 域网要大得多。
是一种短距离、低功耗 的无线通信技术，适合 用于自动控制和远程控 制领域，可以嵌入各种 设备。
可以将多种终端以无线方 式互相连接的技术，事实 上它是一个高频无线电信 号，将有线网络信号转换 成无线信号。
农村物联网业务亮点
农业物联网定义
目前还没有官方定义，下面定义引自中国农业大学李道亮《农业物联网导论》
农业物联网 是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用，就是运用各类
传感器、RFID、视觉采集终端等感知设备，广泛的 采集 大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产 养殖、农产品物流等领域的现场信息；通过建立数据传输通道，实现农业信息多尺度的可靠 传输 ； 最后将获取的海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业的 自动化生产 、
推进现代农业建设，启动 金农工程二期…”
2015/2016年中 央
一号文件
为何农业需要信息化
原因之一：农业从业人员变化趋势
话题： 农业方面为什么值得投入？
从事传统农业人员转变曲线
传统农业效益曲线
鼎盛期
平缓期
衰退期
传统农业效益及从事人员变化
“解决五年、十年后谁来种田、种菜、
养鸡、养鱼、养猪、采茶的问题”，出路在
GPRS 是 GSM 的 延 续 ， 和 以往连续在频道传输的方 式不同，是以封包式来传 输，使用者所负担的费用 是以其传输资料单位计算， 并非使用其整个频道，较 为便宜。
处
理
层
数据存储 信息搜索 云计算 决策/诊断 预测预警 视觉处理
对数据统一进行组 织管理，建立相应 数据仓库
按工作方式可分为： 作为一种虚拟化、
2010年 2011年 2012年
近几年农业政策在农业信息化上更有所细化
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 －2020年）》：
把“农业精准作业与信息化”确定为重点 领域优先主题
2014年中央一号文件： 建设以农业物联网
和精准装备为重点的农 业全程信息化和机械化 技术体系。
2013年一号文件： “加快用信息化手段
光照传感器
土水传感器
温湿度传感器
H2S传感器
CO2传感器
pH传感器
溶氧传感器
亚硝酸盐传感器
传
输
层
一、有线传输
二、无线传输
（1）现场总线（短距离）
（2）WAN（中长距离）
（1）ZigBee
（2）WiFi
（3）GSM/GPRS
是连接智能现场设备和自动化系统 的全数字、双向、多站的通信系统， 是自动化领域中底层数据通信网络。
电子 商务
标准 库 EPCglobal
权限 管理
平台 中间件
数据 缓存服 务
云计 算服务
农业 信息管 理 运行 保障 防火墙
IEEE802 GAP
数
存储
据
服
分类
务
交互
WAN网络
3G/4G
CDMA
PSTN
WLAN
实时 传感数 据 地理 信息数 据
生产 标准数 据 农业 业务数 据
数据备份
服务器组
LAN网络 Ethernet
……
互联网:人与人交互
物联网:物物&物人交互
1995年前后
2010年前后
拉近人与人交 流，消除距离
农 业 生 产
农业物联网
新 的经济增长点
智能温室生产 精细水肥灌溉 实时传感监测 安全溯源管理
现代农业
农业物联网应用领域概述
农业资源管理
农用土地资源、水资源、 生产资料
1. 政府精准管理决策
解决途径：
全程化跟踪 监测
农业周边应用
仓储、物流等
4. 其他类信息精确化
农业装备与设施及其他
工况监测、远程诊断、服务调度、农业机械
国家农业信息化政策
历年中央一号文件主题变化
体制及市场 农业基础地位、农民增收、农业增产 新农村建设 发展现代农业，夯实农业基础
水利改革
农业科技创新
1982年 1985年
2005年 2007年