植保信息化系统的基本概念

植保信息化系统的基本概念
1.1定义
物联网技术是将所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S 技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，实现数据采集、融合、处理，并通过操作终端，实现智能化识别和管理的技术。

墒情、虫情、苗情、灾情的发生，常对农业生产造成不良影响，预防四情危害的方法多
种多样，但常常因其不科学性和不系统性而收效甚微。

托普植保信息化系统集数据采集、图
像采集、专家系统等功能为一体，可快速准确监测土壤、气象、苗情、墒情和灾情等信息，
联合作物管理知识、作物图库、灾害指标等模块，对作物实时远程监测与诊断，提供智能化、
自动化管理决策，是农业技术人员管理农业生产的“千里眼”和“听诊器”。

1、测报系统
托普植保信息化系统以农业物联网环境传感器为基础，将一系列高科技测报仪器串联其
中，解决了传统苗情监测以人工手动记录、上报，造成粮食产量瞒报、误报、错报的情况。

虫情模块负责对粮田各类病虫灾害问题的诊断和分析，并提出实际可操作的田间管理措施。

建立农业生产指挥调度系统，对管理区域内的粮田种植、管理、采收、墒情预警、抗灾等工
作进行诊断、调度和防控。

远程监控系统由摄像、传输、控制、显示、存储5大部分组成。

在管理区域安装360°
全方位红外球形摄像机，用户可清晰直观的实时查看种植区域作物的生长、病虫害和自然灾
害情况，对突发性异常事件可及时指挥和调度。

2、预警预报系统
在系统中设置四情危害发生程度的安全值域，当分析仪器所检测到的数据超出安全范围时，报警系统启动，管理平台上的参数将会显现红色字样，并将危害状况以短信的方式通知用户。

3、专家系统
该系统将省市县的病虫害防治专家信息及联系方式全部集中到一起，用户可联线专家咨询四情危害防治难题，亦可将自己的防控经验分享到系统中。

4、信息管理平台
本平台具有分管层级、分权限查看和管理系统的功能。

各省市县相关单位（农业局、林业局、植物保护检疫局等）通过该信息管理平台可全面视察职能辖区内的四情发生状况，并可远程实时查看现场监控图片，及时做好灾前预防、灾中控制、灾后治理等工作。

保障生产安全、防灾减灾，提高农民经济收益、维护环境生态平衡。

1.2 物联网的特征
物联网可以划分为三个基本的层次：感应层、传输层与接受控制层。

物联网的三大特性，即：全面感知、可靠传输、智能处理。

从架构上来说，物联网由感知层、网络层、应用层三部分组成。

最底层是感知层，由传感器和传感器网络组成；中间层是传输层，主要由移动通信网和互联网组成；最上层是应用层，是指智能运算与智能处理。

2．物联网在农业上的应用
2．1智能化培育控制
通过在农业园区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统，可对整个园区的生态环境进行检测，从而及时掌握影响园区环境的一些参数，并根据参数变化，适时调控诸如灌溉系统、保温系统等基础设施，确保农作物有最好的生长环境，以提高产量、保证质量。

美国加州Oxnard 的草莓培育商安装一套物联网系统，实时追踪植物的生长状况。

系统还可以根据空气和土壤的状况，自动触发相关行为，如浇水或调节温度。

这套系统由ClimateMinder 开发，目的是帮助培育商更好地管理植物的生长情况，这套系统自该公司
2007 年发布以来，已被土耳其200 多家温室和苗圃所采用。

此外，该系统还在土耳其一家鸡场、烟草存储厂和冷藏仓库使用。

现在这套系统正研究应用于高尔夫球场的可能性，如追踪浇水量及草地是否被正确浇灌。

在漳州，基于物联网技术的“无线传感网系统”在农业生产领域发挥了积极作用，在诸如大棚菌类、花卉、茶叶等海西特色种植领域，应用该系统后节能将超过15％，同时还可提高农作物的抗病性和产品的产量质量。

大棚种植在应用了物联网技术后，既能实现节能增收，还能帮助提高农作物的抗病性。

在浙江萧山建立了葡萄设施栽培滴灌智能控制系统。

在水产养殖环境智能化监控系统：江苏无锡鹏鹞农业生态园的物联网监控中心，在一座古色古香的小楼房里。

通过房中的一台电脑，就能清楚看到野外鱼池的实时状况，只要点击鼠标，就能打开或关闭鱼池里的供氧机。

生态园里5位农户的1000亩水产养殖场都应用了物联网技术。

2．2 农产品质量安全
我国食品安全方面事故频发，其中一个很重要的原因是从生产到销售缺乏监管。

加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管，则可以将食品安全隐患降至最低，而物联网则可在这方面发挥重要的作用。

根据对物联网事件追踪，国内已有多个地区把食品安全监管作为物联网产业应用的突破口。

目前，国内已出现“食品安全追溯系统”。

如四川省建立了猪肉安全追溯系统，该系统以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发，以及零售等各个环节；广东省建立了茶叶安全生产可追溯信息系统，提取了茶叶的生产、加工、流通、消费等供应链环节消费者关心的公共追溯要素，建立了食品安全信息数据库，一旦发现问题，能够根据溯源进行有效的控制和召回，从源头上保障消费者的合法权益。

2．3应用于节水灌溉
无线传感器网络自动灌溉系统利用传感器感应土壤的水分，并在设定条件下与接收器通信，控制灌溉系统的阀门打开、关闭，从而达到自动节水灌溉的目的。

由于传感器网络具有多跳路由、信息互递、自组网络及网络通信时间同步等特点, 使灌区面积、节点数量可以不受限制，因此可以灵活增减轮灌组。

加上节点具有土壤、植物、气象等测量采集装置，利用通信网关的Internet 功能与RS 和GPS 技术结合，形成灌区动态管理信息采集分析技术，配合作物需水信息采集与精量控制灌溉技术、专家系统技术等，可构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。

用户还可在温室、庭院花园绿地、高速公路中央隔离带、农田井用灌溉区等区域, 实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化,促进节水农业的快速和健康发展。

2008年，湖南农业大学提出了一种基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉构建方案，用无线传感器网络实现农田土壤湿度信息的实时采集和传输，通过灌溉控制器控制灌溉管网，分区域实时灌溉并调节土壤湿度，保证了精细农业所要求的时空差异性和水资源的高效利用。

2.4应用于环境和动植物信息监测
包括如监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表监测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH 值等，从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，提高农业综合效益。

用户通过布置多层次的无线传感器网络检测系统,可以对牲畜家禽、水产养殖、稀有动
物的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究, 也可用于对森林环境监测和火灾报警。

传感器节点随机密布在森林之中, 平常状态下定期报告环境数据, 当发生火灾时, 节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门。

此外，无线传感器网络也可以应用在精准农业中, 来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。

2.5应用于粮食物流
（1）应用于粮食仓储领域，实现保管的动态检测：把物联网技术应用于粮食仓储领域，通过感应器在储粮食进行感知，并实现各储仓库及储粮点的连接，就可以动态掌握在储粮食的基本性状状态，以做出相应的控制。

物联网的应用可以有效提高粮食仓储保管水平。

首先，通过感知可以对粮食的质量做到动态的监控并实现粮食保管条件的自动调节，如感知粮库的温度、湿度状况，粮食的霉变状况等，并通过相应的自动调节系统，实现仓储条件的自动调其次，可以对在储粮食的实现动态的感知，存粮库地面设置感应秤，就可以感知到粮仓内粮食数量的变化，为合理地控制库存创造条件；再次，可以提高粮食仓储安全系数，通过物联网红外感应等技术手段，感知人员的进出及虫鼠等生物的入侵，从而实现粮库的安全管理。

物联网的应用将使整个仓库实现可视化，最大程度提高保管质量、实现仓储安全，并能实现仓储条件的自动调节，提高仓储作业管理效率。

（2）应用于粮食运输领域，实现粮食运输合理化。

物联网技术在粮食运输工具之间的应用，可极地大提高粮食运输效率。

首先，可以实现运输过程的可视化，做到粮食运输车辆的及时、准确调度，从而提高运输效率，尽量避免无效运输；其次，把粮食运输车辆纳入物联网，实现对车载粮食的动态感知，动态监控在途粮食的质量与安全，以降低粮食运输中的损失；再次，物联网可以实现对各供需粮点库仔情况，在途运输量情况的动态掌握，可以科学做出运输决策，从而从根本上提高运输的合理性，实现粮食物流的有效流通。

（3）应用于粮食装卸搬运领域，实现粮食物流的无缝化连接。

物联网在装卸搬运领域中的应用，首先，可以实现粮食装卸搬运的连续性，通过对粮食质量、数量的感知，就可以减少装卸搬运过程中的检验环节，真正做到粮食物流中的不间断式作业，大大提高粮食物流的速度；其次，可以降低粮食装卸搬运过程中的浪费，通过物联网的感知，对装卸搬运过程中粮食的损失过程可以进行动态的监控。

进而进一步改进作业工艺，减少浪费。

（4）应用于粮食配送领域，实现配送的精确化。

对于粮食配送来说，最重要的就是快速、准确，通过在粮食配送车辆、包装之间实现物联网技术，可以实现对整个配送过程的动态掌握，配送车辆中小包装粮食的品种信息也可以一目了然，大大提高了粮食配送的效率与准确率。

另外，通过物联网技术的应用，粮食配送中心还可以实现对零售商处粮食的货架、库存情况动态监控，对粮食存放条件、销售状况都可以远距离地感知，从而作出合理的配送决策。

2.6应用于农业信息化
建立基于物联网技术的农业生产智能管理系统,通过在各个农作物领域应用传感器,实现各种数据的自动采集,为进行科学预测和管理提供依据。

农业生产智能管理系统通过在各个农作物领域应用传感器,比如土壤水肥含量传感器、动物养殖芯片、农产品质量追溯标签、农村社区动态监控等各种传感器,实现数据自动采集,为进行科学预测和管理提供依据。

广西玉林市建立了基于物联网技术的农业生产智能管理系统：运用RFID 技术读取传感器中采集的数据,使用现有的一些信息管理系统和中间件系统,借助互联网络,实现各级政府管理者、农业科技人员和农民之间的互联,并拓展到与土、作物、仓储和物流等相连,最终实现农业数
字控制,自动温室控制,自然灾害监测预警等智慧化农业管理。