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怎样与植物对话?物联网农业监控系统大揭秘

2017-06-27   来源:互联网   点击:
不管你信不信,装上一个小小的无线传感器,大棚里的蔬菜就会说话、有感觉、有思想了,大棚里的温度高了它会警告你,土壤里的湿度低了它会通知你,更准确地告诉你它的需求。使用物联网以后,马上就能和大棚里的蔬...

不管你信不信,装上一个小小的无线传感器,大棚里的蔬菜就会说话、有感觉、有思想了,大棚里的温度高了它会警告你,土壤里的湿度低了它会通知你,更准确地告诉你它的需求。使用物联网以后,马上就能和大棚里的蔬菜对话了。蔬菜它需要什么温度?什么时候要浇水?什么时候要施肥?浇多少水?施多少肥?使大棚内植物所需要的生长环境永远保持在最佳状态,下面完整了解一下物联网监控系统。

 

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物联网监控系统简介

随着世界各国政府对物联网行业的的政策倾斜和企业的大力支持和投入,物联网产业被急速的催生,根据国内外的数据显示,物联网从1999年至今进行了极大的发展渗透进每一个行业领域。可以预见到的是越来越多的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉,向物联方向转变优化已经成为了时代的发展方向,物联网的发展,科技融合的加快。

农业物联网:物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。他是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后,则是在物体上植入各种微型芯片,用这些传感器获取物理世界的各种信息,再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递,从而实现对世界的感知。

传统农业,浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉。如今,设施农业生产基地,看到的却是另一番景象:瓜果蔬菜该不该浇水?施肥、打药,怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,如何实行按需供给?一系列作物在不同生长周期曾被"模糊"处理的问题,都有信息化智能监控系统实时定量"精确"把关,农民只需按个开关,做个选择,或是完全听"指令",就能种好菜、养好花。

 

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物联网监控系统的定义

农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

物联网监控系统的原理

在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的"Internet of Things"。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行"交流",而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

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步骤:

(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;

(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;

(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心(处理中心可能是分布式的,如家里的电脑或者手机,也可能是集中式的,如中国移动的IDC),由处理中心完成物体通信的相关计算

 

物联网监控系统应用

1.实时监测功能

通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据;将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台,服务服管理平台对数据进行分析处理。

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2.远程控制功能

针对条件较好的大棚,安装有电动卷帘,排风机,电动灌溉系统等机电设备,可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统,控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关;也可设定好控制逻辑,系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。

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3.查询功能

农户使用手机或电脑登录系统后,可以实时查询温室(大棚)内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备操作记录、历史照片等信息; 登录系统后,还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等,实现有针对性的综合信息服务。

4.警告功能

警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值,设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时,系统立即将警告信息发送给相应的农户,提示农户及时采取措施。

 


实施农业物联网监控系统工程的优势

当前,我国农业现代化进程明显加快,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民稳定增收的任务越来越重。实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。

优势一:有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律,探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物,是多种学科技术的集成,兼具系统性和整体性。农业是个古老产业,兼具地域性、季节性和多样性,这就决定了信息技术改造传统农业的复杂性和艰巨性。实施区试工程,研究物联网技术在不同产品、不同领域的集成、组装模式和技术实现路径,逐步构建农业物联网应用模式,促进农业物联网基础理论研究、适用技术和产品研发,探索构建国家农业物联网标准框架体系及相关公共服务平台,将为推动农业物联网产业大发展奠定坚实基础。

优势二:有利于积累农业物联网应用经验,促进农业物联网科学发展。有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点,为全面、整体、系统推进农业物联网积累经验。

优势三:有利于调动地方农业部门积极性,整合各方力量共同推进农业物联网应用。虽然一些地方农业部门发展农业物联网的积极性较高,但由于缺乏稳定投入,系统推动的后劲明显不足,一定程度上影响了农业物联网效果发挥和长远发展。实施区试工程,不仅有利于调动地方农业部门积极性,更重要的是通过政府工程项目的示范、引导和带动,能够促进社会各方资源整合、形成合力,共同推进农业物联网发展。

装上物联网监控系统使用案例

案例一:

江苏省以养殖大闸蟹的养殖户,养殖水域超5万亩。然而,随着养殖规模的不断扩大,蟹农们普遍反映,由于人手不足,蟹苗的存活率和螃蟹养殖的质量受到影响。

使用物联网监控系统后,远程增氧、智能投喂、预警资讯,在蟹农们的眼里,以往繁琐劳累的工作,如今通过物联网技术平台都可以实现,不仅管理更轻松,收益也更高了。蟹农通过互联网、手机终端登录"水产养殖监控管理系统",就可随时随地了解养殖塘内的溶氧量、温度、水质等指标参数。一旦发现某区域溶氧指标预警,只需点击"开启增氧器",就可实现远程操控。

 

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案例二:

在北京大兴农业示范区,处处都体验到物联网"感知"精准农业技术。采育镇鲜切花生产基地中控室,温室环境监控大屏挂在墙上。温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度一目了然。

实时监控的环境指标可以自动报警,绿色表示正常,红色即为报警。温室环境监测与智能控制系统,通过室内传感器"捕捉"各项数据,经数据采集控制器汇总、中控室电脑分析处理,结果即时显示在屏幕上。管理人员通过另一项技术--视频语音监控系统随时指挥。

像鲜花基地这样,示范推广精准农业技术,智能温室娃娃、室外气象自动监测、负水头精准灌溉、液肥精准施用、静电精准喷药……16项信息化专利技术,实时定量监控农作物在不同生长周期所需的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等,调节水肥药的投入,帮助农民实现更高层次的精耕细作。

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案例三:

为提高种植效率,现代农业示范园引进了农业物联网技术,在其所建设的蔬菜大棚中全部安装农业物联网监测设备,通过农业"物联网"技术实时监测大棚蔬菜温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等生长环境,根据产生的智能监测信息对蔬菜进行精确管理,通过无线传感器对温室环境进行自动和手动调节,温度高了自动开启风机等设备进行降温,通过土壤湿度传感器对灌溉自动控制,达到该浇水的时候浇水,该施肥的时候施肥,完全实现自动化,促进有机高效农业发展。

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现在只要坐在办公室里,笔记本或者电脑的页面停留在几片蔬菜叶子上,用鼠标一点点拉近,可以很清晰地看到叶片上趴着几只小蚜虫。通过物联网的远程监控系统发现了"敌情",可以立即给棚里的农户提了个醒,早点做防护措施。

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