基于物聯(lián)網技術的智能農業(yè)系統(tǒng)設計計劃書

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上智能能農業(yè)物聯(lián)網計劃書1、 智能農業(yè)概述在農業(yè)生產過程中，農作物的生長與自然界的多種因素息息相關，其中包括大氣溫度、大氣濕度、土壤的溫度濕度、光照強度條件、CO2濃度、水分及其他養(yǎng)分等等。傳統(tǒng)農業(yè)作業(yè)過程中，對這些影響農作物生長的參數進行管理，主要依靠人的感知能力，存在著極大的不準確性，農業(yè)生產也就成為一種粗放式管理，達不到精細化管理的要求。隨著科學技術的發(fā)展，伴隨著城鎮(zhèn)化改革的進行，在農業(yè)生產過程中，越來越多的勞動力被解放出來，勞動力成本不斷增加，傳統(tǒng)農業(yè)無法進一步的發(fā)展，也逐漸滯后于社會的發(fā)展。因此，對傳統(tǒng)農業(yè)的要求在不斷提高，將先進技術應用于農業(yè)將得到廣泛推廣，

2、智能農業(yè)隨之產生。托普物聯(lián)網指出所謂的智能農業(yè)，指的是將人工智能技術應用于農業(yè)領域的一項高新技術。智能農業(yè)系統(tǒng)覆蓋了從影響農業(yè)生產的自然參數的采集，到利用知識推理和計算機技術進行參數分析，最終通過農業(yè)專家系統(tǒng)指導農業(yè)生產的整個生產管理鏈。智能農業(yè)主要涉及的關鍵技術包括檢測技術、嵌入式技術、通信技術等。也有人認為智能農業(yè)是指在相對可控的環(huán)境條件下，采用工業(yè)化生產，實現(xiàn)集約高效可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代超前農業(yè)生產方式，就是農業(yè)先進設施與露地相配套、具有高度的技術規(guī)范和高效益的集約化規(guī)模經營的生產方式。它集科研、生產、加工、銷售于一體，實現(xiàn)周年性、全天候、反季節(jié)的企業(yè)化規(guī)模生產；它集成現(xiàn)代生物技術、農業(yè)工程

3、、農用新材料等學科，以現(xiàn)代化農業(yè)設施為依托，科技含量高，產品附加值高，土地產出率高和勞動生產率高，是我國農業(yè)新技術革命的跨世紀工程。智能農業(yè)產品通過實時采集溫室內溫度、土壤溫度、CO2濃度、濕度信號以及光照、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數，自動開啟或者關閉指定設備。可以根據用戶需求，隨時進行處理，為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。通過模塊采集溫度傳感器等信號，經由無線信號收發(fā)模塊傳輸數據，實現(xiàn)對大棚溫濕度的遠程控制。智能農業(yè)還包括智能糧庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將糧庫內溫濕度變化的感知與計算機或手機的連接進行實時觀察，記錄現(xiàn)場情況以保證量糧庫的溫濕度平衡。2、

4、智能農業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)勢特性：（1） 反饋控制反饋控制是實現(xiàn)控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠及自動化的關鍵技術，智能農業(yè)系統(tǒng)在系統(tǒng)的架構上看，也必須是反饋控制系統(tǒng)，而且是負反饋控制系統(tǒng)，形成的是閉環(huán)控制。從農業(yè)參數的采集、處理到MCU調控，應該形成閉環(huán)負反饋系統(tǒng)，否則將失去智能化的特性，失去自動控制的特點。（2） 自主控制自主控制指的是系統(tǒng)的控制核心具備自適應的調整能力，包括自學習能力和自整定能力。農業(yè)系統(tǒng)本身是一個非線性系統(tǒng)，其外在擾動和內在擾動無規(guī)律可言，在建立對這些無規(guī)律的參數實現(xiàn)調控的系統(tǒng)時，就需要使得其具備自主控制的能力，以實時處理非線性數據。3、 智能農業(yè)系統(tǒng)設計概述為了對農業(yè)生產起到指導作用，智能農

5、業(yè)系統(tǒng)需要對主要的農業(yè)生產影響因素進行監(jiān)測和控制。整套系統(tǒng)主要利用傳感器技術、通信技術及計算機技術實現(xiàn)其功能。利用傳感器對不同的影響因素進行信號的采集，并做初步的處理后，通過無線通信技術傳輸到上位計算機中，由計算機進行數據的分析和管理，并經過時間上的數據積累，與農業(yè)專家一起，構建具備初步完善的專家數據平臺，給農業(yè)生產帶來指導性作用。同時，為了調節(jié)不適合農業(yè)作物生長的因素，仍然需要一套完備的下位機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)被監(jiān)測參數的調節(jié)和完善。智能農業(yè)系統(tǒng)整體組成框圖如下圖所示。物聯(lián)網智能農業(yè)系統(tǒng)所使用的傳感器需要滿足農業(yè)生產的要求，實現(xiàn)數據的實時采集。本系統(tǒng)采用的都是國外進口專業(yè)傳感器，具有穩(wěn)定性好、精

6、度高等特點，在實際應用過程中，效果顯著。通信部分則采用無線通信方式，農業(yè)基地的空曠性給無線通信的實現(xiàn)帶來了便利，有線通信反而會對農業(yè)生產產生影響。M2M匯聚節(jié)點作為所有參數的集中點，采用了32位的ARM處理器來實現(xiàn)，采用了TINYOS操作系統(tǒng)進行資源的管理，性能更穩(wěn)定。PC機上位機監(jiān)測管理系統(tǒng)則利用目前較新的Silverlight組件來實現(xiàn)，.Net的應用更為完美。4、 智能農業(yè)關鍵技術1.傳感器：低成本、環(huán)境適應性、可靠性、微功耗、安全性2. RFID：頻率選擇、天線技術、低功耗技術、封裝技術，定位與跟蹤、防碰撞與安全技術等。 3. 網絡互聯(lián)： 分布式傳感器 匯聚節(jié)點，采用ZigBee，適于

7、環(huán)境變化的多跳、自組織通信技術，互聯(lián)網接入。 4. 智能信息處理：邏輯思維 形象思維；知識工程；云服務；人機和諧；現(xiàn)代信息服務產業(yè)。5、 智能農業(yè)的應用領域1.資源：農地整治重大工程監(jiān)管；基本農田數量、等級、利用效率、環(huán)境質量網絡化管理;農用水資源管理2.環(huán)境：農田土壤、地表與地下 水環(huán)境、光熱、小氣候3.生產：作物生產：土壤理化參數、水、肥、保、苗 設施農業(yè): 生物環(huán)境控制與管理信息系統(tǒng) 養(yǎng)殖生產: 個性化生理、健康、喂養(yǎng)監(jiān)測管理4.農產品與食品：產地環(huán)境、產品儲存、物流、營銷5.農業(yè)裝備：服務作業(yè)調度、工況監(jiān)控、遠程診斷服務6、 總結智能農業(yè)運用了物聯(lián)網技術，云計算技術，移動互聯(lián)網技術等多種技術的融合，眼神，拓展，提升了農業(yè)智能化水平。通過物聯(lián)網技術感知有關土壤水分，肥力，作物苗情，通過感知技術，地理信息系統(tǒng)，全球定位系統(tǒng)實施情