農村物聯(lián)網-智慧農業(yè)建設方案

農村物聯(lián)網-智慧農業(yè)建設方案農業(yè)物聯(lián)網定義農業(yè)物聯(lián)網是物聯(lián)網技術在農業(yè)生產、經營、管理和服務中的具體應用，就是運用各類傳感器、RFID、視覺采集終端等感知設備，廣泛的采集大田種植、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖、農產品物流等領域的現(xiàn)場信息；通過建立數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)農業(yè)信息多尺度的可靠傳輸；最后將獲取的海量農業(yè)信息進行融合、處理，并通過智能化操作終端實現(xiàn)農業(yè)的自動化生產、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流、電子化交易，進而實現(xiàn)農業(yè)集約、高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)和安全的目標。目前還沒有官方定義，下面定義引自中國農業(yè)大學李道亮《農業(yè)物聯(lián)網導論》可以看出，該定義包含了三層概念：信息采集、信息傳輸、信息處理及應用計算機:自動計算互聯(lián)網:人與人交互物聯(lián)網:物物&物人交互1980年前后1995年前后2010年前后把人腦從繁重的計算中解脫出來拉近人與人交流，消除距離農業(yè)物聯(lián)網農業(yè)生產智慧城市智慧家居……智能溫室生產精細水肥灌溉實時傳感監(jiān)測安全溯源管理傳統(tǒng)農業(yè)現(xiàn)代農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展農業(yè)發(fā)展新的經濟增長點農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展歷程農業(yè)資源管理農用土地資源、水資源、生產資料農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測土壤、大氣、水質、氣象、災害、種養(yǎng)殖信息農業(yè)生產管控精細農業(yè)、智能灌溉、智能溫室農產品質量安全產地環(huán)境，產后、貯藏加工、物流運輸、供應鏈可追溯系統(tǒng)農業(yè)裝備與設施及其他工況監(jiān)測、遠程診斷、服務調度、農業(yè)機械信息管理決策專家系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)、輔助決策農業(yè)周邊應用倉儲、物流等農業(yè)物聯(lián)網應用領域概述解決途徑：大數(shù)據(jù)及平臺戰(zhàn)略解決途徑：物聯(lián)網技術手段解決途徑：全程化跟蹤監(jiān)測1.政府精準管理決策2.農業(yè)精細生產3.農產品透明流通4.其他類信息精確化國家農業(yè)信息化政策《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》：把“農業(yè)精準作業(yè)與信息化”確定為重點領域優(yōu)先主題2013年一號文件：“加快用信息化手段推進現(xiàn)代農業(yè)建設，啟動金農工程二期…”2014年中央一號文件：建設以農業(yè)物聯(lián)網和精準裝備為重點的農業(yè)全程信息化和機械化技術體系。2015/2016年中央一號文件近幾年農業(yè)政策在農業(yè)信息化上更有所細化歷年中央一號文件主題變化1982年1985年體制及市場2005年農業(yè)基礎地位、農民增收、農業(yè)增產2007年新農村建設2010年發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)，夯實農業(yè)基礎2011年2012年水利改革農業(yè)科技創(chuàng)新為何農業(yè)需要信息化原因之一：農業(yè)從業(yè)人員變化趨勢農業(yè)方面為什么值得投入？話題：從事傳統(tǒng)農業(yè)人員轉變曲線傳統(tǒng)農業(yè)效益曲線從事信息化農業(yè)人員轉變曲線信息化農業(yè)效益曲線培育期發(fā)展期躍變期衰退期平緩期鼎盛期“解決五年、十年后誰來種田、種菜、養(yǎng)雞、養(yǎng)魚、養(yǎng)豬、采茶的問題”，出路在于農業(yè)現(xiàn)代化，關鍵是農業(yè)物聯(lián)網，發(fā)展設施農業(yè)和精準農業(yè)。傳統(tǒng)農業(yè)效益及從事人員變化信息農業(yè)效益及從事人員變化原因之二：現(xiàn)代農業(yè)變化趨勢規(guī)?；悄芑瘜I(yè)化環(huán)保及可持續(xù)01020304農業(yè)生產在技術、管理、資金、等橫向方面，與信息、物聯(lián)等縱向技術方面進行深度交叉融合先進技術與管理的應用，農業(yè)更趨于集約化、規(guī)?；c智能化發(fā)展農業(yè)生產專業(yè)化程度極高，農業(yè)科技成果轉化率高農業(yè)信息化的深入發(fā)展，改善農業(yè)生產環(huán)境，保障農業(yè)生產的持續(xù)化48%61.8%農業(yè)物聯(lián)網架構感知層：采用物理、化學或者生物等技術手段獲取農業(yè)水體、土壤、小氣候及動植物個體等信息，提示動植物生長環(huán)境及生理變化趨勢，實現(xiàn)農業(yè)生產多元信息感知，為農業(yè)生產、決策等提供依據(jù)。光照傳感器土水傳感器溫濕度傳感器CO2傳感器pH傳感器溶氧傳感器H2S傳感器亞硝酸鹽傳感器傳輸層一、有線傳輸二、無線傳輸（1）ZigBee（3）GSM/GPRS（1）現(xiàn)場總線（短距離）（2）WAN（中長距離）（2）WiFi是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)，是自動化領域中底層數(shù)據(jù)通信網絡。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，信號的傳播延遲卻比局域網要大得多。是一種短距離、低功耗的無線通信技術，適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。可以將多種終端以無線方式互相連接的技術，事實上它是一個高頻無線電信號，將有線網絡信號轉換成無線信號。GPRS是GSM的延續(xù)，和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌且苑獍絹韨鬏?，使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，較為便宜。處理層處理層的功能是實現(xiàn)對采集到的信息進行有效傳遞、分析轉換、智能應用的關鍵部分，涉及到的主要技術有6個方面：信息搜索數(shù)據(jù)存儲云計算預測預警視覺處理決策/診斷對數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行組織管理，建立相應數(shù)據(jù)倉庫按工作方式可分為：全文搜索、目錄搜索及元搜索三類作為一種虛擬化、分布式和并行式計算，為物聯(lián)網提供高效計算能力綜合了人工智能、DSS、農業(yè)專家系統(tǒng)等，提供智能化、精準化服務對農業(yè)相關因素進行綜合分析，以便對未來發(fā)展進行某種可能性預測或者提前警示對采集到的圖像進行特征識別與模式處理，實現(xiàn)對視覺信息的有效利用應用層種植業(yè)畜牧業(yè)水產業(yè)其他相關按照農業(yè)生產類型，大致分為以下幾類，物聯(lián)網技術已深入到農業(yè)的不同類型不同層面。墑情監(jiān)測系統(tǒng)農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)測土配方施肥系統(tǒng)病蟲害診斷與預警農機調度系統(tǒng)溫室環(huán)控系統(tǒng)…養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)精細喂養(yǎng)決策系統(tǒng)育種繁育管理系統(tǒng)疾病診斷與預警養(yǎng)殖流程化管理…農產品配貨管理農產品質量安全監(jiān)管農產品冷鏈物流監(jiān)測農產品供銷管理市場行情監(jiān)測農產品分級分類…水體環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)魚類精細飼喂系統(tǒng)魚病遠程診斷系統(tǒng)水質調控系統(tǒng)…關注點之一：政府級綜合服務云平臺綜合服務云平臺

是為政府監(jiān)管部門打造的一個集產業(yè)扶持、綜合監(jiān)管、信息服務、市場預測、統(tǒng)計分析、遠程教育、專家咨詢等功能于一體的綜合性服務平臺，滿足政府的管理服務和決策分析需求，同時滿足農企精細化化生產管控的需求?；A功能信息管理輔助決策網上辦事信息發(fā)布遠教服務市場行情專家診斷質量追溯應急指揮防災防疫管理輔助………界面一界面二功能面板關注點之二：農業(yè)應急指揮系統(tǒng)農業(yè)應急指揮系統(tǒng)是一個基于3S信息系統(tǒng)和應急信息資源的多網整合、軟硬件結合的應急保障技術系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)對突發(fā)的農業(yè)自然災害、農業(yè)四情、農業(yè)公共衛(wèi)生等突發(fā)情況進行預警、調度與指揮。災害監(jiān)測與預警災情評估與決策應急處理與保障應急響應指揮日常業(yè)務管理災情信息發(fā)布系統(tǒng)功能包括：入口界面操作區(qū)沼液池GIS分布沼液液位監(jiān)測運輸路線GIS監(jiān)測視頻監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)截圖監(jiān)測系統(tǒng)架構沼液監(jiān)測部分指標關注點之三：農村沼液監(jiān)測監(jiān)管農業(yè)生產信息化[]物聯(lián)網及信息技術已經滲透到各行各業(yè)，如何抓住契機，打造現(xiàn)代化科技型農業(yè)？Ⅱ通過云服務模式，打造高效、低成本的智能化生產管理及控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對：1）生產環(huán)境變化實時監(jiān)測；2）生產設備自動化控制；3）生產方式指導與決策；種植類畜牧類信息的融入，對傳統(tǒng)農業(yè)生產的變革是深遠的，隨著技術與模式的成熟，帶來的效益也是非常巨大的！水產類農業(yè)生產信息化主要面向三大類農業(yè)業(yè)態(tài)：視頻監(jiān)控采集節(jié)點箱設備控制器云平臺菜單傳感器列表生產區(qū)域選擇生產控制區(qū)預警信息視頻控制區(qū)關注點之四：設施農業(yè)自動化控制及信息化管理系統(tǒng)功能區(qū)現(xiàn)場設備安裝光照傳感器土水傳感器溫讀傳感器數(shù)據(jù)網關主控制箱一體化控制器……二級功能界面?zhèn)鞲衅骷翱刂破鞯龋ㄒ唬┲腔鄯N植解決方案系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、自動化控制，以及相應的配套應用軟件組成，實現(xiàn)種植作物的智能化管理與控制。種植類農業(yè)物聯(lián)網通訊及控制流程圖溫室內布設示意圖（設施種植）可監(jiān)測—空氣溫度空氣濕度土壤水分光照強度CO2濃度等可控制—風機濕簾環(huán)流風扇卷膜機噴滴灌等畜牧智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)

圍繞設施化畜禽養(yǎng)殖場生產過程各個環(huán)節(jié)，通過智能傳感器在線采集養(yǎng)殖場環(huán)境信息，利用和二維碼耳標進行動物個體跟蹤管理，及利用信息化手段對養(yǎng)殖場的日常生產進行科學、高效管理。監(jiān)測指標系統(tǒng)功能二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度→參數(shù)采集、設備控制、異常預警、視頻監(jiān)控、專家診斷→基本信息管理、養(yǎng)殖檔案管理、防疫管理、投入品管理→數(shù)據(jù)存儲與備份、統(tǒng)計及分析、輔助決策（二）智慧畜牧解決方案奶牛養(yǎng)殖家禽養(yǎng)殖采用水質信息

實時感知、穩(wěn)定傳輸、智能信息處理、自動控制等物聯(lián)網技術，建成無線水質監(jiān)測系統(tǒng)，采集與養(yǎng)殖相關重要的水體環(huán)境參數(shù)：水溫、DO（溶解氧）、pH值、氨氮及亞硝酸鹽等對水產品生長有重大影響的水質參數(shù)。1、水體數(shù)據(jù)監(jiān)測2、養(yǎng)殖設備自動化控制3、養(yǎng)殖預警4、養(yǎng)殖視頻監(jiān)控5、設備管理6、數(shù)據(jù)查詢7、信息接收水溫、溶氧、pH、氨氮等增氧泵、水泵、投料機等設備預警、水體參數(shù)異常預警等設備運行狀態(tài)、參數(shù)及位置管理生產及環(huán)境數(shù)據(jù)可視化查詢水下視頻及生產環(huán)境視頻系統(tǒng)推送過來的涉農信息溶解氧水位水溫電導率pH濁度（三）智慧水產解決方案監(jiān)測參數(shù)軟件功能關注點之五：農產品質量安全溯源系統(tǒng)農產品可追溯系統(tǒng)

是控制農產品質量安全有效的手段。可追溯系統(tǒng)強調產品的惟一標識和全過程追蹤，對實施可追溯系統(tǒng)的產品，在其各個生產環(huán)節(jié)，對整個供給鏈各個環(huán)節(jié)的產品信息進行跟蹤與追溯?；卷撁嬷饕δ芩菰戳鞒虉D安全可預警、源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可查詢、責任可認定、產品可召回六大溯源特征關注點之六：農業(yè)病蟲害遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)農作物病蟲害防治是實現(xiàn)農作物穩(wěn)產、高產和優(yōu)質的關鍵措施，一直受到農業(yè)科研單位和農業(yè)技術推廣部門的高度重視。系統(tǒng)依托各區(qū)農技植保人員及農戶，利用相機、手機等拍照設備將現(xiàn)場采樣圖片上傳至平臺，通過平臺提供的病蟲數(shù)量數(shù)據(jù)模型關系，計算出農田病蟲數(shù)，與平臺提供的防治信息庫的災害等級閾值進行比對，當超過某種等級時，通過群發(fā)短信的方式進行防治措施的信息發(fā)送。系統(tǒng)主要功能有：日常監(jiān)測專家咨詢案例診斷知識庫等統(tǒng)計報表軟硬件優(yōu)勢廣泛兼容支持平臺兼容性強，對不同物聯(lián)網設備廠商，如大華、?？怠⑼衅盏?，以及多數(shù)系統(tǒng)提供商，都具有很好的接入兼容性云資源支撐采用云服務模式，最大限度降低農業(yè)物聯(lián)網運營成本，目前用于農業(yè)信息化數(shù)據(jù)處理的服務器有100多臺。多樣化擴展采用標準化接口，可靈活的實現(xiàn)應用功能擴展，滿足不同使用者需求。132浙江省農業(yè)廳（全省農業(yè)物聯(lián)網云平臺）杭州市農業(yè)局（杭州智慧農業(yè)平臺）寧波象山市（智慧