(2) 减少和节约水资源
目前传统农业因大水漫灌和沟渠漏对灌溉水的利用率只有40%左右,而物联网技术可自由作物动态监控技术定时定量供给水分,可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术,使水的消耗量减少到最低程度,并能获取尽可能高的产量。 (3) 节本增效,省工省时,优质高产
采用精确播种,精确收获技术,并将精确种子工程与精确播种技术有机的结合起来,使农业低耗、优质、高效成为现实。在一般情况下,精确播种比传统播种增产18%~30%,省工2~3个小时。
(4) 使农作物的物质营养得到合理利用,保证了农产品的产量和质量
通过各类传感器和智能控制设备,对农作物的生产过程进行动态监测和控制,并根据其结果采用相应的措施。
总而言之,物联网信息技术能大大的提高生产管理效率,节省人工(例如:对于大型农场来说,几千亩的土地如果用人力来进行浇水施肥,手工加温,手工卷帘等工作,其工作量相当庞大且难以管理,如果应用了物联网技术,手动控制也只需点击鼠标的微小的动作,前后不过几秒,完全替代了人工操作的繁琐;),而且能非常便捷的为农业各个领域研究等方面提供强大的科学数据理论支持,其作用在当今的高度自动化、智能化的社会中是不言而谕的。农业示范园区作为最新的农业技术的应用与推广载体,是现代农业的集中体现,是现代信息技术的在农业中最先应用的场合。
未来的工作愿景
3 物联网系统设计方案概述
3.1 系统设计原则
从需求情况分析系统,制订设计原则,以指导我们的方案设计: ? 先进性原则
采用先进的设计思想,选用先进的软硬件设备,保证项目整体在未来一定时期内的技术领先性。 ? 开放性原则
方案的设计及选型遵从国际标准及工业标准,使项目具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。 ? 可扩展性原则
项目设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要,留有充分的升级和扩充的可能性。 ? 可靠性原则
项目的设计必须贯彻可靠性原则,使系统具有很高的可用性。 ? 经济适用性原则
在考虑必要的扩展性原则下,使用功能适度的软硬件产品。 3.2 系统功能特点
? 超低功耗,节能环保
低功耗设计,采用太阳能供电的方式完全可以满足大部分设备的需要。 ? 采用下一代网络——物联网新技术
采用最先进的物联网技术,具有自组网、自愈合、云端计算等全新功能。 ? 采用无线技术
采用Zigbee,3G等无线技术,安装方便,携带方便,降低建设成本、减少改造成本,避免了布线带来的火灾隐患,突破了有线只能在本地计算机进行查看和浏览的劣势,用户可以突破时间和地域的限制,随时随地的了解生产现场状况。
? 多种显示方式
采用LED显示屏,液晶电视,电脑,手机等不同的显示方式,适合在示范园区不同地方使用,充分体现现代农业与现代光电信息技术的融合。 ? 完全自动化
现有大型农业生产企业、农业示范园区的信息化改造,用自动化的技术手段替代了用户现有的定期数据采集工作,提升了数据采集的准确度和可靠度,让用户可以将精力专注在数据的分析和整理上。 3.3 系统组成
针对现代农业需求而开发的自动化系统整体解决方案,主要包括三个部分:信息采集、设备的自动控制、信息的发布与智能处理组成。信息采集包括温室空气温湿度信息监测、土壤信息监测、视频信息采集等。设备控制包括灌溉控制、湿帘电机控制和遮阳板电机控制等。信息的发布与数据处理包括LED信息发布系统、中央控制室的管理平台和意外信息的手机报警处理等功能。
3.4 系统示意图
以下为示范园区物联网系统拓扑结构图:
计算机农用通2S风机互联网服务器笔记本网络视频灯光Clesun旗硕科技农用通2C智能终端移动基站农用通FC水帘
4 物联网系统功能
4.1 环境信息采集系统
主要是前端的传感器、采集仪等硬件设备,通过后端的蔬菜生长环境信息监测管理系统软件,实现农业环境信息的在线管理与控制。
在监测点安装一体化环境监测仪(农用通2S)或室外气象站(农用通3W),监测的该区域内的环境信息,包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度、风速、风向、降雨量等参数,将该信息展现给管理人员和参观人员。同时数据也通过无线通讯模块传输至监控中心管理系统,为作物生长管理提供精准监测和科学依据。
一体化环境监测仪(农用通2S)和室外气象站(农用通3W)
采集系统提供的功能包括:
? 环境监测 ? 空气温度 ? 空气湿度 ? 土壤温度 ? 土壤湿度 ? 光照强度 ? 二氧化碳浓度 ? 报警功能 ? 短信报警 ? 邮件报警 ? 实时抓拍图片 ? ……
4.2 视频监控系统
作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条