农业物联网监控系统方案
北京旗硕基业科技有限责任公司
2013年5月
北京旗硕基业科技有限责任公司 Mobile: 15811018216
Beijing Clesun Technology Co., Ltd. E-mail: liuhuawei@clesun.com
目录
前言 .................................................................................................................................................. - 3 -
1 中国农业发展现状 ............................................................................................................ - 3 - 2 物联网技术在农业应用中的意义 .................................................................................... - 4 - 3 物联网系统设计方案概述 ................................................................................................ - 7 - 3.1 系统设计原则 ................................................................................................................... - 7 - 3.2 系统功能特点 ................................................................................................................... - 7 - 3.3 系统组成 ........................................................................................................................... - 8 - 3.4 系统示意图 ....................................................................................................................... - 8 - 4 物联网系统功能 ................................................................................................................ - 9 - 4.1 环境信息采集系统 ........................................................................................................... - 9 - 4.2 视频监控系统 ................................................................................................................. - 11 - 4.3 液晶拼接大屏幕系统 ..................................................................................................... - 11 - 4.4 智能控制系统 ................................................................................................................. - 13 - 4.4．1 温度控制 ................................................................................................................... - 14 - 4.4．2 通风控制 ................................................................................................................... - 14 - 4.4．3 喷雾控制 ................................................................................................................... - 14 - 4.4．4 肥水自动灌溉控制系统 ........................................................................................... - 15 - 4.5 物联网监控管理平台 ..................................................................................................... - 16 - 5 项目需求及方案设计 ...................................................................................................... - 20 - 5.1项目需求 .......................................................................................................................... - 20 -
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前言
物联网信息技术在2006年被评为未来改变世界的十大技术之一，是继互联网之后的又一次产业升级，是十年一次的产业机会。总体来说，物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术，物物相连，相互感知，若干年后，地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址，它的各种状态、参数可被感知。
2009年8月温家宝总理在无锡提出“感知中国”，物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。
2010年国家发布了“十二五”发展规划纲要，其中第十三章“全面提高信息化水平”第一节“构建下一代信息基础设施”中明确提到：推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。
在第五章“加快发展现代农业”第二节“推进农业结构战略性调整”中提出：加快发展设施农业，推进蔬菜、水果、茶叶、花卉等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进水产健康养殖。推进农业产业化经营，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出：推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用，做大做强现代种业。加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用，实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化，促进农机农艺融合。发展农业信息技术，提高农业生产经营信息化水平。
物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。
1 中国农业发展现状
我国是农业大国，而非农业强国。近30年来农业高产量主要依靠农药化肥的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。
我国人口占世界总人口的22%，耕地面积只占世界耕地面积的7%，随着经济的飞速发展，
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Beijing Clesun Technology Co., Ltd. E-mail: liuhuawei@clesun.com 人民生活水平不断提高，资源短缺，环境恶化与人口剧增的矛盾越来越突出。特别是我国加入世贸组织后，国外价格低廉的优质农副产品源源不断的流入我国，这对我国的农产品市场构成极大威胁。因此，如何提高我国农产品的质量和生产效率，如何对大面积土地的规模化耕种实时信息技术指导下科学的精确管理，是一个即前沿又当务之急的科研课题。而现实情况是，粗放的管理与滥用化肥，其低效益和环境污染令人惊叹。
传统农业产生的物质技术手段落后，主要依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机械。在现实中主要存在的问题是： （1） 农业科技含量、装备水平相对滞后
（2） 农业生产存在污染和浪费，据农业、水利部门测算，我国每年农业所消耗化肥、农药
和水资源量都在飞速增长，数据惊人，农业的污染问题困扰着不少乡村，不少农民群众饮水安全受到影响
（3） 农业产出少、农民收入低 （4） 农产品的品种少
2 物联网技术在农业应用中的意义
目前，我国大多数农业生产主要依靠人工经验管理，缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展，对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收，为推进农业结构调整发挥了重要作用，温室种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制，信息获取手段是最重要的关键技术之一。物联网信息技术在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。具体有如下社会经济效益。
1、促进农业三个方面的发展： ? 增产增收
相关资料表明，在可自动控制室内的温度、湿度、灌溉、通风、二氧化碳浓度和光照的温室中，每平方米温室一季可产番茄30kg~50kg，黄瓜40kg，相当于露地栽培产量10倍以上。其他各类作物在这种环境下的产量也将得到明显的提升。
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? 节约能源
无线传感器网络可以准确采集温室、叶温、地温、湿度、土壤含水量、溶液浓度、二氧化碳浓度、风向、风速一季作物生长状况等参数，并将室内问、光、水、肥、气等诸多因素综合直接协调到最佳状态，据计算，可有效节水、节肥、节药，使整体能耗降低15%~50%。
? 作物多样化
无线传感器对室温生产环境的改善，可以使得一些在此前的耕作条件下较难种植的作物得以生长，并为新品种作物的培育提供更好的条件，这有利利于推广高附加值得经济作物，提升单位面积的农业经济产值，促进农门增产增收。 2、社会经济效益：
（1）合理施用化肥，降低生产成本，减少环境污染
采用因土、因作物、因时全面平衡施肥、彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少（化肥多，有机肥少；N肥多，P、K肥少；三要素肥多，微量元素少），N、P、K比例失调的状况，因此有明显的经济和环境效益。
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物联网监控方案 - 图文
