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浙江托普儀器有限公司在農業物聯網上的產品創新和解決方案

一、概念

     物聯網概念在1999年提出，是將所有物品通過各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術、激光掃描器等各類裝置與互聯網結合起來，實現數據采集、融合、處理，并通過操作終端，實現智能化識別和管理。
    物聯網技術在農業中的應用既能改變粗放的農業經營管理方式，又能提高動植物疾情疾病防控能力，確保農產品質量安全，引領現代農業發展。

二、物聯網農業智能測控系統在農業中應用的意義：

三、物聯網農業智能測控系統所技術特點：

    （1）監控功能系統：根據無線網絡獲取的植物生長環境信息，如監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。其它參數也可以選配，如土壤中的PH值、電導率等等。信息收集、負責接收無線傳感匯聚節點發來的數據、存儲、顯示和數據管理，實現所有基地測試點信息的獲取、管理、動態顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據以上各類信息的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。
 
   （2）監測功能系統：在農業園區內實現自動信息檢測與控制，通過配備無線傳感節點，太陽能供電系統、信息采集和信息路由設備、配備無線傳感傳輸系統，每個基點配置無線傳感節點，每個無線傳感節點可監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。其它參數也可以選配，如土壤中的PH值、電導率等等。信息收集、負責接收無線傳感匯聚節點發來的數據、存儲、顯示和數據管理，實現所有基地測試點信息的獲取、管理、動態顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據種植作物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息。
   （3）實時圖像與視頻監控功能：農業物聯網的基本概念是實現農業上作物與環境、土壤及肥力間的物物相聯的關系網絡，通過多維信息與多層次處理實現農作物的*生長環境調理及施肥管理。但是作為管理農業生產的人員而言，僅僅數值化的物物相聯并不能完全營造作物*生長條件。視頻與圖像監控為物與物之間的關聯提供了更直觀的表達方式。比如：哪塊地缺水了，在物聯網單層數據上看僅僅能看到水分數據偏低。應該灌溉到什么程度也不能死搬硬套地僅僅根據這一個數據來作決策。因為農業生產環境的不均勻性決定了農業信息獲取上的先天性弊端，而很難從單純的技術手段上進行突破。視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產的實時狀態，引入視頻圖像與圖像處理，既可直觀反映一些作物的生長長勢，也可以側面反映出作物生長的整體狀態及營養水平。可以從整體上給農戶提供更加科學的種植決策理論依據。

四、主要功能

     數據采集，數據處理，數據通信，信息查詢，數據管理，泵站控制，預防報警，作物生長環境參數（土壤水分、養分、空氣溫濕度、光照、輻射、CO2、風速、風向、雨量等）實時采集和監控

五、信息采集

    1、通過各種傳感器采集各類信息，其中包括溫濕度、二氧化碳、土壤水分、土壤溫度、電導、PH、光量子、光照度、風速、風向、雨量計等
   2、一個基地可以建多個節點，每個節點可以根據需要連接多個傳感器，各個節點可以互聯，也可單獨傳到主控室，進而通過網絡傳到你的電腦或手機里。如圖 

六、信息傳輸

    分布式傳感器信息匯聚各個節點，各個節點采用優化ZigBee技術適于環境多跳，自組織通信技術，連入互聯網每個節點信息可以通過有線或無線傳到主控室，傳輸距離遠，功耗低，安全可靠

七、信息控制

     控制模塊分為手動和自動模式，集合了工業技術的成熟穩定、界面簡單易操作、防水防潮等特點，自動控制系統以強大的通訊網絡作為無線通訊平臺，采用統一的人機界面、靈活方便的操作方式實現完善的功能，系統結合了傳感、遙測、通訊、計算機、自控等技術，可以各類傳感器信息高效的實現渠系和管道水利遠程控制、泵站自動控制、泵站能效監測、卷簾補光、開窗降溫、風機控制、遮陽控制等。

    該系統提高了區域內水資源的綜合管理水平，提高田間設備的運行小盧和利用率，提高了管理人員的工作效率，降低了管理成本，進而達到了節水、節能、增產、增效的目的。

八、其部分項目過程如圖所示：

 九、總結

    物聯網在農業中的應用，細化各個農場，可靠性更高，適應性更高，不僅提高了智能化的應用，又能節能環保，可循環使用，進而降低成本、提高效能。可以整合一下幾個方面：

    1、農業資源  土地資源、水資源及生產資料更能被有效的高能調度，達到節能、高效的目的。

    2、農業生態環境   使得生態鏈更豐富，土壤、大氣、水質、氣象更適合人們生產生活。

    3、農業生產過程   更能精耕細作，使用智能化設備，實現綠色健康養殖。

    4、農產品和食品安全  可以實現產地環境、產后儲藏加工、物流運輸，整個供應鏈實時查詢。

    5、弄裝備和設施  可實現信息共享，遠程診斷，服務調度。

 十、未來的工作愿景：

 十一、工程案例

73021部隊農副業基地（水果、蔬菜） 

寧波林特中心（水果） 
寧波慈溪萬畝梨園（梨） 
慈溪掌起鎮的芝怡果蔬農場（葡萄等） 
杭州美人紫農業開發有限公司（葡萄園） 
浙江安吉農業墑情預報（農業墑情） 
浙江金華市婺江葡萄研究所（葡萄） 
嘉興市新奇特果蔬專業合作社（水果蔬菜） 
浙江大學長興農業示范園區（設施蔬菜） 
浙江富陽銘卉農業發展有限公司（水果、蔬菜） 
浙江蕭山舒蘭農業有限公司（蔬菜實施栽培） 
杭州市富陽農業合作社（大棚蔬菜） 
海寧市金輝果蔬有限公司（設施果蔬） 
海寧市民勝果蔬專業合作社（設施果蔬） 
浙江海洋養殖研究所養殖基地（水產養殖） 
浙江蕭山天海養殖有限公司（對蝦養殖）

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