重慶大學教育部計算機科學基礎實驗室，重慶大學，物聯網應用領域iii:農業物聯網，主講人：鄭林江博士/重慶大學計算機科學學院教育部信息物理學會可信服務計算重點實驗室副教授。2014-2015學年第一學期，電子郵件：zlj _ cqu ，2/27，物聯網應用領域ii:農業物聯網，物聯網技術在精細農業中的應用案例概述、背景和需求，3/27，1。背景和需求，目標，傳統農業，現代農業，智能農業，4/27，1。背景和需求，智能農業。面對農業既要高產高效，又要優質低耗的要求，農業生產方式必須從目前的經驗型和定性型發展到知識型和定量型，從粗放型發展到定量型智能農業：既節約成本，又保證果蔬能在最適宜的環境中生長，增加產量和收入。以番茄種植為例：根據我們與以色列同行的溝通，以色列的精制番茄畝產量可達50噸，而北京平谷高東村的農民畝產量只有7噸左右。以養豬為例：公豬交配期溫度高于29度，交配時間將延長一個月。5/27，1。背景和需求。智能農業的前提是農業生產環境數據的收集和精細控制。物聯網可以在農業生產的每一個環節，即生產前、生產中和生產后，發展基于信息和知識的精細化過程管理。物聯網在精細農業領域的應用涉及基于信息和知識的大田種植、育種、加工和設施農業生產過程中的精細管理和智能決策。6/27，物聯網應用領域2:農業中的物聯網，精細農業中的物聯網應用案例概述、背景和要求，7/27，2。精細農業中的物聯網，2.1精細農業中的物聯網架構，8/27，2。精細農業中的物聯網，2.2農業信息感知，感知層通過各種傳感器實現對農產品種植、養殖、儲藏和運輸的信息感知，如光、土壤和水生溫濕度傳感器等。(1)作物生長環境感知(檢測作物生長環境的溫度、濕度和酸堿度)，土壤濕度傳感器，土壤酸堿度傳感器，9/27，2。精細農業中的物聯網技術，2.2農業信息感知，(1)作物生長環境感知(檢測作物生長環境的溫度、濕度和酸堿度等)。)，土壤溫度傳感器，CO2濃度傳感器，10/27，2。精細農業中的物聯網技術，2.3農業信息傳輸，ZigBee短距離傳輸技術無線/水下傳感器網絡，實現傳感信息的高可靠性和高安全性傳輸。農業傳感信息傳輸的特點：傳感區域大多部署在復雜的環境中，如森林、水域、農田等對實時性要求較高的區域。11/27，2。精細農業中的物聯網技術，2.3農業信息處理與應用，12/27，物聯網應用領域2:農業中的物聯網，概述，背景和需求。物聯網在農業中的應用案例，13/27，3。物聯網在農業中的應用。3.1溫室智能監控系統3.2牛肉制品全生命周期跟蹤，14/27，3.1溫室智能監控系統，(1)背景，高溫植物不能長時間忍受5度以下的低溫，10度以下停止生長，黃瓜、西葫蘆、茄子、菜豆等耐熱蔬菜的生長溫度要求20-30度，晝夜溫差不小于10度，15/27，3.1溫室智能監控系統， 該系統通過各種傳感器采集溫室內的溫度、濕度、光照等環境參數和植物生長信息，并由數據傳輸終端傳輸智能農業遠程控制系統：實現對溫室現有控制設備的遠程控制。原有系統的手動控制功能繼續有效，增加了遠程智能控制功能。智能農業平臺管理平臺：實現溫室采集的各種信息的存儲、分析和管理；提供閾值設置功能；提供智能分析、檢索和報警功能；提供平臺賬戶和權限管理功能；為驅動溫室控制系統提供管理界面。系統安全系統：從架構設計、管理系統、軟件代碼設計、物理安全和系統維護等多個維度保證平臺的安全運行，創建完整的安全系統。充分考慮數據源安全、安全策略評估、組織安全、人員安全、環境安全、訪問控制、開發和維護，并提供用戶認證、權限管理、數據加密、網絡安全等一整套安全措施。系統功能：3.1溫室智能監控系統，17/27，系統實現框架，3.1溫室智能監控系統，18/27，系統組成及功能實現，3.1溫室智能監控系統，19/27，3.1溫室智能監控系統，溫濕度傳感節點，環境設備監控傳感節點，照明傳感節點，安防，人員管理傳感節點，射頻識別讀寫設備節點，現場有21個溫室，占地45畝，每畝約1.73畝。它主要種植大約80種蔬菜。該網站屬于昆山市的“菜籃子工程”。溫室現有設備：外遮陽(電機驅動)、噴灌系統(手動開關水閥)。其他功能，如通風，手動打開側窗。目前，弱電還沒有連接到項目現場。功能要求：種植農作物的環境要求：夏季35，冬季25，夜間不低于15。遠程監控：室內溫度、濕度、光線和二氧化碳。遠程控制：由于現場只有一種控制設備，所以不需要遠程控制。21/27，某單位葡萄種植基地，現場情況介紹：現場建有一個大棚，占地1.7畝。葡萄主要種植。與室外種植相比，現場種植還可以改變葡萄的生長期(提前收獲和上市)。溫室現有設備：外遮陽(電機驅動)、滴灌系統(手動水閥開關)。其他功能，如通風，手動打開側窗。功能要求：種植作物對環境的要求：葡萄在10以上發芽，最適生長溫度為20左右。遠程監控：室內溫度、濕度、光線和二氧化碳。遠程控制：由于現場只有一種控制設備，所以不需要遠程控制。22/27，企業生態農業觀光園，場地信息：場地內有2個玻璃溫室，面積10000平方米，1個育苗薄膜溫室。觀賞植物主要種植在玻璃溫室的前部，無土栽培主要用于后者，花卉苗木栽培主要在薄膜溫室中進行。玻璃溫室的現有設備：內外遮陽、風扇(側壁和天花板)、水簾和鍋爐供暖。薄膜溫室現有設備：外遮陽、風機(側墻)、水幕和鍋爐供暖。功能要求：種植作物的環境要求：25，不低于8。遠程監控：室內溫度、濕度、光