1、 天津電子信息職業技術學院綜合實訓報告 課題名稱 智能農業系統的設計 姓 名 學 號 班 級 專 業 所 在 系 指導教師 完成日期 實習時間：2016.11-2017.04 實習地點:內蒙古物通天下網絡科技有限公司摘要：物聯網作為信息產業的第三次浪潮,在農業中的應用將會解決一系列科學技術問題,例如分布在廣域空間的信息獲取,高效可靠的信息傳輸以及面向不同應用的智能決策等,將是實現傳統農業向現代農業轉變的助推器和加速器。農業生產過程中,溫度、濕度、光照強度、C02濃度、水分以及其他養分等多種自然因素共同影響農作物的生長,傳統農業的管理方式遠遠沒有達到精細化管理的標準,只能算是粗放式管理,在這種管

2、理方式下,通過人的感知能力管理上述環境參數,無法達到準確性要求,要實現現代農業的智能化管理,建立一個實用、可靠、可長期監測的農業環境監測系統是非常必要的。在“十二五”規劃中，物聯網成為了新興高新產業中最為熱門的技術之一。隨著物聯網的廣泛應用，各行各業將得到快速的發展。物聯網在農業中實現的智能化系統，能夠降低勞動力成本，將傳統的勞動密集型產業逐步轉型。關鍵詞：物聯網；智能農業；信息化目錄一 實習公司介紹1二研究方案背景和意義1三智能農業系統設計概述2四 物聯網農業的重要應用2（1）智能農業大棚2（2）智能節水灌溉3五 智能農業系統的應用前景4六 實習心得41 實習公司介紹 近日，根據農業部辦公廳

3、關于征集節本增效農業物聯網應用模式的通知，經各省（區、市）農業主管部門組織申報，農業部評審遴選出大田種植、設施園藝、畜禽養殖、水產養殖和綜合共5大類116項可復制、可推廣的節本增效農業物聯網應用模式，其中我市內蒙古物通天下網絡科技有限公司的“草原畜產品全產業鏈追溯監管服務平臺”入選。內蒙古物通天下網絡科技有限公司在內蒙古呼倫貝爾市和錫林郭勒盟兩大草原牧區開展的草原羊養殖、加工、銷售全程追溯試點，已有近20萬只羊打上電子耳標。追溯信息平臺涵蓋了飼養管理、防疫檢疫、投入品監管、養殖環境等飼養周期全過程。消費者通過查詢機、上網、手機短信、二維碼掃描等均可查詢到所購羊肉從養殖、屠宰、檢疫、流通、銷售等

4、諸環節的信息，做到了追溯碼的唯一性。目前，基于物聯網的畜產品溯源監管系統已被自治區政府認定為自治區畜產品追溯統一認證平臺，將為全區牧戶（養殖戶）、畜產品相關企業、政府監管部門提供服務。此次“草原畜產品全產業鏈追溯監管服務平臺”入選農業部“節本增效農業物聯網應用模式”，為下一步的市場推廣又拓展了新的渠道。二研究方案背景和意義傳統農業的模式已遠不能適應農業可持續發展的需要，產品質量問題，資源嚴重不足且普遍浪費，環境污染，產品種類需求多樣化等諸多問題使農業的發展陷入惡性循環，而精確農業為現代農業的發展提供了一條光明之路，精確農業與傳統農業相比最大的特點是以高新技術和科學管理換取對資源的最大節約。它是

5、一項綜合性很強的系統工程，是農業實現低耗、高效、優質、環保的根本途徑，是世界農業發展的新趨勢，也是我國農業邁向21世紀的最佳選擇。通過分析我們可以發現在實現精確農業的道路上，現有的基于有線的智能農業系統依然存在著諸多問題，而基于無線傳感網的物聯網精確農業系統更具發展潛力，無線網絡具有較高的傳輸帶寬、抗干擾能力強、安全保密性好，而且功率譜密度低。利用上述特點，可組建針對農田信息采集和管理的目的無線網絡，實現農田信息的無線、實時傳輸。同時，可以給用戶提供更多的決策信息和技術支持，實現整個系統的遠程管理。對比國內外的發展現狀，不難發現國內在精確農業發展模式上的弊病，沒有在應用的結合點上技術熟練的人才

6、，信息標準不統一和技術不成熟。最為尷尬的是，國內更多的是示范工程和項目，僅僅停留在試驗和演示階段而沒有能夠形成產業的應用項目。而隨著物聯網技術的發展，基于物聯網的智能精確農業系統則致力于將精確農業從概念化轉化為產業化，更專注于應用領域和產品化，力圖為智能精確農業的大規模推廣應用打下良好的基礎。綜上所述，智能精確農業取代傳統農業是農業發展的必然，更是符合我國國情的選擇，智能精確農業可以促進農業發展方式的轉變，可以實現高效利用各類農業資源和改善環境這一可持續發展目標，不但可以最大限度提高農業現實生產力，而且是實現優質、高產、低耗和環保的可持續發展農業的有效途徑。三智能農業系統設計概述為了對農業生產

7、起到指導作用，智能農業系統需要對主要的農業生產影響因素進行監測和控制。整套系統主要利用傳感器技術、通信技術及計算機技術實現其功能。利用傳感器對不同的影響因素進行信號的采集，并做初步的處理后，通過無線通信技術傳輸到上位計算機中，由計算機進行數據的分析和管理，并經過時間上的數據積累，與農業專家一起，構建具備初步完善的專家數據平臺，給農業生產帶來指導性作用。同時，為了調節不適合農業作物生長的因素，仍然需要一套完備的下位機控制系統，實現被監測參數的調節和完善。物聯網智能農業系統所使用的傳感器需要滿足農業生產的要求，實現數據的實時采集。本系統采用的都是國外進口專業傳感器，具有穩定性好、精度高等特點，在實

8、際應用過程中，效果顯著。通信部分則采用無線通信方式，農業基地的空曠性給無線通信的實現帶來了便利，有線通信反而會對農業生產產生影響。M2M匯聚節點作為所有參數的集中點，采用了32位的ARM處理器來實現，采用了TINYOS操作系統進行資源的管理，性能更穩定。PC機上位機監測管理系統則利用目前較新的Silverlight組件來實現，.Net的應用更為完美。4 物聯網農業的重要應用物聯網在農業上的應用非常廣泛：主要包括智能化培育控制；農產品質量安全；設施農業病蟲害生物控制；環境和動植物信息監測；糧食物流；農業信息化應用等多個方面。（1）智能農業大棚 由于瓜果蔬菜對生長環境有著嚴格的要求，所以現代農業搭

9、建了溫室大棚來控制植物的生長環境，以實現跨地區與跨季節的瓜果蔬菜培育。可見，環境在溫室大棚中起著重要的作用。傳統的大棚環境控制，是通過全人工的方式來實現的。在每一大棚中放置一個溫度計，濕度計，二氧化碳濃度計等，由技術員巡查每一大棚的環境參數后，若發現環境參數不對，就要采取一定的措施來進行補償。比如，溫度過高的話，就要打開卷簾通風或者打開通風機等。這樣的操作方式對于只有少量大棚的農戶，還可以應付的過來，但如果大棚數量多，就需要花費大量的人工去查看各大棚的環境參數，對環境異常的大棚進行操作，大大降低了工作效率。GHM智能溫室系統，可對各不同大棚的環境參數進行實時的監測并報警，并可遠程控制各大棚不同

10、的電動設備，如卷簾機，灌溉機等。使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環境進行監測控制，以使植物獲得最佳的生長環境，增加產量。系統功能特點：(1)軟件界面實時顯示各大棚的環境參數。(2)設置報警，軟件可對異常的環境進行報警，報警記錄可供查詢。(3)自動控制功能，當計算機檢測到環境異常，將自動進行操作。如檢測到溫度過高，將自動打開通風。檢測到下雨，將自動關閉卷簾機與天窗。 (4)手動控制功能，由技術人員根據環境參數的變化，點擊鼠標對各電動設備進行操作。(5)遠程控制，即使你不在大棚基地，也可以實現關閉卷簾等操作，比如下雨天或者起大風時，可以遠程關閉卷簾。(6)遠程視頻監控功能。配合網絡攝像頭，對整個

11、大棚基地進行監控，做到心中有數。“以信息化引領現代農業發展將是大勢所趨。”物聯網將是實現農業集約、高產、優質、高效、生態、安全的重要支撐，同時也為農業農村經濟轉型、社會發展、統籌城鄉發展提供“智慧”支撐。（2）智能節水灌溉無線傳感器網絡自動灌溉系統利用傳感器感應土壤的水分，并在設定條件下與接收器通信，控制灌溉系統的閥門打開、關閉，從而達到自動節水灌溉的目的。由于傳感器網絡具有多跳路由、信息互遞、自組網絡及網絡通信時間同步等特點,使灌區面積、節點數量可以不受限制，因此可以靈活增減輪灌組。加上節點具有土壤、植物、氣象等測量采集裝置，利用通信網關的Internet功能與RS和GPS技術結合，形成灌區

12、動態管理信息采集分析技術，配合作物需水信息采集與精量控制灌溉技術、專家系統技術等，可構建高效、低能耗、低投入、多功能的農業節水灌溉平臺。用戶還可在溫室、庭院花園綠地、高速公路中央隔離帶、農田井用灌溉區等區域,實現農業與生態節水技術的定量化、規范化、模式化、集成化,促進節水農業的快速和健康發展。2008年，湖南農業大學提出了一種基于無線傳感器網絡的農田自動節水灌溉構建方案，用無線傳感器網絡實現農田土壤濕度信息的實時采集和傳輸，通過灌溉控制器控制灌溉管網，分區域實時灌溉并調節土壤濕度，保證了精細農業所要求的時空差異性和水資源的高效利用。5 智能農業系統的應用前景應用自動控制和電子計算機實現農業生產

13、和管理的自動化，是農業現代化的重要標志之一，近年來電子技術和信息技術的飛速發展，帶來了溫室控制與管理技術方面的一場革命，在農業生產，園藝生產，動植物養殖等等方面有著廣泛的運用，對于農業生產的增產增質增量產生了巨大的經濟效益與社會效應。國內溫室大棚控制系統在九五期間有了長足快速的增長，但普遍水平居于低端水平或大部分引自于國外的成熟技術與產品，然而引進費用的昂貴以及維護服務難以跟進等嚴重制約著該產業的長足快速發展。在應用領域，智能精確農業在大范圍應用過程中應具有其以下特點:(1)智能化、傻瓜化的友好人機界面；(2)突破傳統控制系統的多線路鋪設，工程量大，線路復雜，成本高等缺點，分布式管理，采用多區

14、化調控管理，各區獨立智能化總線尋址控制，系統鋪設簡單，精確度高，可控區域廣；(3) 遠程自動控制，參數實時在線顯示，精確度高，真正實現“在家也能種田”； (4)集成加熱系統、通風系統、遮蔭/保溫內簾幕系統、外遮蔭系統、C02施肥系統空氣循環系統、植物保護系統、高壓噴霧降溫系統、濕簾風機系統、屋頂噴淋系統、補充光照系統、灌溉施肥系統、廢液回收消毒系統、電氣與計算機控制系統等于一體，真正實現多功能，可多場合運用；(5) 由于自主開發設計，與國外溫室大棚控制系統相比，系統費用低，維護方便。6 實習心得這次實習,除了讓我對商業企業的基本業務有了一定了解,我覺得自己在其他方面的收獲也是挺大的。作為一名一直生活在單純的大學校園的我,這次的實習無疑成為了我踏入社會前的一個平臺,為我今后踏入社會奠定了基礎。首先,我覺得在學校和單位的很大一個不同就是進入社會以后必須要有很強的責任心.在工作崗位上,我們必須要有強烈的責任感,要對自己的崗位負責,要對自己辦理的業務負責.如果沒有完成當天應