成人动画一区二区三区|日韩性爱一区二区在线视频|se青草视频在线观看|亚洲一区国产区av高清中文在线

您的位置: 首頁 > 新聞資訊 > 行業(yè)新聞 >
行業(yè)新聞 返回列表

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

來源:和光網(wǎng)絡(luò) 日期:2021-10-30 13:30:07 點(diǎn)擊:1793

隨著科技的進(jìn)步和各領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)升級,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合產(chǎn)生了智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用,例如,設(shè)定好科學(xué)值,每當(dāng)大棚內(nèi)環(huán)境出現(xiàn)超出范圍的變化,系統(tǒng)會自動提醒。在手機(jī)能進(jìn)行通信的地方就能進(jìn)行信息采集和控制。操作人員一手拿著智能手機(jī)就可以使用蔬菜大棚智能管理系統(tǒng),操作人員在手機(jī)屏幕上輕輕一點(diǎn),遠(yuǎn)方大棚內(nèi)的燈光就能在瞬間全部亮了起來。通過這種智能管理平臺的應(yīng)用,農(nóng)作物的幼苗成活率從過去的40-50%提高到目前的現(xiàn)在的90%以上。這正是智慧農(nóng)業(yè)的一種應(yīng)用場景,也是智能農(nóng)業(yè)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提高的體現(xiàn)。

 1 智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵

 智慧農(nóng)業(yè)目前沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義。下面列舉一些學(xué)者和專家給出的他們自己對于智慧農(nóng)業(yè)的理解。

 在2009年的中國農(nóng)村信息化年度峰會上,北京農(nóng)信通公司董事長李愚對智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)行了闡述。他指出智慧農(nóng)業(yè)是指通過計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等高科技的綜合應(yīng)用,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)方向發(fā)展,通過農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所周國民在《淺議智慧農(nóng)業(yè)》一文認(rèn)為智慧農(nóng)業(yè)是利用現(xiàn)代信息技術(shù),與感知技術(shù)、智能控制技術(shù)結(jié)合,更加智慧提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)競爭力、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)有效降低能耗和環(huán)保的農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

 從這些定義可以看出,與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)或者在農(nóng)業(yè)中引入簡單的信息化手段相比,智慧農(nóng)業(yè)屬于農(nóng)業(yè)信息化的高級階段,是物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)的深入應(yīng)用。其內(nèi)涵主要是通過智能化實(shí)施采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境并對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行控制,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展,并通過智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供信息化服務(wù)。通過智慧農(nóng)業(yè)將技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化管理和規(guī)模經(jīng)營,將信息化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,智能化決策系統(tǒng)??用到到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步提高到智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段。

 2 智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構(gòu)

 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分為三個(gè)層次:感知層、傳輸層(網(wǎng)絡(luò)層)和應(yīng)用層。

 (1)智慧農(nóng)業(yè)感知層

 該層主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景中各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的采集,進(jìn)行智能控制的信息的接收和執(zhí)行??梢酝ㄟ^各種設(shè)備(主要是各種類型的傳感器設(shè)備)采集的農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的信息包括很多種。

 (2)智慧農(nóng)業(yè)傳輸層

 傳輸層是智慧農(nóng)業(yè)的神經(jīng)中樞,該層的主要涉及將感知層采集的各類信息,通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總,并將各種農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合,通過有線或無線方式,向智慧農(nóng)業(yè)信息平臺網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。網(wǎng)絡(luò)層包含通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)、信息中心和數(shù)據(jù)處理中心等。

 (3)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用層

 該層涉及的任務(wù)是將傳輸來的信息進(jìn)行分析和處理,并根據(jù)信息進(jìn)行分類和數(shù)據(jù)挖掘,為農(nóng)業(yè)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù),并對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和智慧化。

 3 智能農(nóng)業(yè)溫室大棚設(shè)計(jì)

 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)將將信息化、智能化等高科技技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,常見的設(shè)施就是智能農(nóng)業(yè)溫室大棚。

 3.1 智慧農(nóng)業(yè)溫室大棚系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室大棚系統(tǒng)是將無線傳感網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺、電機(jī)設(shè)備、智能溫室大棚管理系統(tǒng)以及用戶終端設(shè)備等組合起來,遠(yuǎn)程采集溫室內(nèi)的各種農(nóng)作物生長的環(huán)境參數(shù)、通過各種數(shù)據(jù)的分析處理可以對溫室內(nèi)的農(nóng)作物生長情況進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷,能人工或自動操作遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備、進(jìn)行系統(tǒng)配置,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程適時(shí)便捷的控制功能。溫室管理者也可根據(jù)采集的信息或處理分析后的數(shù)據(jù),利用固定設(shè)備或移動設(shè)備(如手機(jī))終端進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,選擇實(shí)現(xiàn)溫室大棚的智能設(shè)備控制功能。

 從系統(tǒng)組成上,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室大棚涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所涉及的三層結(jié)構(gòu),即全面感知、可靠傳輸層及智能應(yīng)用層。

 3.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)

 作物生長的各種環(huán)境參數(shù)如溫度、溫度、光照、PH值等需要對應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)換成電信號以便系統(tǒng)的分析與處理。Zigbee網(wǎng)絡(luò)是一種點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),可應(yīng)用于有線設(shè)備難以部署的區(qū)域,它不需要固定網(wǎng)絡(luò)支持,具有快速展開,抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)農(nóng)情監(jiān)測上具有突出的優(yōu)點(diǎn)。Zigbee定義了三種節(jié)點(diǎn):Zigbee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)(Coordinator)、路由節(jié)點(diǎn)(Router)和終端節(jié)點(diǎn)(End Device)。

 3.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸

 溫室大棚現(xiàn)場、服務(wù)器和終端設(shè)備之間主要依靠3G網(wǎng)絡(luò)和Internet實(shí)現(xiàn)相互通信。我們可以把傳感器網(wǎng)絡(luò)、攝像(照相)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至運(yùn)營商的3G網(wǎng)絡(luò),最終傳輸?shù)轿挥贗nternet上服務(wù)器的智能大棚管理系統(tǒng)。

 3G網(wǎng)關(guān)(Gateway)是通過3G網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,是物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚現(xiàn)場與互聯(lián)網(wǎng)連接的樞紐。通過3G網(wǎng)關(guān)將3G移動通信網(wǎng)絡(luò)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、PLC電機(jī)控制設(shè)備等融合起來,將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不同速率、不同類型的應(yīng)用業(yè)務(wù)提供一個(gè)適合的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺。3G網(wǎng)關(guān)感知來自Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息(各傳感器采集的數(shù)據(jù)信息),接收來自客戶端的設(shè)備的控制信息,從而實(shí)現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)感知,對相應(yīng)PLC電機(jī)設(shè)備的自動和手動控制。

 4 軟件設(shè)計(jì)模型

 根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求以及軟件設(shè)計(jì)方法,將該智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)劃分為用戶界面子層、業(yè)務(wù)邏輯子層、應(yīng)用服務(wù)子層三層。用戶界面子層是人機(jī)交互的接口,業(yè)務(wù)邏輯子層是系統(tǒng)的核心功能部分,應(yīng)用服務(wù)子層是包含信息存儲和網(wǎng)絡(luò)通信模塊等。

 5 總結(jié)

 通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)總體技術(shù)體系及結(jié)構(gòu)框架,我們對智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)及軟硬件設(shè)計(jì)有了初步的了解。智慧農(nóng)業(yè)將會在我國使用越來越廣。