智慧农业是以物联网、人工智能、大数据、农业生产技术为基础,为农业生产者提供从生产到经营的“智慧农业”整体解决方案。其主要包括以下几个内容:
远程智能农业监控:通过在农业生产现场搭建“物联网” 监控网络,实现对农业生产现场气候环境,土壤状况,作物长势,病虫害情况的实时监测;并根据预设规则,对现场各种农业设施设备进行远程自动化控制,实现农业生产环节的海量数据采集与精准控制执行。
农产品标准化生产:通过自主研发或与第三方合作导入,为农作物品类逐步建立起“气候,土壤,农事,生理”四位一体的农业生产与评估模型,将农业生产从以人为中心的传统模式,变革为以数据为中心的现代模式,通过数据驱动农业生产标准化的真正落地,进而实现农产品定制化生产。
农产品安全追溯及防伪鉴真:通过采集农产品在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据,为农产品建立可视化产品档案,向消费者充分展示产品安全与品质相关信息,实现从农田到餐桌的双向可追溯。同时,通过一物一码技术,帮助农业生产和流通企业实现产品防伪鉴真,并精准获取客户分布数据。
农产品品牌营销服务:依托专业的农产品营销团队,为优质农产品提供差异化品牌服务。通过提炼品牌核心理念,打造品牌故事,包装设计和媒体内容营销,同时对接特定销售渠道,彻底打通农产品供应链,提升品牌心智显著性与购买便利性,帮助客户最大化品牌价值,实现产品增值与农民增收。
智慧农业通过信息技术与传统农业的深度融合,能够帮助农业生产者提高土地亩产,稳定产品品质、降低生产成本、节约自然资源、并减少环境污染。
No1:农业物联网是农业现代化的重要标志
农业物联网的实质是将物联网技术应用于农业生产经营,使其更具有信息化、智能化。农业物联网的实例化应用就是在感知端使用大量的传感设备(如农业环境信息的传感器、图像采集、RFID 等),广泛地采集农业生产、管理、经营等环境的各类信息(如大田种植、设施园艺、畜牧水产养殖、农产品溯源等领域),建立相对统一的数据传输协议与多源的数据格式转换办法,因地制宜交互使用无线传感器网、移动通信网和互联网等传输通道,实现农业信息多尺度、多源有效的传递。最后通过云计算、大数据等多重信息技术的深度融合与处理,通过智能化调控终端实现农业的闭环控制,实现农业的自动化、最优化控制。实际上,物联网是智慧农业的核心。
“农业物联网主要有感知、传输和控制三大作用,”中国农科院信息所所长许世卫解释,“农业物联网不仅能感知水、肥、热、气等外部环境变量,还能感知生物本体,比如对水稻叶片中的各种营养元素的感知。如果感知到水稻叶片中叶绿素含量降低,说明缺氮了,需要添加氮肥,而等到肉眼看到叶片发黄再追肥就晚了。”
No2:农业物联网架构模型
根据计算机网络架构模型的研究方法,国内外将农业物联网架构模型分为感知层、传输层(网络层)、处理与应用层三个层次。
感知层主要包括各类传感器、RFID、RS、GPS以及二维条形码等,采集各类农业相关信息(包括光、温度、湿度、水分、肥力、土壤墒情、土壤电导率、溶解氧、酸碱度和电导率等),实现对“物”的相关信息的识别和采集。传输层是在现有网络基础上,将感知层采集的各类农业相关信息通过有线或无线方式传输到应用层 ;同时,将应用层的控制命令传输到感知层,使感知层的相关设备采取相应动作,比如开关打开或者关闭、释放氧气、增加温度或者湿度以及设备重新定位等。
公共处理平台包括各类中间件以及公共核心处理技术,实现信息技术与行业的深度结合,完成物品信息的沟通、共享、决策、汇总等。
具体的应用服务系统是基于物联构架的农业生产架构模型的最高层,主要包括各类具体的农业生产过程系统,如大田种植系统、设施园艺系统、水产养殖系统、畜禽养殖系统、农产品物流系统等。通过这些系统的具体应用,保证产前正确规划以提高资源利用率,产中精细管理以提高资源利用率,产后高效流通实现安全溯源等多个方面,促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。
(转自搜狐科技网)
二、农业物联网未来发展趋势
目前,我国农业正处于传统农业向现代农业转型期,农业物联网将发挥独特而重要的作用,也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。利用智能化信息管理技术发展现代农业已成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。
农业物联网发展现状:2013年,农业部发布了《农业物联网区域试验工程工作方案》,方案中明确提出,实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。从深层次阐述了物联网技术能够提高农业生产效率,提升农产品附加值,实现农业增产与增收。
在发达国家,智慧农业已进入知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用,渗透到农业各方面。 据介绍,国外采用物联网相关技术,在温室生产中大量采用无线传感器管理、调控温度湿度、营养液供给以及pH值(氢离子浓度指数)、EC值(可溶性盐含量)等,使设施蔬菜栽培条件达到最适宜水平。
借助物联网技术和云计算技术,在远程支持与服务平台上,建立智慧农业远程托管中心,实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等;将植物生长信息和生物技术、食品安全技术相结合,从种植各个环节解决农产品的安全问题;充分利用先进的RFID、物联网、云计算等技术,实现农业生产监测管理和产品安全追溯。目前,这项技术不但达到国际先进水平,而且已推向全国市场,广泛应用于现代农业园区、大型农场、农业专业合作社等,深受用户的认可,取得了较好的成绩。
农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、Ph值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、Ph值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使种植人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的适宜条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益。
种植业离不开浇水、施肥、打药,农民种地凭经验、靠感觉,他们面朝黄土背朝天的在田里耕作,并把这些经验与方法一代代相传,然而现在瓜果蔬菜该不该浇水,施肥、打药,怎样才能保持精确的浓度,温度、湿度、光照、CO2浓度,如何实行按需供给?这些以往在作物不同生长周期凭经验靠感觉“模糊”处理的问题,在农业物联网面前开始了实时定量的“精确”把关。物联网创造的“种地”模式的出现,已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴,让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标。确保农产品质量安全,引领现代农业发展。
(转自搜狐网-鑫芯物联)
编辑于 2018-05-26 · 著作权归作者所有
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展无人农场是在人不进入农场的情况下,采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术,通过对农场设施、装备、机械等远程控制或智能装备与机器人的自主决策、自主作业,完成所有农场生产、管理任务的一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式,无人农场的本质是实现机器换人。
无人农场是机器换人所要展现的最终形态,物联网替换了人类的感知器官 ; 大数据和人工智能组成智慧云大脑,替换了人类的大脑 ; 无人驾驶的农业机械(简称无人驾驶农机,泛指用于农业生产的所有机器人、无人机、机械装备等)替换了需要人类四肢参与执行的有人驾驶农机。
无人农场的关键技术主要包括物联网技术、大数据技术、人工智能技术和无人智能农业装备技术等。无人农场的关键技术按照模块一般可以划分为感知数据融合技术模块、规划决策技术模块和控制执行技术模块等。感知数据融合技术模块主要包括物联网技术,规划决策技术模块主要包括大数据技术和人工智能技术,控制执行技术模块主要包括无人智能农业装备技术。无人农场的关键技术主要包括以下几个:
(一)物联网技术
近年来,传统互联网技术的不断发展,衍生出了物联网技术。物联网技术主要包括传感器、数据传输等技术。物联网技术将环境、作物和智能农业装备等信息实时连接,构建无人农场的“神经网络”,为无人农场提供精准的数据支持。物联网技术是无人农场智能化的基础,有助于农业生产科学、准确地进行。
传感器广泛应用于各种农业装备中,使得无人农场的各个生产过程可视可控。如,耕整地机械利用超声波传感器、红外传感器和压力传感器等实时感知机具的耕作深度和耕作阻力等信息。
数据传输技术包括有线数据传输技术和无线数据传输技术。5G技术作为一种新型无线数据传输技术,具有传输速度快、延时低等优点,5G技术在无人农场中的应用将成为智慧农业的重要发展方向。
(二)大数据技术
大数据技术,主要包括大数据采集、处理、存储和分析等技术。农业大数据技术能够科学合理地分析农业数据,发现数据之间的潜在关系,进而指导农业生产。农业大数据现在已经成为农业发展的新型资源。农业大数据技术可以建立并不断完善无人农场经验库,形成更加科学、准确的方法论来指导农业生产。
(三)人工智能技术
人工智能技术,主要包括智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术。人工智能技术让无人农场拥有智慧的大脑,让机器具有类似人类的思考能力。无人农场在农业生产过程中,通过人工智能技术,自主学习训练并增长智慧,从而能够做出更加科学合理的规划决策。人工智能技术在农业上主要有农作物识别与检测、农作物病虫害与缺素诊断、农作物生产精准管控、农产品质量分拣和溯源、土地与种植资源管理等应用场景。
(四)无人智能农业装备技术
无人智能农业装备技术,主要包括状态数字化监测、智能信息感知、自动导航控制、智能动力驱动和装备智能作业等技术。无人智能农业装备,主要包括无人驾驶农业机械、农业机器人和农业无人机等。农业机械无人驾驶是无人农场的重要表现形式。无人驾驶农业机械主要包括无人驾驶精量播种机械、无人驾驶耕整地机械、无人驾驶植保机械和无人驾驶收获机械等。在农田作业时,无人驾驶农业机械需要进行合理路径规划、准确姿态控制、灵敏自动避障和自主停止。
无人驾驶农业机械在实际运行时需要进行行为决策和合理路径规划。科学合理的决策和规划可以确保无人驾驶农业机械安全工作。规划决策技术模块是无人驾驶农业机械的大脑,主要由计算单元组成。各种传感器采集的数据统一传输到计算单元进行计算、规划和决策。无人驾驶农业机械控制执行技术模块接收由规划决策技术模块形成的控制命令,并将这些指令输送给转向、制动等系统,完成自主转向、制动等 *** 作,实现准确姿态控制、灵敏自主避障和自主停止。
农业机器人可以分为除草机器人、施肥机器人和收获机器人等类型。面对复杂工况和恶劣环境,农业机器人也能正常完成农业生产作业。当农业机器人收到工作指令后,农业机器人能自主移动到作业位置并进行作业。
无人驾驶农业机械,与农业机器人和农业无人机等无人智能农业装备共同组成了无人农场地空协同作业体系。无人智能农业装备,是前端物联网技术、大数据技术和人工智能技术的重要载体,在前端无人智能感知与规划决策的基础上,完成无人农场的具体作业。无线局域网对智慧农业的重要性:
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和云平台,对农业生产进行远程控制,使传统农业具有“智慧”。
基于LoRa物联网技术的智慧农业解决方案既考虑农作物的生长阶段,又考虑土壤状况和天气情况,提高灌溉的精细化程度,为农业从事者带来更大的收益、同时更节水、更节力。该方案不依赖运营商网络,结合用户需求,基于用户自身的网络覆盖,将标准化种养殖的技术带到农业生产之中,为农业生产提供精准化种植、智能化决策。
发展智慧农业符合创新、协调、绿色、开放、共享的理念,智慧农业技术的创新与应用不仅改变农业生产经营管理与服务,还会影响到人的生活与生态环境。
智慧农业就是指充足运用信息科技成效,集成化运用电子计算机与互联网技术、物联网、音频视频技术性、3S技术、无线传输技术及权威专家聪慧与专业知识完成农牧业数据可视化远程诊断、远程 *** 作、大灾变预警信息等智能化管理方法及完成智能化自动化技术。除开精确认知、控制与决策管理方法外,从普遍的意义上讲,智慧农业还包含农业电子商务、食品安全追溯防伪标识、农牧业度假旅游、农牧业数据服务等领域的具体内容。
智慧农业与当代生物科技、栽培技术等高新科技结合于一体,是现代农业发展的新发展趋势,对现代农业发展具备关键功效。根据温度传感器对农牧业条件的精确、即时、长期性检测,运用云计算技术、大数据挖掘等新技术开展多层面详细分析,并将剖析命令与各控制系统开展联接进行农业、管理方法和管理决策。这类智能化机械设备替代人的农牧业辛勤劳动,不但解决了农牧业人力资本日益急缺的问题,并且保持了农业相对高度产业化、规模化、省力化,提升了农业对环境风险性的解决能力,使比较弱势的传统农业变为具备高效能的现代化产业链。
传统式的农业,许多是以污染环境来获得粮食生产的提高的,而如今执行智慧农业物联网技术解决方法,可以有效的改进农牧业生态环境保护。根据对其化学物质互换和动能循环系统关联开展系统软件、高精密计算,确保农业的生态环境保护在可承担范畴内,例如,定量分析上肥不容易导致土壤板结,反倒能培肥耕地等,推动农作物的生长发育。
现阶段农牧业人力资本不够是农业中遭遇的一个关键问题之一,根据执行智慧农业物联网技术解决方法,可以完成一个人管理方法好几个温室大棚,一个人进行大规模的土壤环境上肥和浇灌,因而,合理解决了农牧业人力资本日益急缺的问题,与此同时,也完成了农业相对高度产业化、规模化、省力化。
健全的农业科技和国际贸易互联网服务管理体系,使农牧业有关工作人员足不出门就可以远程学习农业知识,获得各种各样技术和农业产品供应信息;数据管理系统和信息化管理终端设备变成农业生产者的人的大脑,具体指导农牧业生产运营,更改了纯粹借助工作经验开展农牧业经营活动的方式,完全改变了农业生产者和用户对传统农业落伍、技术含量低的意识。
智慧农业环节,农业企业规模将越来越大,生产制造经济效益也愈来愈高,驱使小农生产制造被市场取代,终将激发以规模性农牧业研究会为核心的农牧业组织体系。智慧农业作用搭建包含特点绿色农业示范园区、农科总公司产业园区和高档休闲娱乐体验区,有益于推动现代农业的智能化精确管理方法、推动农用地资源的有效高效率运用。
1、软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、 *** 作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。
2、软件工程未来发展和IT行业密切相关。IT领域将有以下几个比较明显的发展趋势:
第一:5G落地应用将带动物联网的全面发展。随着5G标准的逐渐应用,未来十年物联网相关领域将得到全面的发展,包括车联网、农业物联网、智能家居、智慧城市等领域将释放出大量的岗位需求,所以物联网相关领域将是软件工程专业关注的一个重点。
第二:产业互联网的发展将带动大数据和人工智能的落地应用。当前互联网领域正在从消费互联网向产业互联网过渡,产业互联网的发展将促使大数据和人工智能的进一步落地应用,所以软件工程专业将进一步拓展知识面。从近几年软件工程专业的毕业答辩来看,一部分同学的毕业设计就选择了大数据、机器学习、计算机视觉等方向,这也在一定程度上说明了软件工程专业对于新技术比较敏感。
第三:网络安全领域将释放出大量的发展机会。随着物联网和大数据技术的发展,网络安全的覆盖面进一步得到了拓展,没有安全的大数据走不远,同样没有安全的物联网也无法落地应用,而物联网目前也是人工智能的重要应用场景,所以安全将是未来IT行业内一个重要的领域。因此,未来软件工程专业也会更加关注安全领域的知识教育。
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