基于物联网技术的智慧农业实施方案分析
摘要：我国发展越来越快，科学技术水平也越来越高，并且我国的技术水平还处在不断发展的过程中。我国的农业生产也不断加入高科技，农业不断向现代化方向发展。在农业生产中物联网技术逐渐受到重视。物联网技术是_种新的农业发展的模式，是智慧农业技术，这项技术不但能提高我国农业的生产效率，还能促进农业的现代化发展。这项技术主要是解决我国农业信息传播不够及时、新技术推广受限等问题。文章将针对物联网技术在我国智慧农业中的促进作用进行详细的分析，从而为我国农业发展做出贡献，推进我国农业的不断发展。
关键词：物联网;技术角度;智慧农业;实施方案
我国是一个地大物博的国家，自古以来就是农业大国，在古代农作物的产量主要受自然气候的影响，而现在我国通过技术手段可以大大地提高农作物的产量。我国一直在提倡生态农业和智慧农业，现在我国的技术更是在不断更新和发展，尤其是物联网技术的出现大大促进了智慧农业的发展，利用物联网技术是发展我国智慧农业的一个重要手段，也是我国农业发展的必经之路。科学技术为农业生产提供的是技术保障和技术创新，为了确保我国的农产品能够实现自给自足并能满足出口要求，我国的农业必须不断创新发展，农业的发展还能促进农民增收，农民增收有利于提高农民的生活水平，有利于我国社会的稳定和发展。物联网技术是利用现代化的通信技术手段对农业生产进行跟踪和监控管理。在以前我国的农民主要是通过自己的经验进行农业种植，我国的农业专家也主要是通过人工测量和人工种植试验田的方法收集农业信息。这不仅要消耗大量的人力和物力，而且还非常消耗时间，整体效率很低，而且受多种不确定因素的影响，准确度也很低。但是自从采取了物联网技术之后，应用无限传感器收集信息不仅降低了人力、物力消耗，而且准确度和效率都得到了提高。众多的传感器节点组合在一起就形成了一张功能各异的监控网络，能够及时发现农业生产中存在的问题，并准确指出问题发生的位置，分析问题发生的原因，这样就可以不断提高农业生产的综合效益，使我国的农业不断发展和进步。
1智慧农业发展的现状分析
智慧农业是我国农业发展的一个新的方向，区别于传统农业的主要依靠人力和经验的种植方法，智慧农业更倾向于收集和整理农业生产中的宝贵经验，通过物联网技术将这些有效信息进行整合和分析，然后共享。这样做可以大大地提高农业生产的效率，促进农业的现代化发展。
11农业基础设施现代化现状
我国一直都在关注农业发展，尤其是对于基础设施方面的建设更是尤为关心，现在因为政府的重视和支持，农业设施不断改建，我国的农田灌溉设施更加完善，农业电网设施也更加完备，农村的水利设施也得到了完善，我国的农业基础设施建设已经由量的进步变成了质的发展，可以说基本实现了农业生产的现代化。但是不足之处是，东西部的发展还存在着一定的差距，东方的农业发展由于地理和自然条件的先天优势，而且在基础设施建设方面也优于西部，所以东部的发展还是要快于西部。现在我国还在不断打造更加现代化的农业生产，只要我们不断地按照国家的指导执行，在国家的扶持下一定会使农业得到更陕、更好的发展。
12物联网技术在农业中的应用现状
现在网络已经不再是城市的专属，很多村镇都已经引入了互联网，一些发展较快的村镇甚至实现了光纤网络。现在可以说是，村村有电话，村村有限电视入户，基本上实现了网络普及。这也为我国的物联网技术在农业中的运用提供了基础。从种植到收获到销售整个的流程记录和研究农业产品的信息，同时还通过物联网技术对农业的农田、土壤和水利等进行合理的分析和分配，达到效率的最大化。
13物联网技术在农业应用中存在的问题
虽然物联网技术已经在农业生产中得到了应用并起到了重要的作用，但是仍然有一些问题存在。首先，我国的信息化由于受到各种条件的限制并没有得到全面普及，有些农村的基础设施还不够完善，虽然这项技术可能取得了试点的成功，但在普及的过程中受到了限制。除了基础设施方面的力度不够，还有就是农村缺乏专业的农业人才，人们的就业观往往是向往城市的繁华，很少有人才会回到农村，这也是我国农业难以得到发展的一个非常重要的影响因素。还有一点就是技术层面的因素，由于我国的农村宽带技术还不是很完善，所以缺乏信息技术层面的支撑，这也是造成物联网技术难以在农业生产中全面普及的一个重要问题。
14新技术推广应用不足
现在的物联网技术在智慧农业方面的应用还包括对农业新技术的推广应用工作。这项新型技术虽然受到了国家的重视和重点扶持，但是由于现在各地还是处在一个初级的摸索阶段，所以还是会遇到很多问题。比如各地的农业生产现状不同、网络普及程度不同、人才和技术水平不同，这些都造成了新技术的推广受到了限制。而且有的运营商为了获得利益的最大化，往往会对资源的分享设置障碍，这样会造成访问受限和信息共享不畅通等问题，甚至农民需要对新技术进行购买，大大增加了农民的经济负担，这样做也大大地阻碍了农业新技术的推广和普及，同时也会打消农民学习新技术的积极性，影响我国智慧农业发展方案的实施。
2从物联网技术方面对智慧农业进行的方案设计
21物联网技术的指导思想
我们要通过以点带面的方法对物联网技术实施试点应用，然后针对各地的不同情况，进行符合地区特色的规划和实施。我们要以增加农业产品的产量、提高农业产品的质量、不断增加农民的收入为动力，不断构建物联网，收集和推广各项农业生产方面的知识和技术，实现农业生产各项资源的有效整合，把农业生产的产业链进行横向和纵向的延伸发展，同时也有利于促进我国农业的可持续发展，提高我国农业的现代化水平，加快我国农业和国际化接轨的速度。
22物联网技术的方案架构
在此过程中我们不要进行不必要的浪费，要秉承节约成本的原则，根据现在的资源进行收集和整理工作，不断进行资源的整合工作，然后通过物联网共享信息资源，在农业生产的过程中不断进行研发，通过研发的技术再反过来促进生产，达到良性的循环。 智慧农业物联网并不是一个个独立的模块，而是有着自己的方案架构，主要是由田间管理框架、水文管理框架、种子管理框架、气象管理框架、流转管理框架、虫害管理框架、农药管理框架、农机管理框架、物流管理框架、加工管理框架和电力管理框架等众多的组织框架构成的。这样几个框架结构分成几个重要的模块，对我国的农业生产技术进行分类，促进我国的农业技术发展，可以不断提高我国农业人才的技术能力和我国农业的可持续发展。物联网为农业生产提供了安全、可靠的网络运行环境，使我国农业的各项数据和信息都能得到有效的共享。在构建这个方案框架的过程中，还需要国家和政府给予大量的支持才能够完成这项复杂的工程。
23物联网技术的组织保障
对于物联网这项技术，我们必须进行好规划和顶层的设计。这对技术的要求很高，涉及的技术层面也比较广，所以为了实施好资源的收集整理和共享，就必须强化顶层设计，不能出现重复建设的浪费现象。必须投入大量的人力、物力研究这个课题，要不断发展人才并且通过这些技术人才的研究做好农业物联网各方面的制定工作，一定要建立完善的组织保障。相关的政府部门也应该成立专门的工作小组，对这项工作中遇到的问题及时跟踪和解决，不断地对出现的问题进行协调，保证物联网技术的实施能够顺利进行。
24物联网技术的人才培养
目前，我国物联网技术发展受到限制，还有一个重要的影响因素是缺乏相关的人才。物联网技术的人才本来就很缺乏，农业方面的人才更是紧缺。所以现在的当务之急是要联合各大高校和科研机构培养这方面的人才。这些人才不仅要精通物联网技术，还要懂农业生产方面的知识和技术。我国可以组织人员对这些人才进行集中培训，并且根据实际需要为这些人才提供进修条件，使他们能不断地更新和发展技术。除了物联网技术的人才培养，还要加强农业生产人员的培养，这些人才要懂农业技术，还要能掌握简单的物联网技术，这样才能够自主地从物联网上获得自己想要的信息和技术知识，不断促进农业的现在化发展。我国可以建立对这些人才的鼓励机制，对农业现代化做出贡献的人员可以获得相关的奖励，以此激励他们更好地进行农业生产技术的研发和共享。
3结语
综上所述，通过对我国农业发展现状和我国农业信息化程度的分析可以得出结论，我国必须通过物联网技术的实施来促进智慧农业的发展。在我国的农业现代化发展进程中，各级政府都应该对智慧农业和物联网技术引起足够的重视，并且根据各地区的实际情况和各地区农业发展的实际程度加强对物联网技术的实施。这项技术是我国实现农业大数据发展的一项重要途径，一定能促进我国农业向着集约化、科学化、标准化和信息化发展。可以说物联网技术就是一项对于农业生产领域的重要改革，是促进我国农业向着智慧农业发展的必经之路。物联网是一个无处不在的网络，它可以对信息进行收集和智能化的处理，可以将海量的信息进行存储和提取，可以有效地提高我国农业生产技术的交流和发展，可以帮助农民解决在生产中遇到的实际问题。相信在这项科学技术的帮助下，一定可以实现我国农业的全面现代化，这也需要大家的共同努力。
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5 粮食干燥技术论文物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此，物联网的应用领域主要有如下。1、城市管理（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地理位置、安全状况、人流量等信息。（3）文物保护和数字博物馆数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。（4）古迹、古树实时监测通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。（5）数字图书馆和数字档案馆使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标识、文献定位导航、智能分拣等。应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。2、数字家庭如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。3、定位导航物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。4、现代物流管理通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无缝结合，成为强大的物流信息嘲络。5、食品安全控制食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。6、零售RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。7、数字医疗以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。8、防入侵系统通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。据预测，到2035年前后。中国的物联网终端将达到数千亿个。随着物联网的应用普及，形成我国的物联网标准规范和核心技术，成为业界发展的重要举措。解决好信息安全技术，是物联网发展面临的迫切问题。根据我的预测未来物联网的市场潜力非常巨大，现在各大公司巨头也已经开始布局物联网市场了，所以掌握物联网核心技术是非常有益的！！
本专题我共整理了10篇文章，来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。
文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容，供大家阅读、参考。
专题--农业传感器与物联网
Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things
[1]王培龙, 唐智勇 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10
WANG Peilong , TANG Zhiyong Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural products[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10
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[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27
YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27
摘要： 太阳能杀虫灯物联网（SIL-IoTs）是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用，故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此，本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状，分析了故障诊断的重要性，指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络（WSNs）中的体现，并进一步对WSNs中的故障进行分类，包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外，还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略，将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略，从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略，从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上，介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具，如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后，强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战，包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形，并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用，因此本研究可扩展至其它农业物联网中，并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。
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[3]汪进鸿, 韩宇星 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47
WANG Jinhong, HAN Yuxing Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47
摘要： 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。
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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58
GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58
摘要：溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义，但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题，难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理，利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜，经激发光照射后产生红色荧光，该荧光寿命可由溶解氧浓度调节；然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知；再以STM32F103微处理器作为主控芯片，编写下位机程序实现激发光脉冲产生，利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换（FFT）计算激发光与参照光的相位差，进而转化为溶解氧浓度，实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想，利用屏蔽排线直接插拔连接，便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试，本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L，响应延迟小于2 s，溶氧敏感膜使用寿命约1年，可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时，本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点，为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。
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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66
JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu Near-field telemetry detection of soil nutrient based on modulated near-infrared reflectance spectrum[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66
摘要： 土壤养分作为农业生产的重要指标，含量过少会降低农作物产量，过多则会造成环境污染。因此，快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分，但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、 *** 作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源，通过测量8通道激光光束的土壤反射率，建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型，实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中，选取54组作为训练集，20组作为预测集。基于一般线性模型，对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练，筛选显著波段后的计量模型R2达到097。基于建立的计量模型，预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到09，结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。
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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇 农机远程智能管理平台研发及其应用[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81
ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81
摘要： 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。
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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93
JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93
摘要： 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题，本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象，构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法，利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构，阐述系统工作原理；并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性，同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明，正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型，相关系数R2均大于0999，由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明，水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度，相对偏差值超过了01。因此，本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰，通过模型计算实现复合肥精准化配比，并得出各指标浓度。该系统结构简单，配比精准，易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用，可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。
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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107
SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J] Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107
摘要： 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题，本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法（PSMR）。首先，通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首，采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题，利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度，实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明，PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法（EMR）相比，无线传感器网络生命周期提升了57%；与贪婪外围无状态路由算法（GPSR-A）相比，在相同的网络生命周期内，第1个死亡传感器节点推迟了两轮，剩余能量标准差减少了004 J，具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗，提高了不同距离簇首的能耗均衡性能，为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础，可提高农业物联网的资源利用效率。
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MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108
摘要： 针对多机器人在果园中作业时的通信需求，本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型，提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV-SP）。对AODV-SP报文进行设计，并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明，本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议，其中节点的移动速度为5 m/s时，AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了365%和709%，节点的移动速度为8 m/s时，AODV-SP的分组投递率提高了059%，平均端到端时延降低了1309%。为进一步验证AODV-SP协议的性能，在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用，并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明，节点相距25 m时静态丢包率为0，距离100 m时丢包率为2101%；动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。
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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143
HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143
摘要： 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时，可减少农药施药量。随着其部署数量的增加，被盗被破坏的报道也越来越多，严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题，本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息；提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯，用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备，可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短，仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此，本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面，探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控，以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题，并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。
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工业和信息化部办公厅关于公布2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单的通知
工信厅科函〔2020〕151号
各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门，各有关单位：
为贯彻落实工业和信息化部《信息通信行业发展规划物联网分册（2016-2020年）》，经各地区各单位推荐、综合评审和网上公示等环节，确定2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单（见附件），现予以公布。
请各地工业和信息化主管部门及项目推荐单位结合“新型基础设施”建设规划布局和工作实际，在技术创新、应用落地、政府服务等方面对入选项目加大支持力度，协助做好上下游企业对接，加强实施效果跟踪，推进优秀成果推广应用，深化物联网与实体经济深度融合，更好地推动产业集成创新和规模化发展。
附件：2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单
工业和信息化部办公厅
2020年6月30日
附件：
2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目公示名单
序号
申报项目名称
申报单位
关键技术与平台创新类（面向高精度传感器、边缘计算、 *** 作系统核心软件、无线通信、安全可信等关键技术项目，以及物联网标准体系、物联网检测认证等创新平台项目）
1
电气线路火灾智能预警物联感知终端及系统应用
上海枫昱能源科技有限公司
2
单芯电池监测芯片技术开发与应用
大唐恩智浦半导体有限公司
3
微机电与传感技术创新平台
武汉高德红外股份有限公司
4
IoT边缘端红外-可见光异构图像传感单元及AI处理系统
西北工业大学
5
物联网用新型高精度电学量传感器系列
上海贝岭股份有限公司
6
钢丝绳物联检测传感器技术应用
冷丘（上海）物联网科技有限公司
7
5G边缘计算网关与业务平台
浪潮软件集团有限公司
8
ALP_iCloud-IOT平台
青岛奥利普自动化控制系统有限公司
9
H3C 绿洲物联网平台边缘计算支撑系统
新华三技术有限公司
10
新型交通基础设施电子标识传感器与车路协同多模融合AI芯片
北京易华录信息技术股份有限公司
11
基于物联网的机器人视觉边缘计算
华通科技有限公司
12
矿山安全监测与风险管控系统
北京北矿智能科技有限公司
13
支撑物联网大数据应用的GIS基础软件研发及产业化
北京超图软件股份有限公司
14
中信工业互联网平台
中信云网有限公司
15
基于物联网关键技术的智慧停车管理服务平台
厦门科拓通讯技术股份有限公司
16
城市智慧能源管控系统
国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司
17
矿山智能综合管理服务平台
宁夏广天夏电子科技有限公司
18
基于人工智能和物联网技术的智慧实验室系统
安徽皖仪科技股份有限公司
19
新疆交通运输物流公共信息平台
新疆汇通互联信息科技有限责任公司
20
电力物联网智能化安全主动防御关键技术研究与应用
中国电子信息产业发展研究院
21
物联网安全管理系统
中国信息通信研究院
22
工业互联网信息安全产业应用支撑平台
清华大学深圳国际研究生院
23
基于芯端云协同的物联网整体安全体系研究和产业化
大唐微电子技术有限公司
24
高安全物联网终端拟态处理器及应用示范
之江实验室
25
绿盟物联网准入网关项目
北京神州绿盟科技有限公司
26
工业物联网设备安全可信接入技术研发及产业化
广东纬德信息科技股份有限公司
27
基于多元网络数据的物联网安全风险监测服务平台
恒安嘉新（北京）科技股份公司
28
数字化大坝安全智能监测平台
新华水力发电有限公司
29
物联网使能平台自主研发与生态运营
天翼物联科技有限公司
30
综合管廊可视化运控平台
长沙变化率信息技术有限公司
31
面向物联网区块链的设备资源虚拟化与边缘计算调度技术研究
北京航空航天大学
32
数字视网膜开放平台及芯片验证应用
浙江智慧视频安防创新中心有限公司
33
基于可信认证的城市公共安全视频智能监控网络平台
讯之美物联网服务有限公司
34
物联网系统与安全检测评估平台
工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心（中国软件评测中心）
35
基于物联网的衣物全生命周期智慧解决方案
青岛云裳羽衣物联科技有限公司
36
物联网近场空口检测认证服务创新平台
福州物联网开放实验室有限公司
37
物联网系统抗复杂电磁环境研究
中国电子技术标准化研究院
38
基于物联网电子证据链的远程检测平台及应用示范
国家工业信息安全发展研究中心
39
车联网信息安全检测认证平台建设
中国汽车技术研究中心有限公司
40
基于5G-V2X的智能网联基础设施集成和云控平台研发
深圳市金溢科技股份有限公司
41
基于5G技术的设备物联状态监测平台
鞍钢集团自动化有限公司
42
近零功耗物联网关键技术研发及应用创新
中国电子科技集团公司第五十四研究所
43
无源物联网节点及芯片关键技术与产业化
上海坤锐电子科技有限公司
44
新型显示器件MURA缺陷视觉检测技术
武汉数字化设计与制造创新中心有限公司
45
面向云制造领域的物联网关键技术创新
贵州航天云网科技有限公司
46
基于“云边端”协同的低耦合、高扩展的智能感知解决方案
西安图讯信息科技有限公司
47
工业实时 *** 作系统NECRO
安徽国讯芯微科技有限公司
48
一铭国产 *** 作系统
一铭软件股份有限公司
49
自动驾驶 *** 作系统虚拟化技术研发与产业化
国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司
集成创新与融合应用类（面向车联网、工业互联网、泛在能源物联网、智慧城市、智慧农业等领域物联网集成应用项目）
50
基于北斗的车辆运输应急安全管理云平台
山东航天九通车联网有限公司
51
基于C-V2X的车联网公交云脑平台应用示范
工业和信息化部电子第五研究所
52
基于新型电子电器架构的智能网联汽车平台技术开发
北京汽车股份有限公司
53
新能源汽车远程监控和电池溯源管理平台
东软集团（大连）有限公司
54
“一路”云停智慧停车管理系统
厦门路桥信息股份有限公司
55
基于辅助驾驶产品车联网生态应用
南斗六星系统集成有限公司
56
基于智能网联的移动出行平台建设项目
北京嘀嘀无限科技发展有限公司
57
基于北斗新能源汽车绿色公务出行示范与应用
安徽中科美络信息技术有限公司
58
全程供应链管理之车联网智慧运输管理系统
广州市嘉诚国际物流股份有限公司
59
基于车路云协同技术的“数字轨”智能驾驶解决方案
新奇点智能科技集团有限公司
60
机器视觉检测系统在工业互联网中的应用
研祥智能科技股份有限公司
61
基于卫星遥感与物联网的公路建设全过程智慧管控平台研究
新疆交通建设集团股份有限公司
62
电建大型机械设备远程监控平台项目
中国电力建设股份有限公司
63
基于二维码标识的轮毂精确追溯系统
中信戴卡股份有限公司
64
水电工程物联网安全监控平台
中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
65
基于物联网技术的纸行业云运维系统
长沙长泰智能装备有限公司
66
工业企业能效与环保综合管理物联网平台
河北申科电子股份有限公司
67
集装箱智能监测管理系统
西安微电子技术研究所
68
基于物联网的起重机安全与健康监控系统集成创新
江西飞达电气设备有限公司
69
基于德恩云智造新模式的工业物联网建设
四川德恩精工科技股份有限公司
70
基于5G通信网络的工业多源异构数据管理平台
山东万腾电子科技有限公司
71
基于智慧工厂及数字化车间研发及应用的工业互联网平台
重庆锦声科技有限公司
72
自主研发智能终端在工业互联网的创新融合应用
银川华信智信息技术有限公司
73
基于AI的煤矿信息化综合监控嵌入式系统平台
精英数智科技股份有限公司
74
面向汽车研发验证与产品优化的物联网集成平台构建
中汽数据（天津）有限公司
75
互联网+智能水电站监控系统
甘肃博瑞电业科技有限责任公司
76
面向高端铝材精深加工的协同制造工业互联网平台及示范
辽宁忠旺集团有限公司
77
路曼远程运维服务项目
天津路曼科技有限公司
78
中服云端智能物联网平台
西安中服软件有限公司
79
光纤预制棒数字化与智能化制造技术研究
青海中利光纤技术有限公司
80
盾构远程在线监测云平台
中铁工程服务有限公司
81
基于富士康工业互联网平台的刀具专业云
富士康工业互联网股份有限公司
82
安捷综合能源智慧管理集成创新融合应用
天津安捷物联科技股份有限公司
83
多能互补微网系统解决方案及示范工程应用项目
西电宝鸡电气有限公司
84
鞍山综合能源服务示范项目
辽宁电力能源发展集团有限公司
85
基于边缘智能的输变电隐患与缺陷预警泛在电力物联网应用
山东信通电子股份有限公司
86
基于物联网技术的智能配电房解决方案研究
南方电网数字电网研究院有限公司
87
基于园区的综合能源管控物联网项目
浙江新安化工集团股份有限公司
88
基于“云-边-端”一体化的综合能源物联网服务平台
科大智能科技股份有限公司
89
面向智慧生活的家庭、社区融合服务智能物联平台及应用示范
海信集团有限公司
90
基于物联网应用的创新智慧医联综合服务云平台
北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司
91
基于物联网的智能决策分析与道路指挥调度系统
成都九洲电子信息系统股份有限公司
92
“生态眼"—生态环境立体多源实时动态感知平台
江苏南大五维电子科技有限公司
93
新一代城市轨道交通工程结构监测与安全评估系统研发及应用
武汉智慧地铁科技有限公司
94
基于物联网的机场智慧运行管理平台
飞友科技有限公司
95
“金龙湖绿网”绩效服务分析平台
无锡中科光电技术有限公司
96
海绵城市智能管控分析系统及应用
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
97
基于物联网的北斗智慧交通监控与综合服务平台
广州海格通信集团股份有限公司
98
智慧城市大数据服务平台
江西飞尚科技有限公司
99
基于AI+物联网融合创新智慧集成应用
福建星网物联信息系统有限公司
100
面向 AIoT 的全域交通 AI 控制系统
银江股份有限公司
101
城市轨道交通融合云平台运营及运维联合创新项目
呼和浩特市城市轨道交通建设管理有限责任公司
102
城市异构物联网分布式云平台研发与应用
深圳市同洲电子股份有限公司
103
全面支持国家标准的智慧城市大数据应用平台
中星技术股份有限公司
104
智慧养老全区块监管平台
上海市爱护网健康管理有限责任公司
105
基于中国移动OneNET的城市物联网平台
中移物联网有限公司
106
基于超大监测物联网的地铁隧道全寿命诊断与预警关键技术研究及示范应用
济南轨道交通集团有限公司
107
中信智慧水务
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
108
汇桔大脑
广州博鳌纵横网络科技有限公司
109
临平老城区有机更新一期（文化艺术长廊）智慧化项目
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
110
基于NB-IoT物联网技术的智慧照明大数据云平台
河南继元智能科技股份有限公司
111
晨泰科技智慧用电安全动态监管平台
浙江晨泰科技股份有限公司
112
电动自行车安全管控系统
福州聪电堡智能科技有限公司
113
基于视频分析挖掘的智慧城市管理平台的开发与示范
天地伟业技术有限公司
114
智能化办案区管理系统
哈尔滨哈工大机器人集团嘉利通科技股份有限公司
115
基于物联网的城市供水管网智慧监控与优化调度技术应用示范
河北建投水务投资有限公司
116
基于物联网的智能楼宇综合管理平台的研发及推广应用
日立楼宇技术（广州）有限公司
117
智慧水利云平台应用示范项目
山东力创科技股份有限公司
118
生态环境泛在网络科研装备研发与应用示范研究
成都德鲁伊科技有限公司
119
农业有害生物监测及防控技术体系构建与产业化应用
广州瑞丰生物科技有限公司
120
蔬果数字农业示范区
上海赋民农业科技股份有限公司
121
基于物联网的粮食仓储管理解决方案
安徽航天信息有限公司
122
智慧孵化物联网应用推广示范
烟台大地牧业股份有限公司
123
平安智慧产销溯源平台项目
中国平安财产保险股份有限公司
124
渔联网+智慧渔业
常德启腾水产服务有限公司
125
基于物联网的智慧养殖系统
南京丰顿科技股份有限公司
126
物联网高效节水项目
京蓝沐禾节水装备有限公司
127
以文山三七为重点的智慧农业公共服务平台
云南神谷科技股份有限公司
128
轻量化汽车零部件协同设计、制造物联网集成创新应用项目
浙江华朔科技股份有限公司
129
生产制造业 (汽车制造 )智能分析管理平台
吉林省联恒易达科技开发有限公司
130
基于HTML5的Web网络单片机技术研究及产业化
海口丰润动漫单片机微控科技开发有限公司
来源：工业和信息化部科技司
原标题：《2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单公布》
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