农业物联网监控系统是什么？

农业物联网监控系统专为户外应用研制，内置GSM无线通信模块，另外同时具备图像监控和数据采集两大功能，可以灵活应用于户外场所的信息分析应用，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据。系统构成如图1所示。

　图1农业物联网监控系统结构

农业物联网监控系统的无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数，并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输，所有数据汇集到中心节点，通过一个无线网关与互联网相连，利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息，专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

1)户外监控现场：同时监控农田、排污口、果园、户外电力系统等现场，获取温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度、水质、病虫害、电流、电压等环境参数，为管理者提供决策依据。

2)传感器：主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

3)管理中心：户外监控现场的先关参数，经过传输基站到达室内管理中心，经过智慧农业软件系统处理，得出结论，发送至智能终端，给决策者以精确数据依据。

4)智能移动工作终端：完美集成智能手机、GPS手持机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题，随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据，是农业工作者的全能助手。

5)农业监控系统：在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时，还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。

2农业物联网监控系统特点优势

1)系统建设成本低，日常使用费低，维护费用低

2)高清图像显示监控现场，远程数据采集，直观明了

3)定时拍摄，远程主动索取，降低巡检次数，减少人力物力成本

4)科技创新应用，统一集成，规模化管理

5)历史数据存储，全部数据汇总分析

图2农业物联网监控系统体系架构

农业物联网监控系统结构

利用无线GSM网络，并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测，图像、环境数据通过GPRS传回到管理中心，管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况，及时作出预防措施，同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、。智慧农业监控系统结构如图2所示。

传感与执行层：

该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。

无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。

接收远程控制指令，通过继电器控制各种农业生产设备，包括：喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。

传输层：

该层主要将设备采集到的数据，通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

应用层：

该层负责对采集的数据进行存储和信息处理，为用户提供分析和决策依据，用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

用户终端：

3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用3G无线网络，近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485/232模式相结合，保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图3所示。

图3农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统主要设备

数据采集单元

传感器单元主要包括气体温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、光照传感器、易燃气体传感器、有毒气体传感器、土壤酸碱度传感器、水质传感器等。采集器集数据采集传输于一体，电池供电时间长，安装简便，成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术，应用于不方便布线的场合。

通信单元

　　ZigBee网关

通过GPRS/3G传输，实现ZigBee个域网与互联网络的信息互通和多网融合，自带SD存储卡，可实现数据本地存储；工业级温度范围为-40℃~85℃。

图6智慧农业通信单元

终端显示单元

管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策，智能移动终端亦可随时随地得到相关信息。

在未来几十年里，农业产业将比以往任何时候都更重要。根据联合国粮食和农业组织的数据， 2050年的粮食产量需要比2006年增加70%才能养活地球日益增长的人口。为了满足这种需求，农民和农业公司正在转向运用物联网的分析和更大的生产能力。

农业技术创新不是什么新鲜事。几百年前，人们用手持工具，工业革命带来了轧棉机，19世纪出现谷物升降机、化肥和第一台天然气动力的拖拉机。到世纪末，农民开始使用卫星来计划自己的工作。物联网将把农业推向新的高度。智能农业已经越来越普遍，因为有了农业机器人和传感器，农民和高科技农业正在标准化。物联网应用在未来几年将帮助农民满足世界粮食需求。

高科技农业：精准农业与智能农业

农民已经开始使用一些高科技的农业技术提高他们的日常工作效率。例如传感器可以让农民获得在地区的详细的地形和资源地图，土壤酸度和温度的变量。他们还可以利用天气预报来预测未来几天和几周的天气模式。

农民可以使用他们的智能手机远程监控他们的设备、农作物和牲畜，统计牲畜饲养和生产。他们甚至可以利用这项技术对农作物和牲畜进行预测。无人机已成为一个重要的工具来调查农民的土地和作物数据。JohnDeere（农业设备生产商）已经开始把拖拉机联网，创造了一个展示作物产量数据的方法。与无人车类似，该公司正在研发自动驾驶的拖拉机，这将释放农民的劳动力并进一步提高效率。

所有这些技术都有助于精确农业或精准农业，利用卫星图像和其他技术（如传感器）来观察和记录数据的目的是提高生产产量，同时最大限度地降低成本和节约资源。

农业的未来：物联网，农业传感器，农业无人机

智能农业和精准农业正在起飞，但它们可能只是农业世界更大规模使用技术的先驱。Business Insider的高级研究服务预测，农业中物联网设备安装将从2015年的3000万增加到2020年的7500万，达到20%的复合年增长率。

美国目前在物联网智能农业方面世界领先，每公顷（25亩）农田可以产生7340公斤的谷物（如小麦、水稻、玉米、大麦等），而全球平均水平是3851公斤谷物每公顷。

在未来几十年里，随着农场变得更加紧密，这种效率应该有更大的提高。OnFarm，一个农业物联网平台预计，农场在2050年平均每天要产生410万个数据点，而2014年只有190000个。

此外， OnFarm多次研究发现，农场的平均产量上升175%，能源成本下降7美元至13美元每英亩，灌溉用水量下降 8%。

鉴于物联网应用在农业中的所有好处，不难理解农民会越来越多地转向使用农业无人机和卫星。

「农业创新黑客松FarmHackathon」即将在12/9~12/10以33小时不间断马拉松方式开跑，上周也在三创举办理念座谈会，除了公开这次API资料，当天也邀请到许多讲师经验分享。

CrossOver跨界合作！激荡创意打造农业议题数位解决方案

即将在12月登场的「农业创新黑客松FarmHackathon」黑客松大赛，竞赛目的为透过集思广益，探讨科技究竟能为农业做什么，也希望透过黑客松开源实作的精神，在33小时内密集思考设计出智慧解决方案。这次主题范围横跨农、林、渔、牧四大领域，结合OpenData、BigData、Cloud等…开放农业API资源，期望用程式创意发想，设计出系统、服务、应用、软硬体整合等创新应用，例如智慧生产管理平台、智慧化机械作业辅助、GIS空间资讯大数据分析、农业产销服务数位化…等。秉持「与其等待，不如就卷起袖子开始」热血精神，广邀各界人才齐聚一堂，以数位科技找出农业议题解决方案，翻转过去台湾农业单打独斗困境。

农委会公开超过800笔API卷起衣袖准备开挖好用资料

在11/18~11/19两天理念座谈会中，邀请到API开源资料库工程师-黄韦华、行政院农委会农试所副所长-蔡致荣、南投埔里科技农夫-陈新豪、寿丰印象创办人-卢纪烨，以及阿龟微气候天眼通团队成员-陈幸延带来精彩经验分享。农业创新黑客松计画主持人-何宏闻开场即表示，目前农委会已公开800多笔API资料，包括有台湾猪肉、农会营运状况、台湾牛饲养资讯、农产品交易行情、有机农产品标示查验资料…等，虽然丰富但其实没人知道如何用，也期许透过这次农创松经验，参赛者能活用大数据、物联网、云端技术、智慧感测等各种资料，把个人经验法则变成系统法则，更重要的是达到承先启后目的，让后人能延续使用。

▲API开源资料库工程师黄韦华认为，开放资料前提必须要有目的性与规格化，不能为了开放而开放，API资料挑选以更新频率高的才具价值，即使不会写程式也没关系，农委会提供的API资料皆为CSV或XML格式，只要载入汇进excel就能归纳与分类，重点是一开始拟定好目标，再从800多笔API中「挖」出能用、好用的资料。想要看详细简报可以看这边

▲瘾科技创办人吴显二，也分享短时间内想出的API有效服务，他以有机农产品标示检验API资料为例，只要利用不合格和抽检日期两样参数跑出的样品名称，就能找出哪些有机产品不符合规定；另外也利用年度与本地重-年底饲养箱数/全年采蜜期数等资料，就能做出蜜蜂与蜜蜂量的趋势图。吴显二认为不一定要会写程式，只要提供好的想法，就能为提升整体农业环境尽份心力，也是本次农创松精神。

智慧农业40未来想像须达到跨领域极致服务

▲行政院农委会农试所副所长-蔡致荣，带来「智慧农业40的未来想像」主题，他认为当今行动穿透力成长，新技术汇集时刻已成熟，必须导入智慧农耕或智慧农业概念，来提升农耕价值。蔡致荣以美国智慧农耕、农业行动服务、小型农场机器人…等各方面实例说明，认为未来智慧农业迈向云端服务势在必行，必须做到跨领域在云与端两极，研发出极致的服务内涵，并以行动化实践实质应用，呈现云端随取随用的诉求。即便预算不够，只要有创意懂整合，也能抓住获利机会。

运用大数据分析达到预测灾害与增加栽培效率

▲南投埔里科技农夫-陈新豪，以「寻水人的巨量智慧」为主题，从暖化对人类构成的重大风险为切点，希望从台湾微型气候变迁中，找到农业生态复育计划。陈新豪认为，农业40必须结合物联网、云端管理与大数据分析，同时也展示目前小组包括物联网建置、云端智慧感测控制…等智慧农业成果，希望未来在大数据分析这块，能确实纪录到非感测器资料，或利用大数据分析预测灾害、增加作物栽培效率等。

空拍结合AI盘点西瓜未来还能计算鸭只数量

▲寿丰印象创办人-卢纪烨，带来「高空影像辨识之农作物大盘点」，由于人工清点工程浩大，希望透过空拍结合AI评估西瓜田状况，辨色系统可判断西瓜好坏、直径则可推测大小重量，虽然初期必须克服解析度低、漏标/错标、电脑当机等问题，但如今整块六甲地，不到一小时就能侦测完毕，未来卢纪烨也希望将此技术应用在其他领域，例如高空影像盘点鸭子或凤梨收成前清点。卢纪烨也强调，方法有千万种，不一定要去拼使用最高科技，挑选最适合的而不是最新的。

架设微型气象站达到「适地适种」目标

▲来自阿龟微气候天眼通团队成员-陈幸延，以「微气候的农业数据时代」主题。他与团队共同创立openhackfarm平台，汇整台湾各地农地资讯，希望做成农民看得懂的报表。只要在农地架设微型气象站，就能建立水位、水温、空气/土壤温湿度等资料，农民也能省下不必要的人力浪费，达到「适地适种」目标。陈幸延认为，运用智慧让农业基础建设更扎实，如此能孕育出更多生命体，也是回馈地球最好方式。

为期两天的理念座谈会，几位达人带来的精彩分享，大家对于API与农业的关联也更加了解，当天也吸引许多人踊跃报名。「农业创新黑客松FarmHackathon」即将在12/9~12/10以33小时不间断马拉松方式开跑，就让我们拭目以待吧！

古语有云，民以食为天。

在国家大力推广“农业+互联网”及 大数据、物联网、人工智能等新兴科技不断发展的时代背景下，智慧农业应运而生。

什么是智慧农业？

“智慧农业”是集互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体的农业生产方式，它与科学的管理制度相结合，让多种信息技术在农业中实现综合、全面的应用，使传统农业更具有“智慧”。从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
乡村互联网创业，未来已来

前瞻产业研究院数据显示：到2025年我国农业规模占全球比重将超过1/5，AI赋能农业，加快推进农业信息化进程，促进信息化和现代化融合已成为必然趋势。

《中国智慧农业行业市场深度调研及2017~2021年投资商机研究报告》中数据显示，早在2013年，我国智慧农业的产业规模已达到4000亿元，仅以应用(硬件和网络平台以及服务)为基础的智慧农业市场就有望在2022年达到1845亿美元的规模，年均复合增长率138%。

在这一大好趋势及盈利蓝海下，国内巨头正在尝试用科技改变传统农业：阿里在今年云栖大会上推出的阿里云ET农业大脑，主打农业资料数据化、农产品生命周期管理、智慧农事系统和全链路溯源管理；京东以无人机农林植保服务为切入点，成立智慧农业共同体，上线京东农服APP。近日又学阿里用AI技术养猪；百度用无人驾驶技术赋能农机，提升机械化水平等等。

创业者该以怎样的方式切入智慧农业？

1农业+AI技术

人工智能是农业发展的一个新引擎，在AI技术的加持下，可以实现智能农场、智能化植物工厂、智能牧场、智能渔场、智能果园、农产品加工智能车间、农产品绿色智能供应链等概念农业。

2农业数据信息服务

智慧农业的前提是农业生产信息化，农业生产管理领域的信息化仍都大有可为。其中以农业大数据公司更优，其次为综合型农业SaaS平台。

3低成本智慧农业设备

技术的发展给可以为农业提供诸多先进的设备以供农民选择。但对农民来说，购买一套农业设备的成本是比较高昂的，有的甚至要几十万或者上百万，对收入微薄的普通农民来说是难以承受的，因此，低成本的智慧农业设备相对来说会有很大的市场。

4智慧农业营销

互联网营销是解决农产品“卖难”“价低”的有效途径。通过物联网硬件、遥感技术等收集的数据，可以帮助农民销售农产品。近年来各地兴起农业休闲旅游、农家乐热潮，旨在通过网站、线上宣传等渠道推广、销售休闲旅游产品，并为旅客提供个性化旅游服务，成为农民增收新途径和农村经济新业态。利用农业数据以销定采，科学种植、销售，也是创业公司的机会。

智慧农业是农业未来的发展趋势，目前国内智慧农业才刚起步，发展潜力巨大，但想要入局的创业者最好在农业或技术层面有一定积累。

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此作为参考，虽然不够全面，但是也可以作为一个思路进行补救。
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现在很多人关注智慧农业、农业互联网，国内不少技术性企业专门打造这一行业或者农业企业转型。比较知名的企业，比如广西慧云信息，其知名度随着互联网+趋势越来越高， 现在服务的农业企业、合作社等一经覆盖全国十多个省市。新闻联播、中国计算机报、IT经理世界等媒体都报道过。《互联网周刊》2015中国农业云解决方案提供商20名中，广西慧云信息排名第二。2015Q3云服务品牌100排名，慧云信息也进入全国百强，进入的智慧农业企业寥寥无几。

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