农业物联网技术到底是做什么的

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。

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根据福建财经频道采访报道福建蜂窝物联网科技有限公司根据自己在行业内多年的经验总结得出四大农业物联网解决方案：温室大棚、生态农场、畜牧养殖、水产养殖。
①　温室大棚：温室生产管控解决方案通过对温室内温湿度、土壤水分、光照度、光合效率、二氧化碳、光照度等进行数据监测，通过无线技术传输至云平台加工处理，并在手机、电脑、平板上实时显示。用户还可通过软件平台对温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备进行控制。从而达到温室种植的智能化管理，减轻用户的工作量，节省用户用工成本和管理成本。
②　生态农场：室外农作物智能监控改造方案，该方案可建设一个气象站及其相关传感器，采集农作物当地的环境参数，设备主要以水泵、电磁阀、水肥一体化设备等为主，施工简便，主要实现自动控制水阀进行浇水作业等功能，提高生产效率，提高作物产量。
③　畜牧养殖：主要针对环境温湿度和空气中氨气含量进行监测，配套水帘与排风系统，以此来达到降温与换气功能。同时采用自动投料装置与粪便清理装置，确保了环境的环境卫生，减少用工成本。另外针对畜禽安全方面采用视频监控系统，实时关注畜禽动态情况并实现远程会诊的功能。全面结合自动化设备和计算机信息技术为畜禽的生产提供有效的管控手段。
④　水产养殖：水产养殖生产管控解决方案通过对养殖水域的环境以及现场设备的集中监控，经过云服务器分析，得出科学的生产 *** 作指导，使得水产养殖实现智能化，通过PC、APP等显示控制方式实现随时随地监控管理。

当前，智慧农业、农业物联网和智能大棚控制系统被不断的提起和广泛热议。那么，这三者如何区别？这里我们重点探讨一下。
一、智慧农业
1、定义
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，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。
2、应用领域
农业生产环境监控：通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点，实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析，从而有针对性地投放农业生产资料，并根据需要调动各种执行设备，进行调温、调光、换气等动作，实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全：利用技术，建设农产品溯源系统，通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测，实现农产品追踪、清查功能，进行有效的全程质量监控，确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节，实现全过程严格控制，使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程，从而为食品供应链提供完全透明的展现，保证向社会提供优质的放心食品，增强用户对食品安全程度的信心，并且保障合法经营者的利益，提升可溯源农产品的品牌效应。

二、农业物联网
1、定义

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。远程控制的实现使技术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最佳条件，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、提高经济效益的目的。

2、应用功能

a实时监测功能

通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据；将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台，服务服管理平台对数据进行分析处理。

b远程控制功能

针对条件较好的大棚，安装有电动卷帘，排风机，电动灌溉系统等机电设备，可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统，控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关；也可设定好控制逻辑，系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。

c查询功能

农户使用手机或电脑登录系统后，可以实时查询温室（大棚）内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息； 登录系统后，还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等，实现有针对性的综合信息服务。

d警告功能

警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值，设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时，系统立即将警告信息发送给相应的农户，提示农户及时采取措施。
三、智能大棚监控系统

1、定义

深圳信立科技有限公司智能大棚监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。

智能大棚监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。 该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成

整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）； 软件主要包括： *** 作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、 防火墙软件；

B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；

C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；

近日，秦皇岛无线电管理局工作人员与联通网络维护人员查看机房设备运行和信号发射情况，助力当地5G网络建设。 人民视觉

打好“地基”，新基建才能更好释放创新红利

在抗击新冠肺炎初期，不到10天，旷视 科技 就开发出了一套人工智能测温系统，能够高效地对人群进行体温检测；依图医疗快速响应，短短4天内就完成了胸部CT新冠肺炎智能评价系统研发，还研发了面向公众的人工智能助手“小依医生”，来帮助鉴别疑似病例和轻重症情况……这些人工智能技术的应用有力支撑了疫情防控。

“自主研发的底层算法框架是我们的利器。”旷视 科技 副总裁谢忆楠说，从数年前开始，旷视 科技 就决定从基础做起，搭建自己的底层框架。不久前，旷视 科技 还宣布开源底层框架平台，让开发者共享技术成果，助力人工智能产业落地。

“数字经济时代，建设好数字基础设施，新模式、新业态会自然而然产生，所以数字基础设施的‘底座’是否牢固非常重要。”地平线创始人兼首席执行官余凯说。

腾讯集团高级副总裁郭凯天表示，当前我国5G、人工智能、大数据等技术在基础研究与标准设立方面，有一些走在了应用的前面，但在底层开源框架、人工智能芯片等方面，与先进水平仍有差距。工业互联网虽然发展迅猛，但仍处于跟随者地位，很多关键核心技术仍未掌握。

“要推动新基建长期持续发展，需加快补齐关键技术短板，夯实技术创新升级基础。”工业和信息化部赛迪研究院电子信息研究所副所长陆峰说，“否则，新基建受制于人的风险就会长期存在，作为经济 社会 基础设施来说隐患很大。”

“云计算、大数据的应用普及，带来了数字化、智能化的趋势。服务器作为行业数据和信息流动的‘心脏’，支撑着移动支付、人脸识别、无人驾驶、物联网各种应用场景。”浪潮集团首席科学家、中国工程院院士王恩东对此深有感触，“高端服务器一直是计算机产业的制高点，过去核心技术被少数几家国外厂商掌握，这对我国信息 社会 的稳定性和安全性都是极大挑战。”

“应以新基建为抓手，利用信息技术产业格局深度调整的新机遇，把关键核心技术掌握在自己手中，从而在未来竞争中获得优势。”中国科学院上海技术物理研究所研究员、中国科学院院士褚君浩认为。

回顾我国通信行业的发展历程，从1G到5G，正是靠编码技术、基带芯片、核心元器件等方面的基础性突破，我国在这一领域逐渐实现了从跟跑、并跑到部分领跑的转变。近些年，我国云计算快速发展，数据中心性能不断优化，这得益于国内领头企业坚持自主研发，在云 *** 作系统、数据库、物联网平台等一系列核心技术上的突破。

多位专家建议，在推进新基建的过程中，科研机构、行业龙头应加强合作，集中优势科研力量，抓紧补齐高端芯片、基础软件等短板，搭建自主创新生态，加强基础和应用研究，有针对性地推进前沿关键技术自主研发。奇安信董事长齐向东建议，网络信息安全是新基建的基础，要构建面向数字化业务的新一代网络安全框架，保障新基建顺利推进。

“只有筑牢关键核心技术基础，打好创新‘地基’，新基建才能行稳致远，更好释放出创新红利。”中国科学院 科技 战略咨询研究院研究员万劲波表示。

既要“建”好，又要“用”好，让新基建真正带动产业链发展

多位专家表示，想让新基建释放更大动能，要在“建”上下功夫，但更关键的是“用”好，推动新技术成果的转化和落地。要促进新基建与传统产业融合发展，真正带动产业链发展。

作为山东省滕州市机床产业首批“上云”的企业，山东海特数控机床有限公司总经理丁行阔最初的感受就是“难”。“困难太多了。机床产业生产环节复杂、工序繁多。引入工业互联网的云平台，意味着要把原有的生产流程都推翻，实现设备的融合、设备与人的融合、人与数据采集的融合等。”

“我们跟浪潮合作，对原有产业链进行改造，用上了针对机床全生命周期管理的智能机床云平台。”丁行阔说，机床联网后，各个环节衔接更紧密、效率更高。生产车间原来需要40多个工人，现在9个人就够了。“上云”之后，海特年产值近2亿元，比上年增加了一倍。

陆峰建议充分利用数字新基建，加快推动传统产业数字化、网络化和智能化转型，提升传统产业服务延伸、产业协同、智能运行等能力。他说：“新基建与传统产业的融合，不是简单的技术改造和升级换代，而是从生产方式、产品设计到运营等各个环节的流程再造。新基建要有与产业发展特征相匹配的服务能力，针对不同产业挖掘特定服务需求，是推动新基建和传统产业融合的关键。”

在浙江嘉兴，虚拟电网调度员“帕奇”的“上岗”，把调度员从重复劳动中解放出来，大幅提升了配电网的调控运行效率。国网嘉兴供电公司有关负责人介绍，传统的电力行业引入人工智能、大数据、物联网等技术后，电网运行更加安全可靠，企业经营效率也大幅提升。

新基建要发挥更大作用，离不开不断扩展的应用场景带动。万劲波建议，新基建应“建”“用”结合，落实“围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链”的新要求，从规划建设、产业技术支撑、应用场景建设、财税金融政策扶持等多方面协同发力，精准施策，共同打通从“不能用”到“可以用”再到“用得好”之间的“堵点”，补上“断点”，带动产业链固链、补链、强链。

着眼长远，稳步推进，政府和市场共同发挥作用

新基建按下“快进键”，掀起了新一轮投资热潮。中国科学院 科技 战略咨询研究院院长潘教峰表示，新基建热潮下更应着眼长远，不宜仅局限于热点领域，而忽视其他基础性、战略性领域。要坚持实事求是、量力而行、以新带旧的原则，支撑经济 社会 数字化转型和新旧动能转换。

“新基建的建设过程中，应避免各自为政、盲目投资、重复建设。要根据经济 社会 发展情况和市场需求适度超前部署，稳步推进，防止一哄而上，要统筹考虑区域和行业布局。”陆峰说。

潘教峰认为，对于公益性强、投资回报低、周期长的新基建领域，应以政府为主体发挥作用，统筹中央和地方政府投资，避免重复建设；对于有良好投资回报的新基建领域，如5G、大数据中心等数字基础设施建设，以市场为主体发挥作用，政府主要提供合理的制度和治理方案。同时要由市场来引导新基建发展方向，保护 社会 投资获得合理回报。

陆峰建议，政府一方面要利用智慧城市、数字政府、智能工业等发展契机，积极为新型基础设施建设和应用提供试验应用场景，另一方面则要通过财政、税收、金融等政策手段，引导 社会 加大新型基础设施的投资、建设和应用。

平安智慧城市联席总经理胡玮表示，新基建是一个技术迭代升级较快、商业模式创新活跃、市场竞争异常激烈的领域，这些特征决定了新基建与传统基建不同。不仅需要国家层面的财政投资，也需要充分引入 社会 资本参与基础设施建设与运营。政府应从政策层面加强引导和支持，给予 社会 资本更多投资信心。

“在政府引导下，有能力的 科技 企业不应只停留在点状的应用，需要向下搭建好技术基础层，往上做好应用解决方案，让人工智能等新基建和其他技术相融合，打造有利于产业化的生态环境。”依图医疗研发负责人方骢说。

郭凯天认为，在推动新基建发展的过程中，企业作为创新主体，肩负建设施工与技术赋能的双重使命。腾讯近年来加大对5G研究、大数据、区块链等各项服务的建设与应用，在信息基础设施、融合基础设施与创新基础设施等方面已有实践，与三一重工、富士康、中国商飞等多家制造业龙头企业在云计算基础上进行了合作共建。

“新基建在政府引导下，发挥互联网 科技 企业在内的民营企业积极性，鼓励其积极参与传统基础设施升级改造与技术创新，将更有利于实现创新驱动发展的战略目标。”郭凯天说。《 人民日报 》( 2020年06月15日 19 版)

托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用，为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑！
例如耕地质量保护大数据平台，通过搭建“1个中心，1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心，汇聚土、水、肥三大耕地质量数据，为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析，达到精准管理，科学决策，形成指挥耕地新业态，通过大数据平台服务公共，服务管理，转变耕地保护方式。
托普水肥一体化智能灌溉系统，托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

农业物联网，即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的物联网。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、提高经济效益的目的。
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、光照度传感器、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，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术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最佳条件。
农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络， 通过各种传感器采集信息， 以帮助农民及时发现问题， 并且准确地确定发生问题的位置， 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

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