农业物联网水产养殖的设计原则

农业物联网遵循以下设计原则：
1、应用系统需要模块化设计，单个模块出故障不影响其它模块正常工作。与此同时，可以方便地添加新的应用系统；
2、系统设计时要考虑到用户方便使用的因素，因而要求系统支持因特网、移动电话等多种应用方式；
3、在设计系统数据库时，要考虑到数据接口的安全性和整体性，一方面要保证数据的相对安全性，另一方面也要为以后添加新的应用系统提供方便的数据接口。与此同时，建立了冗余的数据机制。

这种案例其实挺多的。25000平方米的钢架温室大棚，每年培育20多个蔬菜品种优质种苗达亿株，可供3万多亩商品蔬菜种植；1000万棒香菇、木耳、平菇、银耳、灵芝、秀珍菇等菌种，年产量达400多吨。这是广西桂北山区最大的蔬菜（食用菌）集约化育苗基地——省级农业产业化重点龙头企业，广西禾美生态农业股份有限公司位于融水的智慧农业种植基地。
作为省级农业示范区，禾美生态多年来已实现集约化生产，无疑具备良好的智慧农业带头示范意义。但禾美生态也和我国大多数农业企业一样，长期以来缺乏对农业生产数据的积累与利用，缺少农业物联网的基础设施搭建，以及智能化的种植管理，虽然拥有先进的温室大棚，却仍旧沿用传统的人工监测控制的模式。
譬如在食用菌温室大棚，CO2浓度、空气温湿度严重影响着作物的健康生长，禾美生态一直沿用老的工作方法，依靠工作人员逐一到温室大棚中利用检测仪进行测量，一旦浓度超标，或是温度过高，工作人员便手动开关大棚的风机、侧窗、天窗等。这种方式不仅耗费大量的人力成本，最为关键的是效率低下，生产风险高，一旦不能及时发现异常情况，往往会造成重大的损失。
这种高度依赖人的传统管理方式，一直制约着禾美生态温室大棚的转型发展。为了加强温室种植的智能化、标准化，禾美生态引入慧云信息的智慧农业监控系统，打造智能大棚。
智能大棚为温室种植节本增效，促进农业转型
蔬菜育苗与食用菌的培育需要非常精细化的管理，需要精准监测温室大棚的气候环境、土壤环境、作物长势、病虫害情况等。慧云信息通过在大棚中搭建“农业物联网”监控网络，对禾美生态25000平方米的温室大棚进行智能监控，实时监测土壤湿度、土壤PH值、空气温湿度和气压、光照强度、CO2浓度等
同时实现对大棚的各种设施设备进行远程自动化控制，当温室内环境失调时，系统能够马上启动预警装置，通知管理人员，及时采取补救措施，这样大大杜绝了以往环境失调而管理人员发现不及时导致损失的现象。比如当温室内的CO2浓度超过适宜值，系统就会自动预警提醒管理者，并自动打开通风装置，保证温室内作物始终保持在最佳生长状态。

托普农业物联网数字化农业管理系统集成网络地理信息系统、物联网监控管理系统，可实现数据共享和动态数据服务。生态农业数字化管理系统以一定物理模式和逻辑模式的形式进行架设。具体涉及：遥感影像或相关图像的处理与分析：包括高分辨率的遥感影像及其它以图像方式提供的各类数据；地物的空间模型：包括对象、地形、环境、网络和拓朴关系等；属性信息管理：即动、静态数据管理；空间分析：包括缓冲区、测量、等值线及地统计分析与图表等；应用程序：包括服务器和客户端程序，以实现农业生产管理平台的系统功能；其它附属功能：统计分析等。

托普农业物联网监测系统为农田信息获取提供了一个崭新的思路。物联网是通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、将传感节点布设于农田等目标区域，网络节点大量实时、精确地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息，这些信息在数据汇聚节点汇集，网络对汇集的数据进行分析，帮助生产者有针对地投放农业生产资料等，从而更好地实现耕地资源的合理高效利用和农业现代化精准管理，推进农业生产的高效管理、提升农业生产效能。应用农业物联网监测系统重要组成的无线传感器网络进行农田土壤墒情信息获取可以满足快速、精确、连续测量的要求。无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术，凭借其低功耗、低成本、高可靠性等特点，已逐渐渗透到农业领域。

吉林大学科研团队帮通榆县传统牧场插上科技的翅膀，农户实现智慧养牛养羊
2021-08-15 06:06 来源：人民资讯
假如你拥有一片牧场，在没有任何人帮忙管理的前提下，仅凭一己之力，如何能分分钟“拿捏”家中上千头牛羊的行踪？
“在这个app里，牛群、羊群在哪个位置一目了然。”作为真正的牧场主，通榆县双岗镇林海村养殖户苗恕，点开了手机里一款名为“养殖宝”的软件。
但起初不是这样容易的。
几年前，因为看好畜牧业发展，并没有养殖经验的他投入大笔资金，先后购入上千只羊，近百头牛，拥有了属于自己的牧场。
“一开始我雇人去放羊，结果丢的、死的数量特别多。我还雇了兽医、管家，当时人员非常多，非常杂。”尽管聘用了很多“专业人士”，可养殖方式依然“传统”。
那些年，苗恕几乎天天住在牧场，虽然赚了些钱，但烦恼也着实不少。除了牛羊容易走失、被盗外，糟糕的养殖环境也让苗恕蒙受着不小的损失。
然而，随着智慧农业物联网系统在畜牧业上的应用，转机出现了。不但减轻了人力，也解决了曾经困扰苗恕的难题。
“我们给牛羊佩戴了电子设备，更加方便管控。整个圈舍2000多平方米，安了‘红外线’，没有死角，进入线内就报警。”苗恕说，以后再也不怕被偷盗了
不仅如此，安装在牧场里的监控设施还能实时监测圈舍温度、湿度以及有害气体浓度，当指标超过阈值时，就会发出报警。牛羊走过地秤时，电脑也会自动记录体重信息，准确发出提示。
“之前一年也就是三四十万元纯盈利，引进完这些设备之后，每年的年收入能达到百万元左右。”损失减少了，养殖效率提高了，苗恕的收入也翻了几番。
从传统养殖到科学养殖，改变来自于吉林大学通信工程学院教授于银辉带领的科研团队。
于银辉教授和她带领的团队
2017年，于银辉初次来到学校定点帮扶的林海村，便遇到了令她至今难忘的事情。
“外面忽然就传来喊叫声，好几个大汉一起去救一头卡在墙豁子上，还四处乱蹬的牛。他们就觉得一定要救出来这头牛，自己被踢伤了都无所谓。”
为何养殖户会不顾自身安危奋勇救牛？她想要找到答案。
“后来我通过了解，发现养殖是他们的‘命根子’。”林海村的人靠着养殖生活生产，但当地也流传着这样一句话：“家财万贯，带毛的不算”。
“这里的安保情况特别不好，外面也可能有人觊觎。防偷主要靠人和狗，牛羊比较容易丢失。”
初步了解了林海村的现状，从事无线通信、无线感知以及物联网应用系统研究的于银辉渴望用自己的专业知识帮养殖户做点实事。
“后来我们就研究出来一种热释电防盗系统，是扇形对射的，能够对射70米的距离。这样的话，凡是有温度的生物体通过它就会报警。从我们开始安上防盗系统，就没有丢过牛羊。”
防盗系统的成功很快让养殖户尝到了实实在在的甜头，也让于银辉团队信心大增。
通过跨学科研究，于银辉发现，牛羊圈舍温湿度变化以及有害气体残留容易导致滋生疫病，而对这些指标进行监控恰好也与其专业方向大为契合。
“我们自己研发，在系统当中加了一个温湿度模块，做有害气体的监测，把所有的模块都装到一个个小盒子里面，如果超标就报警。”
“教授提供的技术，帮助我们安装监控，养殖户获得了很大的实惠。”有着20年养牛经验的村民李海东说，他过上了自己以前从来没想到过的幸福生活。
有了于银辉团队为牧业小区量身定制的视频监控系统，养殖户不用围着上千平米的圈舍打转，而是可以通过手机或电脑屏幕随时查看牛群状况。
“可以通过监控看到有没有小牛被大牛顶坏的或者损伤的。产犊的时候，我们可以随时随地发现，多得一只牛犊多一份收入，我们放心养殖了!”
就这样，在硬件设施不变的情况下，传统牧场华丽变身，插上了科技的翅膀，拥有了智慧的头脑。林海村以肉眼可见的速度告别贫困，越来越多的居民有胆量、有信心投身畜牧业生产。
摘掉贫困村的帽子，踏上乡村振兴的道路。2019年，全新的牧业小区在林海村拔地而起。宽敞的水泥圈舍代替了曾经的土墙木栏，已经能够熟练使用智能系统的养殖户开始憧憬更美好的未来。
看到养殖户们开心的笑脸，为林海村倾注了大量心血的于银辉备感欣慰。
“原来的研究方向落实到在电脑上做一些仿真，做一些虚拟数据库里面的应用。现在，实践给我们创造了科研的思想、智慧和火花，还有研究成果转化的机会，把理论层面的研究真正落实到服务社会，真正落实到人民需求上来。”
目前，于银辉教授及其科研团队已将智慧养殖相关成果申请专利，希望在省内乃至全国进行推广。
“我们的目标是打造套餐，畜牧农桑都可以使用，根据不同的需要来进行选择。打造成可以在全国各地不同气候、不同的规模之下都能使用的产品，在全国推广。”
此外，于银辉说，他们还在做系统升级，进行大数据监测。“为地方政府的发展决策或者以后的规划提供一个参考，同时还可以进行有效防疫。”
相信随着这些新技术的推广与落地，会为更多养殖户打开新的天地，为畜牧业发展注入新的希望与活力。

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