1、物联网智慧农业系统集成解决方案物联网智慧农业系统集成解决方案 汇报内容汇报内容 一、农业物联网一、农业物联网 1.1.物联网物联网(Internet of Things) 1999年首次提出年首次提出：美国，移动计算和网络国际会议，：美国，移动计算和网络国际会议， 主要是在计算机互联网的基础上，利用主要是在计算机互联网的基础上，利用 条码、电子条码、电子 标签标签、无线数据通信无线数据通信等技术构造一个实现全球物品等技术构造一个实现全球物品 信息实时共享的实物互联网信息实时共享的实物互联网 。 2005年国际电信联盟年国际电信联盟：在物理世界实体中部署有：在物理世界实体中部署有 感感 知能力、
2、计算能力和执行能力的各种信息感知设备知能力、计算能力和执行能力的各种信息感知设备 ， 通过网络实现信息传输、协同和处理，实现广域或通过网络实现信息传输、协同和处理，实现广域或 大范围的大范围的人与物、物与物之间的信息交换人与物、物与物之间的信息交换 的需求的需求。 1.1.物联网物联网(Internet of Things) 把所有物品通过信息传感设备与互联把所有物品通过信息传感设备与互联 网连接起来，通过整合网连接起来，通过整合 感知识别感知识别 、传输传输 互联互联和和计算处理计算处理 等功能，以实现等功能，以实现 智能识智能识 别、定位、跟踪、监控和管理别、定位、跟踪、监控和管理。 2.
3、2.农业物联网农业物联网 通过对通过对农作物生命体特征、生长环境（土农作物生命体特征、生长环境（土 壤、水质、气候等）从宏观到微观的实时监测、壤、水质、气候等）从宏观到微观的实时监测、 跟踪、控制，跟踪、控制，提高对提高对农业动植物生命体本质的农业动植物生命体本质的 认知能力、农业复杂系统的调控能力和农业突认知能力、农业复杂系统的调控能力和农业突 发事件的处理能力，发事件的处理能力，达到合理使用农业资源、达到合理使用农业资源、 降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产 量和品质的目的。量和品质的目的。 3.3.技术体系技术体系 二、技术产品二、技术产品
4、1.1.农业信息采集器农业信息采集器 1) 1) 植物生命体感知植物生命体感知 测量气室内测量气室内CO2浓度、水分含量、温湿度浓度、水分含量、温湿度 等参数变化等参数变化 以及测量气室外的以及测量气室外的光合有效辐射值光合有效辐射值，为计算出某一时间段，为计算出某一时间段 内作物内作物光合速率、呼吸系数、蒸腾速率光合速率、呼吸系数、蒸腾速率 提供数据。提供数据。 密闭气室密闭气室 茎秆微变化传感器茎秆微变化传感器 : :可指导可指导 灌溉灌溉 手机光谱仪，光谱、温度同手机光谱仪，光谱、温度同 步测量步测量 1.1.农业信息采集器农业信息采集器 1) 1) 植物生命体感知植物生命体感知 通过使
5、用热红外技术，以非接触，低成本的作物冠层通过使用热红外技术，以非接触，低成本的作物冠层 温度传感器，实时温度传感器，实时获取冠层区域的平均温度；获取冠层区域的平均温度； 接触式传感器获取接触式传感器获取叶面温度、湿度和植物茎流、果实叶面温度、湿度和植物茎流、果实 膨大等特征信息。膨大等特征信息。 1.1.农业信息采集器农业信息采集器 2)2)设施农业环境感知设施农业环境感知 面向设施农业环境、作物、产品等管控对象，传感器面向设施农业环境、作物、产品等管控对象，传感器 测量温度、湿度、光照、测量温度、湿度、光照、 CO2、露点等信息，为设施农业、露点等信息，为设施农业 环境监控、管理提供数据依据
6、。环境监控、管理提供数据依据。 1.1.农业信息采集器农业信息采集器 3)3)大田作物环境感知大田作物环境感知 针对大田作物环境，具有远程田间环境、图像信息针对大田作物环境，具有远程田间环境、图像信息 监测系统，同时集成高清图像及双向语音对讲，实现大监测系统，同时集成高清图像及双向语音对讲，实现大 田作物生长环境多态信息测量。田作物生长环境多态信息测量。 土壤温湿度采集器土壤温湿度采集器 农业墒情自动监测系统农业墒情自动监测系统 1.1.农业信息采集器农业信息采集器 4)4)墒情感知墒情感知 我国水资源严重缺乏，农业用水占总量高，灌溉水利用率低我国水资源严重缺乏，农业用水占总量高，灌溉水利用率
7、低 等问题，电容式土壤水分传感器、土壤水分温度一体式传感器等问题，电容式土壤水分传感器、土壤水分温度一体式传感器、 多剖面土壤水分监测设备等实现农业墒情监测，为建设节水多剖面土壤水分监测设备等实现农业墒情监测，为建设节水农业农业 提供数据支撑。提供数据支撑。 电容式土壤水分传感器电容式土壤水分传感器 土壤水分温度一体式传感器土壤水分温度一体式传感器 1.1.农业信息采集器农业信息采集器 5)5)资源环境感知资源环境感知 多遥感器集成数据获取系统，集成观测云台，统一数多遥感器集成数据获取系统，集成观测云台，统一数 据接口，据接口，POS信息同步，可用于农业环境资源监测、管理信息同步，可用于农业环
8、境资源监测、管理 数据获取数据获取 2.2.农业信息传输存储设备农业信息传输存储设备 物联网是互联网系统的延伸，基于互联网，物联网是互联网系统的延伸，基于互联网， 物联网在信息传递、交换和传输上实现多种方物联网在信息传递、交换和传输上实现多种方 式，基本可分为式，基本可分为无线传输方式和有线传输方式无线传输方式和有线传输方式。 针对不同农业生产环境，集成开发了有线、无针对不同农业生产环境，集成开发了有线、无 线等不同类型的信息传输设备，线等不同类型的信息传输设备，重点研究农业重点研究农业 物联网信息融合、知识发现、异构网络接入等，物联网信息融合、知识发现、异构网络接入等， 保证信息传输的及时、
9、可靠、准确。保证信息传输的及时、可靠、准确。 . .农农业业信信息传输存储设息传输存储设二、公司二、公司2 2技技术术产产品品备备1)1) 产品产品 2.2.农业信息传输存储设备农业信息传输存储设备 2 2）渐变环境无线传感器网络信号传播特性建模）渐变环境无线传感器网络信号传播特性建模 对作物整个生长期，包括发芽、成长和成熟等对作物整个生长期，包括发芽、成长和成熟等 过程中，农田环境变化对无线信号传播特性影响进行测量过程中，农田环境变化对无线信号传播特性影响进行测量 ，研究作物吸收、反射和阻隔无线信号对无线电信号传播，研究作物吸收、反射和阻隔无线信号对无线电信号传播 造成的路径损耗，以及由此造
10、成的影响信号传输效果。造成的路径损耗，以及由此造成的影响信号传输效果。 2.2.农业信息传输存储设备农业信息传输存储设备 3 3）无线传感器网络优化部署）无线传感器网络优化部署 建立以叶面积指数，苹果大小，天线高度及传播距离建立以叶面积指数，苹果大小，天线高度及传播距离 为参数的部署模型，与已有模型相比，该模型所需节点的为参数的部署模型，与已有模型相比，该模型所需节点的 个数大大减少，最多达个数大大减少，最多达 50%，降低成本，且延长了网络生，降低成本，且延长了网络生 命周期，节省能量。命周期，节省能量。 . .农农业业信信息传输存储设息传输存储设二、公司二、公司2 2技技术术产产品品备备4
11、 4 ）环境信息监测）环境信息监测 对温室内的空气温度、空气湿度、露点温度、土壤对温室内的空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温温 度、光照强度等度、光照强度等环境信息实时监测环境信息实时监测，并具有，并具有语音播报、参语音播报、参数报数报 警设置、数据导出及存储等功能警设置、数据导出及存储等功能 。 有线、无线版本温室娃娃有线、无线版本温室娃娃 ? 藏语版温室娃娃藏语版温室娃娃 ? 供电、隔离防护、按键贴膜性能提升供电、隔离防护、按键贴膜性能提升 ? 适用于日光温室、玻璃温室、连栋温室等适用于日光温室、玻璃温室、连栋温室等 需要监测环境参数的农业基地、示范基地、需要监测环境参数的农业基地、示范
12、基地、 园区。园区。 ?OLED显示显示 ? 存储功能存储功能 ?VPD报警报警 ? 积温计算积温计算 温室宝宝温室宝宝 2.2.农业信息传输存储设备农业信息传输存储设备 土壤剖面温度监控系统土壤剖面温度监控系统 冠层温度监控系统冠层温度监控系统 ?显示屏：显示屏：7”TFT LCD ?工作电源：直流工作电源：直流24v ?温度测量范围：温度测量范围：55 +125 ?准确度：准确度：0.2 ? 空气湿度测量范围：空气湿度测量范围： 0 100%RH ， ? 空气湿度测量精度：空气湿度测量精度： %3Rh； ? 温度测量范围：温度测量范围：-40+123.8 ? 温度测量精度：温度测量精度：
13、0.2。 . .农农业业信信息处理分析模息处理分析模二、公司二、公司3 3技技术术产产品品型型 农业生产是一个开放的环境，农作物的农业生产是一个开放的环境，农作物的 不同种不同种 类、同一种类类、同一种类的不同品种在生长过程中所需的环境条的不同品种在生长过程中所需的环境条 件不同，同时动植物是具有件不同，同时动植物是具有不同特征的生命体不同特征的生命体，在，在不不 同的生育期，同一生育期的不同时间同的生育期，同一生育期的不同时间，对环境条件也，对环境条件也 有不同要求，农业生产是一个复杂、多变、开放的系有不同要求，农业生产是一个复杂、多变、开放的系 统。统。根据不同作物（动物）、不同品种、不同
14、生育时根据不同作物（动物）、不同品种、不同生育时 期、昼夜生长规律，组建了各类作物生长发育模型，期、昼夜生长规律，组建了各类作物生长发育模型， 并根据该模型确定作物所需要的适宜环境，以此作为并根据该模型确定作物所需要的适宜环境，以此作为 对环境调控的依据。对环境调控的依据。 3.3.农业信息处理分析模型农业信息处理分析模型 1 1农业专家系统农业专家系统 基于农业专家知识，能模仿农业专家进行推理决策，基于农业专家知识，能模仿农业专家进行推理决策， 将多项农业技术和知识进行高度集成，为用户提供品种选将多项农业技术和知识进行高度集成，为用户提供品种选 择、肥水管理、病虫草害防治、农艺管理等生产技术
15、咨询择、肥水管理、病虫草害防治、农艺管理等生产技术咨询 和决策服务。和决策服务。 ? 特点特点 ? 完善的知识库、高度智能化的推理机制；完善的知识库、高度智能化的推理机制； ? 专家知识涵盖范围广、多维度的知识分类；专家知识涵盖范围广、多维度的知识分类； ? 比一般的计算机信息系统更突出专业农业知识与推理判断比一般的计算机信息系统更突出专业农业知识与推理判断 的作用。的作用。 PAIDEPAIDE系列农业专家系统产品系列农业专家系统产品 蔬蔬 菜菜 类类 特菜特菜 甜椒甜椒 黄瓜黄瓜 番茄番茄 大白菜大白菜 白灵菇白灵菇 苦瓜苦瓜 冬瓜冬瓜 果果 树树 类类 苹果苹果 板栗板栗 核桃核桃 桃桃
16、 葡萄葡萄 西瓜西瓜 香蕉香蕉 荔枝荔枝 作作 物物 类类 小麦小麦 玉米玉米 大豆大豆 水稻水稻 花花 卉卉 类类 草坪草坪 月季月季 郁金香郁金香 蝴蝶兰蝴蝶兰 畜畜 禽禽 类类 猪猪 鸡鸡 种羊种羊 奶牛奶牛 水水 产产 类类 观赏鱼观赏鱼 鲟鱼鲟鱼 虾虾 其其 它它 苜蓿苜蓿 西洋参西洋参 鸽子鸽子 3.3.农业信息处理分析模型农业信息处理分析模型 2 2）便携式）便携式LVFLVF光谱仪光谱仪 内嵌了内嵌了叶绿素、水分等分析叶绿素、水分等分析预测模型预测模型 光路设计光路设计 便携式光谱仪便携式光谱仪 3.3.农业信息处理分析模型农业信息处理分析模型 3 3）田间情景感知计算分析）田
17、间情景感知计算分析 田间生长状态情景感知系统，通过田间生长状态情景感知系统，通过 ContexAwareContexAware软件系软件系 统，在统一软件内嵌入三维场景、图像显示、数据融合、管理统，在统一软件内嵌入三维场景、图像显示、数据融合、管理 控制三个界面，实现基于感知数据的综合计算分析。控制三个界面，实现基于感知数据的综合计算分析。 3.3.农业信息处理分析模型农业信息处理分析模型 4 4）三层尺度下的环境互作影响模型）三层尺度下的环境互作影响模型 基于物质和能量交换过程，对日光温室内外环境基于物质和能量交换过程，对日光温室内外环境 数据进行分析，研究内外辐射、空气温度、相对湿度的数据
18、进行分析，研究内外辐射、空气温度、相对湿度的 时空异质性，时空异质性，建立室外气象建立室外气象- -温室内小气候温室内小气候- -冠层微环境冠层微环境 下下的环境互作影响模型。的环境互作影响模型。 外部环境监测外部环境监测 内部环境监测内部环境监测 . .农农业业智能控制设智能控制设二、公司技二、公司技4 4术术产产品品备备 根据用户设置对天窗、遮阳网、保温被等双向调控设根据用户设置对天窗、遮阳网、保温被等双向调控设 备及湿帘、灌溉、照明、风机等开关调控设备在多控制条备及湿帘、灌溉、照明、风机等开关调控设备在多控制条 件下进行自动调控。件下进行自动调控。 4.4.农业智能控制设备农业智能控制设
19、备 农业智能控制设备具有对室内外环境数据（温度农业智能控制设备具有对室内外环境数据（温度+ 湿度湿度 T&H 可选）的实时测量、显示、存储以及对现场可选）的实时测量、显示、存储以及对现场 环境调控设备（包括正反转型、开关型）的条件控制，环境调控设备（包括正反转型、开关型）的条件控制， 同时还扩展了多语言、多控制条件、多模式以及历史数同时还扩展了多语言、多控制条件、多模式以及历史数 据查询等附加功能。据查询等附加功能。 4.4.农业智能控制设备农业智能控制设备 ）灌溉控制器）灌溉控制器 手机无线灌溉控制器手机无线灌溉控制器 4路流量输入，路流量输入，40路路 控制输出，控制输出，流量控流量控 制
20、制或或定时控制定时控制. 智能卡节水控制器智能卡节水控制器 直流灌溉控制器直流灌溉控制器EP80EP80 以以非接触式射频卡非接触式射频卡 低功耗用水记录仪低功耗用水记录仪 为存储介质，系统为存储介质，系统 独立灌溉控制器独立灌溉控制器 通过刷卡输出控制通过刷卡输出控制 远程灌溉控制器远程灌溉控制器 信号，用来控制打信号，用来控制打 无线灌溉控制器无线灌溉控制器 开阀门，实现自动开阀门，实现自动 计费。计费。 1 14.4.农业智能控制设备农业智能控制设备 1 1）灌溉控制器）灌溉控制器 ? ASEASE中央控制器可编程，中央控制器可编程， 取代传统的计算机加软件的控制方取代传统的计算机加软件
21、的控制方 法；法； ? 支持远程控制，多种数据转发功能，可作为二级网络与中控支持远程控制，多种数据转发功能，可作为二级网络与中控室室 计算机通信；计算机通信； ? 轮灌组可按时间或传感器上下限启动，多种灌溉时长控制方轮灌组可按时间或传感器上下限启动，多种灌溉时长控制方式式 ? 采集和控制模块可以互相替换采集和控制模块可以互相替换 ? 供电、传感一体式设计模式，内核外围光电隔离，供电、传感一体式设计模式，内核外围光电隔离， . .精精准准生产智能装备生产智能装备 二、公司技二、公司技5 5术术产产品品2 2）设施农业机器人基础移动平台开发）设施农业机器人基础移动平台开发 PCI运动控制卡运动控制
22、卡 实现调速控制实现调速控制 动力方案：动力方案：400W交流伺服电机驱动器交流伺服电机驱动器 运行整机重量运行整机重量80kg 前进、后退、转弯前进、后退、转弯 下一步：自主导航下一步：自主导航 . .精精准准生产智能装生产智能装二、公司技二、公司技5 5术术产产品品备备 3 3）精量播种监控设备）精量播种监控设备 玉米精量播种监控仪玉米精量播种监控仪 玉米精量播种监控仪玉米精量播种监控仪 5.5.精准生产智能装备精准生产智能装备 4 4）收割机工况监控）收割机工况监控 AMC-3000 AMC-3000 收割机工况监控终端收割机工况监控终端 流量传感器流量传感器 水份传感器水份传感器 GP
23、S接收器和天线接收器和天线 割台高度传感器割台高度传感器 地速传感器地速传感器 轴速传感器轴速传感器 5.5.精准生产智能装备精准生产智能装备 5 5）基于超声传感靶标检测的果园变量施药机开发）基于超声传感靶标检测的果园变量施药机开发 实物图实物图 现代农业物联网解决方案现代农业物联网解决方案三、三、 1.1.设施农业物联网技术设施农业物联网技术 ? 研究设施农业物联网专用感知器件的低功耗、低成本、研究设施农业物联网专用感知器件的低功耗、低成本、 微型化实现方法和技术；微型化实现方法和技术； ? 通过控制和执行系统，研究基于设定的条件、参数进通过控制和执行系统，研究基于设定的条件、参数进 行温
24、室的施肥、灌溉、开闭门窗、升降温和光照调整行温室的施肥、灌溉、开闭门窗、升降温和光照调整 等自动控制技术；等自动控制技术； ? 研究适用于农业环境的无线供电模型，探索农业传感研究适用于农业环境的无线供电模型，探索农业传感 器电源的无线传输模式；器电源的无线传输模式； ? 研究农业物联网传感器应用环境的风能、太阳能、波研究农业物联网传感器应用环境的风能、太阳能、波 浪能、谐振能等能量的实时、快速获取和转化技术浪能、谐振能等能量的实时、快速获取和转化技术 2.2.大田苗情监测与节水灌溉物联网技术大田苗情监测与节水灌溉物联网技术 ? 研究大田环境自动监控系统，实现农作物形态、营养、研究大田环境自动监
25、控系统，实现农作物形态、营养、 水分、温度等农业数据采集和自组织传输，根据土壤水分、温度等农业数据采集和自组织传输，根据土壤 墒情进行自动按需灌溉，从而达到节约农业用水的目墒情进行自动按需灌溉，从而达到节约农业用水的目 的；的； ? 针对大田农业物联网苗情监测面积大，监测周期长，针对大田农业物联网苗情监测面积大，监测周期长， 感知节点众多的特点，研究传感器节点优化部署方法，感知节点众多的特点，研究传感器节点优化部署方法， 开展基于农业物联网实时感知数据改进现有农学模型开展基于农业物联网实时感知数据改进现有农学模型 方法的研究方法的研究 3.3.健康养殖物联网技术健康养殖物联网技术 1 1）物联
26、网的畜禽养殖）物联网的畜禽养殖 监测控制畜舍环境和养殖园区环境信息，使养殖场监测控制畜舍环境和养殖园区环境信息，使养殖场 能够保持通风、温湿度适宜、空气质量状况良好，还可用能够保持通风、温湿度适宜、空气质量状况良好，还可用于于 动物身份识别动物身份识别，对动物个体每天的饮水量、进食量、运动量，对动物个体每天的饮水量、进食量、运动量、 健康特征、发情期等重要管理信息进行记录与远程传输，健康特征、发情期等重要管理信息进行记录与远程传输，实实 现动物疫情预警、疾病防治及健康养殖管理现动物疫情预警、疾病防治及健康养殖管理 ?融入融入HACCP/GAP等标准，增强决策功能；等标准，增强决策功能； ?实现
27、与相关设备的无缝集成；完善软件升级功能，便于远程自动更新。实现与相关设备的无缝集成；完善软件升级功能，便于远程自动更新。 3.3.健康养殖物联网技术健康养殖物联网技术 2 2）物联网水产养殖）物联网水产养殖 对水质环境对水质环境PHPH值温度、水位、溶解氧等环境参数值温度、水位、溶解氧等环境参数进进 行实时监测、跟踪、传输和控制，提高水环境质量，杜行实时监测、跟踪、传输和控制，提高水环境质量，杜绝泛绝泛 塘，减少病害，增加产量，节能减排。塘，减少病害，增加产量，节能减排。 ?采用移动客户端可以随时随地的采集信息；融入水产行业标准，提供采采用移动客户端可以随时随地的采集信息；融入水产行业标准，提
28、供采 集信息的有效性；与水产品质量安全检测系统实现数据共享。集信息的有效性；与水产品质量安全检测系统实现数据共享。 4.4.农资流通物联网技术农资流通物联网技术 ? 研究农业数据压缩和加密方法，减小监测数据冗研究农业数据压缩和加密方法，减小监测数据冗 余，研究低成本多源异构农资终端接入技术；余，研究低成本多源异构农资终端接入技术； ? 研究农资运输路径规划、农资运输实时监控、农研究农资运输路径规划、农资运输实时监控、农 资物流优化调度技术；资物流优化调度技术； ? 研究安全管理机制，面向恶劣环境、节点失效、研究安全管理机制，面向恶劣环境、节点失效、 链路不可靠、多跳通信延迟等挑战实现安全通信。
29、链路不可靠、多跳通信延迟等挑战实现安全通信。 4.4.农资流通物联网技术农资流通物联网技术 1）基于CFD的车厢温度场模拟 建立了车厢三维实体模型，采用建立了车厢三维实体模型，采用 CFDCFD方法构建了方法构建了 车厢温度场分布模型，模拟了不同堆栈方式、不同风速条车厢温度场分布模型，模拟了不同堆栈方式、不同风速条 件下车厢温度场的三维分布，并通过部署无线传感器网络件下车厢温度场的三维分布，并通过部署无线传感器网络 节点进行了验证。节点进行了验证。 4.4.农资流通物联网技术农资流通物联网技术 2 2）温度场时空变化下的温度控制决策模型）温度场时空变化下的温度控制决策模型 采用采用2 2种不同
30、的风机制冷温度（种不同的风机制冷温度（ 0 0和和33），模拟），模拟 货物表面温度变化及冷藏车不同位置的温度场变化，依据货物表面温度变化及冷藏车不同位置的温度场变化，依据 制冷机组功率和货物最佳冷藏温度，确定运输过程中打开制冷机组功率和货物最佳冷藏温度，确定运输过程中打开 和关闭制冷风机最佳时长及间隔，为精确控制温度、降低和关闭制冷风机最佳时长及间隔，为精确控制温度、降低 能源损耗提供理论依据。能源损耗提供理论依据。 不同温度下制冷机能耗变化不同温度下制冷机能耗变化 4.4.农资流通物联网技术农资流通物联网技术 3 3）冷链猪肉货架期预测）冷链猪肉货架期预测 筛选了肉品关键品质评价指标，研究
31、了物流过程猪筛选了肉品关键品质评价指标，研究了物流过程猪 肉品质劣变规律，基于微生物预测技术的货架期预测模型，肉品质劣变规律，基于微生物预测技术的货架期预测模型， 实现物流过程输入初始菌数和温度即可预测剩余货架期。实现物流过程输入初始菌数和温度即可预测剩余货架期。 4.4.农资流通物联网技术农资流通物联网技术 4 4）农产品物流宅配管理与优化系统）农产品物流宅配管理与优化系统 根据农产品宅配中配送点多、单点配送量少、根据农产品宅配中配送点多、单点配送量少、 实效性强的特点，研究了带时间窗的路径优化算法，并实效性强的特点，研究了带时间窗的路径优化算法，并 与货架期结合，系统实现了订单管理、车辆管
32、理、环境与货架期结合，系统实现了订单管理、车辆管理、环境 监测、路径规划、配送通知等功能。监测、路径规划、配送通知等功能。 5.5.农产品质量安全监管与溯源物联网技术农产品质量安全监管与溯源物联网技术 针对现今农产品中出现的质量安全针对现今农产品中出现的质量安全 问题，利用问题，利用RFIDRFID技术、二维条码技术、组件技术、二维条码技术、组件 技术、地理信息技术和无线及有线网络信息技术、地理信息技术和无线及有线网络信息 传递技术，通过标识编码、标识佩戴、信息传递技术，通过标识编码、标识佩戴、信息 录入与传输、数据汇总、分析和查询等，实录入与传输、数据汇总、分析和查询等，实 现各环节一体化全
33、程监控和预测，从而能够现各环节一体化全程监控和预测，从而能够 对农产品安全事件进行快速、准确地溯源和对农产品安全事件进行快速、准确地溯源和 处理；处理； 5.5.农产品质量安全监管与溯源物联网技术农产品质量安全监管与溯源物联网技术 1 1）猪肉货架期预测系统）猪肉货架期预测系统 环境信息监控：温度、湿度及各种气体传感器的环境信息监控：温度、湿度及各种气体传感器的 集成及数据展示；集成及数据展示； 货架期预测：当屠宰加工环节已知初始菌数（货架期预测：当屠宰加工环节已知初始菌数（N0N0） 时，输入温度，可预测剩余货架期（单位：时，输入温度，可预测剩余货架期（单位： h h）。）。 5.5.农产品
34、质量安全监管与溯源物联网技术农产品质量安全监管与溯源物联网技术 2 2）基于电子鼻的猪肉新鲜度判别）基于电子鼻的猪肉新鲜度判别 腐腐 败败 次次 新新 鲜鲜 电子鼻电子鼻 新新 鲜鲜 新鲜猪肉新鲜猪肉 研究基于电子鼻的猪肉新鲜研究基于电子鼻的猪肉新鲜度度 快速评判方法，实现基于快速评判方法，实现基于传感传感 器阵列特征信号变化器阵列特征信号变化 快快速评判速评判 不同贮藏温度、不同不同贮藏温度、不同包装、不包装、不 同新鲜度的猪肉品同新鲜度的猪肉品质质，为进一，为进一 步开发基于气味步开发基于气味传感器的货架传感器的货架 期预测系统提期预测系统提供基础。供基础。 人类嗅觉原理人类嗅觉原理 不新
35、鲜猪肉不新鲜猪肉 5.5.农产品质量安全监管与溯源物联网技术农产品质量安全监管与溯源物联网技术 3 3）溯源电子秤系列产品）溯源电子秤系列产品 腐腐 败败 轻便式溯源电子秤轻便式溯源电子秤 移动式溯源电子秤移动式溯源电子秤 地磅式溯源电子秤地磅式溯源电子秤 比较项目比较项目 最大量程最大量程 最小感应量最小感应量 基本功能基本功能 特点特点 推荐使用场推荐使用场 合合 轻便式交易过程控制设备轻便式交易过程控制设备 30Kg/15Kg30Kg/15Kg或或6Kg/3Kg6Kg/3Kg 10g/5g10g/5g或或2g/1g2g/1g 移动式交易过程控制设备移动式交易过程控制设备 300Kg300
36、Kg 20g20g 地磅式交易过程控制设备地磅式交易过程控制设备 5t5t、10t10t、20t20t或需求定制或需求定制 0.5kg0.5kg（根据最大量程有浮动（根据最大量程有浮动 ） 称重、产地定位、二维条码打印、数据无线传输称重、产地定位、二维条码打印、数据无线传输 双精度、可进行双精度、可进行RFIDRFID身份身份识识 别别 高端农产品、在产地直接高端农产品、在产地直接包包 装的合作社使用装的合作社使用 方便移动方便移动 单批称重量中等、需移动单批称重量中等、需移动的的 场合使用场合使用 使用工控机控制、触摸屏使用工控机控制、触摸屏、 适用于较恶劣环境适用于较恶劣环境 单批称重量大
37、或车辆直接单批称重量大或车辆直接上上 秤的使用秤的使用 6.6.农业科技园区物联网解决方案农业科技园区物联网解决方案 农业科技园区为农业信息技术产品应用提供了农业科技园区为农业信息技术产品应用提供了 良好的展示平台。良好的展示平台。 集成集成3S3S技术、网络通信技术、物联网技术和供应链管技术、网络通信技术、物联网技术和供应链管 理等，建立面向园区生产、管理、信息发布以及与社会公理等，建立面向园区生产、管理、信息发布以及与社会公 众的信息交互与共享平台，从而形成涵盖信息采集、数据众的信息交互与共享平台，从而形成涵盖信息采集、数据 分析、系统集成应用和综合信息展示服务的园区信息化应分析、系统集成
38、应用和综合信息展示服务的园区信息化应 用完整框架，提高园区现代化经营管理水平、高效利用有用完整框架，提高园区现代化经营管理水平、高效利用有 限资源，推进产业合理布局，提升园区科技服务和示范功限资源，推进产业合理布局，提升园区科技服务和示范功 能。能。 7.7.都市农业物联网技术都市农业物联网技术 都市农业以大都市市场需求为导向，融生产性、都市农业以大都市市场需求为导向，融生产性、 生活性、生态性和示范性于一体，通过现代农业信生活性、生态性和示范性于一体，通过现代农业信 息化技术手段，实现都市农业的园艺化、设施化、息化技术手段，实现都市农业的园艺化、设施化、 工厂化生产方式，进而适应现代化都市生
39、存与发展工厂化生产方式，进而适应现代化都市生存与发展 的需要。的需要。 都市农业物联网技术集成传感技术、电子技术、都市农业物联网技术集成传感技术、电子技术、 通讯技术等，通过智能控制算法、温室环境预测模通讯技术等，通过智能控制算法、温室环境预测模 型、园艺作物生长发育模型以及病虫害防治系统等，型、园艺作物生长发育模型以及病虫害防治系统等， 为作物提供最佳的生长环境。为作物提供最佳的生长环境。 农业物联网典型案例农业物联网典型案例四、四、 1.1.黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目 1 1）技术需求：）技术需求： ?黑龙江省是我国第一产粮大省，水稻又是黑龙江黑龙江省
40、是我国第一产粮大省，水稻又是黑龙江 3 3大作物之一；大作物之一； ?对地处寒温带的东北水稻来说积温是影响产量的重要因素之一，浸对地处寒温带的东北水稻来说积温是影响产量的重要因素之一，浸 种催芽可为水稻生产种催芽可为水稻生产 抢积温抢积温100100度度，增加水稻，增加水稻生育期生育期5-75-7天天，平均亩，平均亩增增 产可达产可达50-10050-100斤斤； ?传统催芽方式费时、费力、费地、成本高、效率低、质量不能保传统催芽方式费时、费力、费地、成本高、效率低、质量不能保 障；障； 家庭家庭“缸泡炕捂缸泡炕捂”催芽催芽 小规模集中浸泡催芽小规模集中浸泡催芽 大型车间催芽大型车间催芽 1.
41、1.黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目 2 2）解决方案：）解决方案： 采用物联网技术、高效电热技术、三维视景技术等，通过智采用物联网技术、高效电热技术、三维视景技术等，通过智 能控制系统对种箱集中供水，对不同种箱的水温进行检测和调控，能控制系统对种箱集中供水，对不同种箱的水温进行检测和调控，满满 足不同催芽阶段种子对水温的需求，完成系统内的大循环和自循足不同催芽阶段种子对水温的需求，完成系统内的大循环和自循环的环的 有机结合，实现种子全程保温，提高水稻芽种的出芽率、整齐有机结合，实现种子全程保温，提高水稻芽种的出芽率、整齐度和健度和健 壮程度。壮程度。 1.1.
42、黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目 3 3）应用效果）应用效果 1.1.黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目 4 4）经济社会效）经济社会效 益益 20112011、20122012年，完成哈尔滨、佳木斯等年，完成哈尔滨、佳木斯等 20 20 个个 县县 市市 共共 32 32 个个 点点 的的 建建 设设 ， 并并 投投 入入 使使 用用 。 2013.102014.82013.102014.8，在鹤岗、绥化、等，在鹤岗、绥化、等 1616个市县在个市县在 建建3636个项目点。项目完成后，每年可产芽种个项目点。项目完成后，每年可产芽
43、种8000 8000 吨以上，可为吨以上，可为400400多万亩稻田提供优质芽种。通过多万亩稻田提供优质芽种。通过 测算，测算， 水稻出芽率提高水稻出芽率提高 10%10%以上，催芽时间节省以上，催芽时间节省 2323天天，亩产量增加，亩产量增加5%10%5%10%，亩增收，亩增收50-10050-100元，每元，每 亩成本亩成本5.05.0元左右，每年可增收节支元左右，每年可增收节支 2 2 亿元以上。亿元以上。 1.1.黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目黑龙江水稻智能程控催芽生产线项目 4 4）经济社会效）经济社会效 益益 本项目得到黑龙江当地各级政府的认可，本项目得到黑龙江当地各级政府的认
44、可，农民日报农民日报 和和科技日报科技日报等多家媒体对本项目进行了报道，新闻网站转载。等多家媒体对本项目进行了报道，新闻网站转载。 2.2.天津生宝物联网综合服务平台天津生宝物联网综合服务平台 1 1）技术需求）技术需求 围绕天津市生宝谷物种植农民专业围绕天津市生宝谷物种植农民专业 合作社农产品生产管理需求，利用计算机技术合作社农产品生产管理需求，利用计算机技术 、网络技术、农业物联网技术等，建设、网络技术、农业物联网技术等，建设 物联网物联网 综合服务平台综合服务平台，重点建设空间分布、环境监控，重点建设空间分布、环境监控 、视频监控、智能控制、监测预警、市场信息、视频监控、智能控制、监测预
45、警、市场信息 、专家指导和基于智能终端的物联网应用系统、专家指导和基于智能终端的物联网应用系统 ，探索农业物联网发展路径和应用模式，培育，探索农业物联网发展路径和应用模式，培育 示范典型。示范典型。 2.2.天津生宝物联网综合服务平台天津生宝物联网综合服务平台 2 2）解决方案）解决方案 2.2.天津生宝物联网综合服务平台天津生宝物联网综合服务平台 3 3经济社会效益经济社会效益 ?与原有的设施生产方式相比，本项目在节水、节肥、与原有的设施生产方式相比，本项目在节水、节肥、 节药等方面效果明显，节药等方面效果明显，每种一茬瓜菜节水每种一茬瓜菜节水30m3/30m3/亩亩，智能，智能 监控与信息
46、化管理的应用节省了劳力，降低劳动强度，监控与信息化管理的应用节省了劳力，降低劳动强度， 减少劳动成本；减少劳动成本； ?应用物联网技术，应用物联网技术，亩增产超过亩增产超过5%5%，并且显著提高了蔬，并且显著提高了蔬 菜农产品的品质；菜农产品的品质； ?项目的应用推广，降低了周边农民获取信息技术的成项目的应用推广，降低了周边农民获取信息技术的成 本，提高了基层干部、农技人员和周边农民的信息意识本，提高了基层干部、农技人员和周边农民的信息意识 、科学生产管理水平、生产技能，、科学生产管理水平、生产技能， 加速了科技成果向现加速了科技成果向现 实生产力的转化。实生产力的转化。 3.3.新疆棉花物联
47、网灌溉技术应用示范新疆棉花物联网灌溉技术应用示范 1 1）技术需求：）技术需求： ?新疆是我国主要产棉区之一，经济价值相对较高；新疆是我国主要产棉区之一，经济价值相对较高； ?传统灌溉方式较为粗放，主要靠经验；传统灌溉方式较为粗放，主要靠经验； ?人工成本较高；人工成本较高； ?规模化、机械化程度较高，但智能化、自动化程度相对规模化、机械化程度较高，但智能化、自动化程度相对 较低。较低。 P 62 3.3.新疆棉花物联网灌溉技术应用示范新疆棉花物联网灌溉技术应用示范 2 2）解决方案）解决方案 建立棉田物联网自动灌溉系统，实现对大田含水量的建立棉田物联网自动灌溉系统，实现对大田含水量的实实 时
48、检测，并根据棉花需水规律，判断是否需要灌水和灌溉量时检测，并根据棉花需水规律，判断是否需要灌水和灌溉量，通，通 过电脑控制电磁阀自动开关，实现精准灌溉。过电脑控制电磁阀自动开关，实现精准灌溉。 3 3）应用效果）应用效果 实现了精准灌溉，实现了精准灌溉，降低人力成本降低人力成本20%20%以上以上；增加棉增加棉花花 产量产量10%10%以上以上，经济效益显著。，经济效益显著。 三、典三、典用用案案例例4.4.型型大大兴兴应应西西甜甜瓜瓜基地物联网技术应基地物联网技术应用用1 1 ）技术需求）技术需求 ?大兴西甜瓜具有一定地域品牌，经济价值相对较高；大兴西甜瓜具有一定地域品牌，经济价值相对较高；
49、 ?传统管理较为粗放，主要凭感觉和经验；传统管理较为粗放，主要凭感觉和经验； ?当地用工成本较高；当地用工成本较高； ?设施环境下病虫害发生较为迅速和严重。设施环境下病虫害发生较为迅速和严重。 4.4.大兴西甜瓜基地物联网技术应用大兴西甜瓜基地物联网技术应用 解决方案解决方案 建立设施西甜瓜物联网系统，对温室内的温度、湿度、建立设施西甜瓜物联网系统，对温室内的温度、湿度、 光照、光照、CO2CO2浓度等因子进行检测和控制，使环境最有利作物的浓度等因子进行检测和控制，使环境最有利作物的 生长和发育，同时降低发病率和发病程度。生长和发育，同时降低发病率和发病程度。 2 23 3应用效果应用效果 降
50、低生产成本降低生产成本20%20%以上、提高作物产量以上、提高作物产量15%15%左右左右。 三、典型应用案例三、典型应用案例 5.5.山东滨州农产品质量安全物联网平台山东滨州农产品质量安全物联网平台 1 1）技术需求技术需求 ?食品安全问题频发，生产者安全意识差；食品安全问题频发，生产者安全意识差； ?企业品牌意识淡薄；企业品牌意识淡薄； ?政府监管手段落后；政府监管手段落后； ?消费者对农产品安全信任危机。消费者对农产品安全信任危机。 2 2）解决方案）解决方案 建立滨州农产品质量安全物联网平台，实现从地头到建立滨州农产品质量安全物联网平台，实现从地头到餐桌的全程信息采集、实时记录、责任划
