前言:对于农业物联网监控系统来讲,我是有过相应的工程经历的。在之前的工作单位从头到尾的进行了整个农业园区的物联网的监控实施,主要一个4000平面的连栋温室、24个日光温室的物联网监控系统,主要包含视频监控、温度、湿度、光照强调、二氧化碳、氨气等温室种植参数。
农业物联网传感器
物联网监控系统的核心就是这些传感器了,温室内的环境因素都是由这些传感器来提供的,包含温室内空气的温度和湿度、土壤的温度和湿度、温室内的光照强度、二氧化碳含量、氮气含量等,这些数据想从大屏幕中看到,都这些不起眼的传感器来完成的。
农业物联网是指运用物联网系统的温湿度传感器、ph传感器、光传感器、二氧化碳传感器等设备检测环境温度、相对湿度、pH值、光照强度、土壤养分、二氧化碳浓度等参数,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,保障农作物适宜的生长环境。
1、气象环境监测
农场气象实时监测,极端气象及时预报
实时监测空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、气体浓度等数据,并通过设定相关报警阈值,实现即时报警,精准控制种植环境指标(空气温度、空气湿度、大气压力、光照度、风速、风向、降雨量、水面蒸发量、叶面湿度)根据卫星数据,系统可预报未来72小时气象,24小时极端天气、降水概率、大风等异常气象预警,提醒用户及时做好防灾防险准备
2、土壤墒情监测
点上传感只能是示范,大范围的农业物联网只能是借助高光谱无人机遥感。
按需应用,也可拓展。
为提高全县农产品质量安全监管能力,创新现代农业服务手段,投资170万元建立了法库县农产品质量安全监管信息化综合服务平台。该平台设有监控中心1处,接入联通20兆光纤1条,配套LCD大屏幕监视墙1套、指挥坐席1处、服务器2台(套)等先进设备。平台包括六个子系统,即质量安全追溯系统、检测数据监控系统、农业投入品监管系统、12316举报投诉受理系统、舆情监控系及语音、视频辅助系统。平台投入使用以来,基本实现了对农业投入品的网上监管、农业检测数据的时时上传、农业技术的线上诊断(答疑)、农产品质量安全追溯、12316举报受理等,为切实提高全县农产品质量安全水平,促进农民增收,推动现代农业发展做出了突出贡献。目前,接入平台管理与服务的农事企业、农民专业合作社、家庭农场、乡(镇)农产品监管(区域)站22家。其中,农事企业2户、乡(镇)农产品质量安全监管(区域)站4个、农药经营商店13家、家庭农场2户,检测中心1家,基本形成了覆盖全县重点果蔬基地、加工包装企业、农药经营商店的监控网络。
互联网+"正在影响着农业生产与销售方式的转变,“互联网+农产品,一种新的事物,需要新的学习。先立规,开好头,稳走路,在农业领域,不能空想,不能忽悠,要落而实。
1、一种理念:获得用户信任
在眼下这个时代,生产者与消费者之间,作为传统中间营销环节的经纪人、批发商、零售商是否会被一个称作互联网的平台取代?不可否认的是,“互联网+”已经成为各行各业的热门词汇。通过互联网,直接实现点对点的对接,生产者与消费者之间的距离大大缩短了。那么,在农业领域,农产品营销如何实现消费者的信任?
“目前信任的两个渠道,一个是熟人信任,即信任你,所以信任你的产品;一个是陌生人信任,即你做得好,让我知道。”
互联网如何实现消费者对农产品的“陌生人信任”?“影响产品质量的因素,如农产品的环境、品种、种养殖方法、物流、保管等,都通过互联网展示出来。再加上文字介绍+图片+视频的自宣传方式,向陌生人展示自己。”
“科技是第一生产力”这句话用在现代农业中很是恰当。最近几年,物联网技术在农业行业领域的应用并不少见,就拿农业物联网监控系统来说,通过物联网系统连接各种传感器,二十四小时自动采集温室大棚内当前环境信息,以此来获得作物生长的最佳条件,并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等,整个过程无需人员干涉,不仅改变了传统的农业种植模式,还实现了精细化的管理,为作物的高产、高效、优质等创造了有利的条件。下面具体分析一下应用农业物联网监控系统的好处:
1、通过物联网技术,能对农产品生长的整个过程进行全面的监控,不仅实现了精细化管理,还节省了人力成本。
我们都知道,植物只有在一定的环境范围内才能健康生长,本身在温室大棚中种植作物就是为了能够实现对温室内温度、湿度等要素的调节与控制,而农业物联网监控系统就是利用各种无线传感器和摄像头来监控采集大棚内的温度、湿度、土壤湿度、光照、二氧化碳、作物生长状况图片等,当将农业物联网监控系统引入生产基地之后,管理人员不管身在何处,在任何时候,都可以根据农业技术指导来科学管理大棚内农作物的生长,并根据实际需要来自动开启或关闭卷帘设备,通风机及其他指定设备,从而大大降低了劳动强度,提高了温室种植管理的精细度。
2、历史数据的积累,为农业种植科学分析提供了数据基础。
如今我们都在讲大数据,大数据首先是要有准确的数据来源做支撑的,农业物联网监控系统就是通过对每个田间、每个大棚、每个作物生长过程进行不间断的数据采集,才能够在云平台上建立起相应的作物种植大数据库,有了这样的大数据,就可以对作物的品质产量与种植期间的数据进行监控分析,科学的总结出作物的最佳生长条件,同时也为农业科学研究提供了有效的数据基础。
温室大棚环境远程监控系统基于GPRS技术,根据大棚监控的特殊性,传输大棚现场参数给管理者,并把管理者的命令下发到现场执行设备,同时使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。温室大棚环境远程监控系统集传感器、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。温室大棚环境远程监控系统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。
目前在农业、园艺、畜牧业等领域,温室大棚环境远程监控系统已经在逐步试点中,也在逐步推广应用中。而食品、电子生产车间、药房、冰箱、冷库、库房、机房、实验室、工业暖通、图书馆、档案室、博物馆、孵房、温室大棚、烟草、粮库、医院等需要环境监测领域,温室大棚环境远程监控系统也可以发挥其重要的作用。
对于规模化的温室大棚种植而言,单靠人工管理需要大量人手,耗力费时,并且存在难以避免的人工误差。托普物联网系统采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据,通过中继节点传输到控制中心,由中心平台系统将最新监测数据与预先设定适合农作物生长的环境参数与进行比较,如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差,计算机会自动发出指令,智能启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等 设备进行工作,直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内,相关设备才会停止工作。
系统组成部分介绍:
1、设施农业智能监测系统
简单点说,智能温室就是在传统的温室大棚上根据控制要求配置进行远程监控和管理的一个流程,采用传感器技术,依托现代农业温室大棚生产技术,设计的安全系数高,拓展性强的软硬件的系统。
设计标准
标准的智能温室设计必备的设计方案,利用物联网技术实时远程获取温室大棚内部的温度、湿度、光照、强度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境的参数和视频图像等,通过温室专家自动决策系统分析,自动启停控制风机湿帘强制降温系统、顶开窗系统、侧开窗系统、补光系统、喷淋系统等。保证温室大棚内部的环境适宜作物健康生长,其次还可以通过PC端、手机、平板、APP、小程序等消息终端对农户及时推送预警信息、监测环境、农业知识等。
物联网应用是将采集数据经行分析后进行的全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作,它由中央控制柜与多节点数据采集器构成两级分布式计算机控制网络,具有分散采集,集中操作管理的特点,系统配置可以根据要求灵活增加或减少。通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数,并传到各个节点,数各个节点实现和上位机的通讯,在计算机软件界面上可显示所采集到环境参数的值,可进行数据设定、存贮、报警。具体如下:
物联网在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看,无论是从种植的培育阶段和收获阶段,都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。例如:
(1)在种植准备的阶段,我们可以通过在温室里布置很多的传感器,实时采集当前状态下土壤信息,来选择合适的农作物并提供科学的种植信息及其数据经验。
(2)在种植和培育阶段,可以用物联网的技术手段进行实时的温度、湿度、CO2等的信息采集,且可以根据信息采集情况进行自动的现场控制,以达到高效的管理和实时监控的目标,从而应对环境的变化,保证植物育苗在最佳环境中生长。例如:通过远程温度采集,可了解实时温度情况然后手动或自动的在办公室对其进行温度调整,而不需要人工去实施现场操作,从而节省了大量的人力。
(3)在农作物生长阶段,可以利用物联网实时监测作物生长的环境信息、养分信息和作物病虫害情况。利用相关传感器准确、实时地获取土壤水分、环境温湿度、光照等情况,通过实时的数据监测和物定作物的专家经验相结合,配合控制系统调理作物生长环境,改善作物营养状态,及时发现作物的病虫害爆发时期,维持作物最佳生长条件,对作物的生长管理及其为农业提供科学的数据信息等方面有着非常重要的作用。
农业物联网监控系统是由1:感知层,即多种传感器,报括数字传感器及模拟传感器,开关量,脉冲等组成。监测空气温湿度,地温,土壤含水率,CO2,光照,光合有效辐射,总辐射等;2:采集处理层,即多种要素传感器经过ARM芯片处理经过数值分析计算处理,切换循环读取通过TF卡存储,液晶屏显示或LED显示数值;3:传输层。即可采用有线RS232串口传输,也可无线无距离GPRS/4G传输,也可无线短距离433MHZ传输;4:应用层。即应用平台,可实时显示采集的各种农业物联网传感器参数,可以查询历史数据记录,可以观看图标控件,可以查看各种实时曲线,历史曲线,上下限参数超限自动报警手机短信提醒等。手机APP客户端可随时掌握各个传感器的动态信息,同时也可通过4G摄像头定时实时抓拍农作物实景。