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现代化智慧农业解决方案
现代化智慧农业解决方案
第一章概述
(一)前言
在农业生产过程中,农作物的生长与自然界的多种因素息息相关,其中包括
大气温度、大气湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、二氧化碳浓度、水分及
其他养分等等。传统农业作业过程中,对这些影响农作物生长的参数进行管理,
主要依靠人的感知能力,存在着极大的不准确性,农业生产也就成为一种粗放式
管理,达不到精细化管理的要求。随着科学技术的发展,伴随着城镇化改革的进
行,在农业生产过程中,越来越多的劳动力被解放出来,劳动力成本不断增加,
传统农业无法进一步的发展,也逐渐滞后于社会的发展。因此,对传统农业的要
求在不断提高,将先进技术应用于农业将得到广泛推广,智慧农业随之产生。
(二)、智慧农业发展现状
1、政策方面
以建设现代化农业为着力点,以实现农业增效、农民增收为目标,以提高增
效为核心,以提高农业产业化水平和增强农业综合生产能力为主线,大力发展特
色农业、绿色农业、科技农业,加快推进农业全面发展,努力实现我国农业发展
的新跨越。
2、技术方面
随着物联网技术的不断发展,越来越多的技术应用到农业生产中。目前,远
程监控系统、无线传感器监测等技术日趋成熟,并逐步应用到了智慧农业建设中,
提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步
伐。
3、应用方面
目前,利用基于云计算核心的 GPRS 模块,采集农业生产信息,通过云计算
中心或短信进行简单设置后即可将任何设备的数据传输到农业云管控平台,并可
通过农业云管控平台下发控制指令,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,使农业生产自动化、智能化,并可远程控制。
温室大棚在不适宜植物生长的季节,能提供生育期和增加产量,多用于低温
1
季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。因此对种植作物生长环境的要
求要精确的多。大多数农户加温、浇水、通风等,全凭感觉。人感觉冷了就加温,
感觉干了就浇水,感觉闷了就通风,没有科学依据。农业进入信息化时代后,对
温室内部的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度及光照等农业环境信息的采
集也越来越重视。因此,将物联网技术引入温室大棚中来,实现温室种植的高效
和精准化管理。
(三)需求分析
本方案研发的基于云计算核心的物联网智慧农业控制系统将所有控制终端
连接到云计算服务器,云计算中心服务器采用多端口、多进程、多线程复合通讯
技术,能够支持极大量的终端同时连接,并且能够做到实时数据传输与控制。另
一方面,可以通过控制中心对不同的终端设备进行协议设置,云计算服务器会将
协议透传给终端设备。
1、项目建设是民生所向。目前我国粮食生产实现“十一连增”,农民增收
实现“十一连快”。然而在粮食连年丰收的背后,我国农业持续发展的压力明显
加大,通过推进农业智能化建设,加快农业发展方式的转变,从依靠拼资源消耗、
拼农资投入、拼生态环境的粗放经营,尽快转到注重提高质量和效益的集约经营
上来。将推动“物的新农村”和“人的新农村”建设齐头并进。农业已成四化
“短板”,推进农业智能化刻不容缓。
2、项目建设是行业发展趋势。智慧农业已成为合理利用农业资源、提高农
作物产量和品质、降低生产成本、改善生态环境及农业可持续发展的前沿性农业
科学研究热点之一。智慧农业技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,
为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。
3、项目建设为国家农业科技规划及相关政策重点支持发展领域。我国政府
部门高度重视我国农业的发展,先后出台了一系列政策,全力支持“十二五”期
间我国农业的发展,并且明确规定,积极调整支出结构,不断加大投入农业物联
网建设,主要包括环境、动植物信息检测,温室农业大棚信息检测和标准化生产
监控,精农业中的节水灌溉等应用模式。
(四)方案的目的
智慧农业发挥在 3G 网络、云计算技术、物联网技术、全球眼技术等方面的
2
优势,积极响应国家号召,参与智慧农业建设。提供了从科学育种、农作物精细
管理、农作物远程控制到食品溯源、农机定位等智慧农业的一系列解决方案。发
展智慧农业能够加速提升农业科技水平,进一步增强农产品竞争力,实现高效农
业,保护环境、促进农业的可持续发展。
第二章系统总体设计
(一)系统设计原则
本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合
考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的
余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理
性、可操作性。其具有以下原则:
1、先进性与适应性
系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平;同时,系统的安装调试、软
件编程和操作使用简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。该系统
集国际众多先进技术与一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最
新发展水平,适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统。
其功能和配置以能给用户提供舒适。安全、方便、快捷为准则,其操作应简便易
学。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用
功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,
实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经
济适用。
3、可靠性与安全性
系统的设计具有较高的可靠性,在系统故障或事故造成中断后,能确保数据
的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成
的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状的发
展趋势,可以消防、防盗、聚光系统实现联动,可实现远程控制。
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