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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 智慧農(nóng)業(yè)工程范文

智慧農(nóng)業(yè)工程精選(九篇)

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智慧農(nóng)業(yè)工程

第1篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

韓長(zhǎng)賦指出,國(guó)家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟建立兩年來,在科技和機(jī)制創(chuàng)新上取得了積極成效。在科技創(chuàng)新方面,聚焦科技資源共享、區(qū)域重大問題、產(chǎn)業(yè)瓶頸問題,初步形成了“一盤棋”“一體化”“一條龍”的創(chuàng)新格局。在機(jī)制創(chuàng)新方面,聚焦創(chuàng)新資源整合、創(chuàng)新主體融合、創(chuàng)新環(huán)節(jié)結(jié)合,搭建了多學(xué)科協(xié)同、科企合作、上中下游銜接的平臺(tái)。實(shí)踐證明,聯(lián)盟建設(shè)成為推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新的有效方式和途徑。

韓長(zhǎng)賦強(qiáng)調(diào),聯(lián)盟的建設(shè)運(yùn)行要堅(jiān)持三個(gè)原則:堅(jiān)持科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新“雙輪驅(qū)動(dòng)”。聯(lián)盟的“聯(lián)”主要是解決科技創(chuàng)新的機(jī)制問題,把分散的資源聯(lián)接到共同的使命上來,做到聯(lián)心、聯(lián)利;聯(lián)盟的“盟”主要是解決產(chǎn)業(yè)的重大問題,形成共同的任務(wù),開展聯(lián)合攻關(guān),推動(dòng)資源共享。堅(jiān)持發(fā)揮行政領(lǐng)導(dǎo)和科技主導(dǎo)兩個(gè)積極性。促進(jìn)兩股力量在解決農(nóng)業(yè)重大問題中擰成一股繩,形成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大合力。堅(jiān)持科技創(chuàng)新“頂天”和“立地”兩個(gè)導(dǎo)向。既要在基礎(chǔ)和前沿領(lǐng)域取得理論突破,搶占制高點(diǎn),又要在新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品上取得突破,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有效的科技供給。

韓長(zhǎng)賦指出,當(dāng)前和今后一段時(shí)期,要堅(jiān)持問題導(dǎo)向、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),不斷加強(qiáng)聯(lián)盟建設(shè)。一要明確主攻方向,著力發(fā)揮聯(lián)盟解決行業(yè)性和區(qū)域性重大問題的重要作用。圍繞節(jié)本增效、質(zhì)量安全、綠色環(huán)保、區(qū)域發(fā)展等問題,加強(qiáng)技術(shù)熟化配套和系統(tǒng)集成,形成綜合解決方案和可復(fù)制、可推廣的應(yīng)用模式。二要加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),著力發(fā)揮聯(lián)盟在開展農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性長(zhǎng)期性科技工作中的協(xié)同優(yōu)勢(shì)。在土壤質(zhì)量、農(nóng)業(yè)環(huán)境等10個(gè)學(xué)科領(lǐng)域選好點(diǎn)、布好局,建立觀測(cè)規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),做好數(shù)據(jù)的深入分析和深度挖掘。三要?jiǎng)?chuàng)新管理機(jī)制,著力提高聯(lián)盟整體運(yùn)行效率。在國(guó)家層面,加快推進(jìn)任務(wù)牽引、資源共享、行業(yè)協(xié)同、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)等機(jī)制建設(shè)落到實(shí)處。在聯(lián)盟內(nèi)部,建立目標(biāo)一致、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、平臺(tái)一體、利益共贏等機(jī)制,激發(fā)聯(lián)盟的發(fā)展活力和內(nèi)生動(dòng)力。四要推進(jìn)科企合作,著力提升聯(lián)盟企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。要打通創(chuàng)新要素雙向流動(dòng)的通道,讓優(yōu)勢(shì)科研單位與企業(yè)相互融合、深度介入,推動(dòng)科研院校與企業(yè)共建研發(fā)中心、集成示范基地等,建立聯(lián)合開發(fā)和轉(zhuǎn)化技術(shù)成果機(jī)制。五要強(qiáng)化齊抓共建,著力激發(fā)聯(lián)盟各主w的創(chuàng)新活力。各級(jí)農(nóng)業(yè)行政主管部門要主動(dòng)作為,落實(shí)科研人員權(quán)益分享、持股兼職等激勵(lì)政策。科研單位、高校和企業(yè),要按照既定的時(shí)間表、路線圖抓緊項(xiàng)目對(duì)接和任務(wù)落實(shí)。六要加大支持力度,著力促進(jìn)聯(lián)盟可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)部有關(guān)司局要統(tǒng)籌資源,大力支持聯(lián)盟建設(shè)。各地農(nóng)業(yè)行政主管部門要爭(zhēng)取地方政府的支持,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)對(duì)接、政策對(duì)接和項(xiàng)目對(duì)接,引導(dǎo)社會(huì)資本參與支持聯(lián)盟建設(shè)。

第2篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧農(nóng)業(yè);應(yīng)用模式

中圖分類號(hào):TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 引言

隨著當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也越來越多了,我國(guó)農(nóng)業(yè)也開始從粗放型農(nóng)業(yè)逐步向智慧型農(nóng)業(yè)邁進(jìn)。“智慧農(nóng)業(yè)”是信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中的具體實(shí)踐和應(yīng)用,是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài);物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展“智慧農(nóng)業(yè)”的核心。探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,將極大促進(jìn)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南來說,更是一個(gè)大的發(fā)展機(jī)遇。

2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、傳輸層和應(yīng)用層三層。感知層的主要功能是識(shí)別物體和采取信息,它主要應(yīng)用了傳感器、RFID、GPS以及RS 技術(shù)等,完成信息的收集、信息簡(jiǎn)單處理以及信息向傳輸層的發(fā)送。傳輸層負(fù)責(zé)處理感知層傳來的信息及信息的遠(yuǎn)距離傳輸,它位于整個(gè)體系結(jié)構(gòu)的中間層,是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞;其中運(yùn)用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)、互聯(lián)網(wǎng)、ZigBee 技術(shù)等。應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)服務(wù)及應(yīng)用,它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,主要涉及云計(jì)算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù),通過它們將海量數(shù)據(jù)分類、整理、計(jì)算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

“智慧農(nóng)業(yè)”是“感知中國(guó)”、“美麗中國(guó)”理念在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應(yīng)用,指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、通信設(shè)備和信息化設(shè)施,使農(nóng)業(yè)和諧發(fā)展,實(shí)現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細(xì)”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是“智慧農(nóng)業(yè)”智能化和精細(xì)化生產(chǎn)、管理、決策的技術(shù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用——建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)已成為各地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型、步入農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。

3 湖南推進(jìn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)分析

作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南,正面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。現(xiàn)階段加快推進(jìn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè),是切實(shí)可行的,具體來說它具有以下一些優(yōu)勢(shì)。

3.1 國(guó)內(nèi)外基于物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及可借鑒經(jīng)驗(yàn)

近年來,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,物聯(lián)網(wǎng)已滲透到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面,現(xiàn)已演化成農(nóng)業(yè)工業(yè),步入了科學(xué)的新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。隨著我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)投入的不斷增加,以及國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,包括北京,上海,無錫,蘇州等地,政府和企業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資數(shù)量加大,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)也得到了市場(chǎng)的肯定,如:墑情監(jiān)測(cè)、大棚溫室監(jiān)控、節(jié)水、食品安全溯源等,且涌現(xiàn)了楊凌智慧農(nóng)業(yè)和大唐移動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)等典型示范案例,產(chǎn)生了比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更高的價(jià)值。

這些國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、以及在智慧農(nóng)業(yè)中的成功應(yīng)用為我省推進(jìn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了寶貴的學(xué)習(xí)借鑒經(jīng)驗(yàn)。

3.2 不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈

湖南農(nóng)業(yè)信息化建設(shè),經(jīng)過多年的發(fā)展,已不斷完善。2011年湖南省被立項(xiàng)開展國(guó)家農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化示范省建設(shè)試點(diǎn)。省、市、縣各級(jí)各類農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、農(nóng)業(yè)信息平臺(tái)逐步建立;農(nóng)業(yè)電子商務(wù)交易規(guī)模增長(zhǎng)迅速,如 “特色湖南”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),剛上線就實(shí)現(xiàn)了4個(gè)月網(wǎng)上銷售400多萬元的良好業(yè)績(jī);農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系基本形成,90%以上縣設(shè)置了專門的農(nóng)業(yè)信息管理和技術(shù)支持服務(wù)機(jī)構(gòu)。同時(shí),湖南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2013年6月,湖南省有從事物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)的企業(yè)共240多家;分布在傳感器、芯片設(shè)計(jì)、電子標(biāo)簽、智能終端、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成、運(yùn)營(yíng)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),基本形成了初級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈,在部分領(lǐng)域還有一定優(yōu)勢(shì)。

不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的湖南智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了設(shè)施保障。

3.3 湖南堅(jiān)實(shí)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)有利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣

湖南土地資源豐富,全省擁有耕地4870萬畝,山地2.56億畝,水面2043萬畝。農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模;目前,全省已建立棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地共計(jì)100多個(gè)。涌現(xiàn)大批具有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品,如寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨、洞庭湖大閘蟹、隆回藥材、祁東黃花菜等。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展,湖南是我國(guó)農(nóng)民專業(yè)合作經(jīng)濟(jì)組織建設(shè)的試點(diǎn)省之一,在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的過程中,涌現(xiàn)出了大量農(nóng)村專業(yè)合作經(jīng)濟(jì)組織、營(yíng)銷大戶和農(nóng)民經(jīng)紀(jì)人。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長(zhǎng),十一·五期間年平均增長(zhǎng)4.7。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要大量投入,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長(zhǎng),農(nóng)民收入水平高,為智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了必要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ);豐富的土地資源、規(guī)模化農(nóng)產(chǎn)品基地、農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,以及蓬勃興起的高效特色農(nóng)業(yè),為湖南提速智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支撐平臺(tái)。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵,結(jié)合湖南推進(jìn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)分析,現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用可以采用以下應(yīng)用模式。

4.1 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智慧生產(chǎn)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要包括現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調(diào)節(jié)和控制環(huán)境。它是利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的信息感知技術(shù),主要包括農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及RS 技術(shù)等;利用它們采集各個(gè)農(nóng)業(yè)要素信息,包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù),在不同的作物生長(zhǎng)期,實(shí)施全面監(jiān)測(cè)[2]。這種生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用見效快,能夠?yàn)楦吒郊又诞a(chǎn)品錦上添花;方便的快速?gòu)?fù)制,可以快速應(yīng)用到不同的作物;而且這種技術(shù)各地都有類似的項(xiàng)目,有很成熟的應(yīng)用。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模的湖南,非常適合此類應(yīng)用,如,我們可以建設(shè)棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等科技示范基地項(xiàng)目,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智慧生產(chǎn)。

4.2 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品智慧流通

農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通主要包括智慧倉(cāng)儲(chǔ)、智慧配貨、智慧運(yùn)輸和流通安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)建立自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)物流管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)庫(kù)房高效管理,收發(fā)貨高速自動(dòng)記錄,收貨、入庫(kù)、盤點(diǎn)、出庫(kù)等多個(gè)流程能平滑連接,實(shí)現(xiàn)流通環(huán)節(jié)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)。通過RFID結(jié)合條碼技術(shù)、二維碼技術(shù),為農(nóng)產(chǎn)品及加工產(chǎn)品加貼RFID電子標(biāo)簽、對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的流通進(jìn)行編碼,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略,建立批發(fā)市場(chǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和集團(tuán)協(xié)同管理信息平臺(tái),用來收集、儲(chǔ)存、傳輸與整合:客戶信息、業(yè)務(wù)信息、交易信息、市場(chǎng)管理信息等,最終實(shí)現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、整體性,通過信息流帶動(dòng)物流、商流,協(xié)同管控,同時(shí)采用RFID、傳感器、GPS等高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧配貨、智慧運(yùn)輸[3]。

農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通,它涉及到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全以及農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格的穩(wěn)定,社會(huì)意義重大,同時(shí)也具有很大的市場(chǎng)潛力。湖南可以從一些有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品流通著手,如唐人神肉食品、寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨等,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品智慧流通示范,再擇機(jī)在其他農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)推廣。

4.3 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售

農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售是指產(chǎn)品從預(yù)訂、生產(chǎn)到物流配送的各個(gè)環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中,能實(shí)現(xiàn)全程跟蹤。它應(yīng)該包括以下三個(gè)環(huán)節(jié):①產(chǎn)品預(yù)訂;產(chǎn)品的預(yù)訂首先需要建立商務(wù)平臺(tái),目前農(nóng)產(chǎn)品的商務(wù)平臺(tái)主要采用農(nóng)產(chǎn)品電商預(yù)售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生產(chǎn)地,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的條碼技術(shù)、二維碼技術(shù)進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和出貨狀況的管理,并將農(nóng)產(chǎn)品信息上網(wǎng)。平臺(tái)用戶通過注冊(cè)會(huì)員的形式,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品自由集約訂購(gòu)。②有機(jī)生產(chǎn);邀請(qǐng)行業(yè)專家,依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合各產(chǎn)區(qū)的實(shí)際,制訂各農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)種植的具體標(biāo)準(zhǔn),在安全生產(chǎn)監(jiān)控下,遵規(guī)執(zhí)行。③安全監(jiān)控;為實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的產(chǎn)品認(rèn)證環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),通過監(jiān)控系統(tǒng),全程進(jìn)行跟蹤;為用戶提供詳細(xì)的數(shù)字及視頻信息保障,使產(chǎn)品從生產(chǎn),到物流配送的各個(gè)環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中。在田間設(shè)立高桿多視角攝像頭,通過無線方式連接至種植戶或養(yǎng)殖戶和駐點(diǎn)收購(gòu)站,監(jiān)控全程的無公害生產(chǎn),監(jiān)控視頻圖在平臺(tái)網(wǎng)站上實(shí)時(shí),訂購(gòu)者可隨時(shí)監(jiān)督。在物流配送中采用GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)跟蹤定位監(jiān)控,確保配送過程安全[4]。

目前,湖南農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺(tái)主要有“網(wǎng)上供銷社”、“特色湖南”等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),這些平臺(tái)已有一定影響力,且平臺(tái)業(yè)務(wù)功能也已成熟;只需在此基礎(chǔ)上,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的產(chǎn)品認(rèn)證環(huán)節(jié),應(yīng)能很好地實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售。

4.4 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智慧管理

智慧管理包括智慧預(yù)警、智慧調(diào)度、智慧指揮、智慧控制等。湖南土地資源復(fù)雜、山地、河湖水面較多,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的GIS,可以建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產(chǎn)條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)和進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計(jì)處理,實(shí)現(xiàn)智慧預(yù)警。利用專家系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ES),依靠農(nóng)業(yè)專家多年積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)需要解決的農(nóng)業(yè)問題進(jìn)行解答、解釋或判斷,提出決策建議,實(shí)現(xiàn)智慧指揮。利用農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DSS)可以實(shí)現(xiàn)我省在水稻栽培、飼料配方優(yōu)化設(shè)計(jì)、大型養(yǎng)殖廠的管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化等方面的智慧調(diào)度。智能控制技術(shù)(稱ICT) ,包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及綜合智能控制技術(shù),主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。通過這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)我省在規(guī)模化的基地種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中的智慧控制。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用很多,面對(duì)新時(shí)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型,湖南應(yīng)不失時(shí)機(jī)地大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用力度,使之成為我省農(nóng)業(yè)普及現(xiàn)代信息技術(shù)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的突破口。長(zhǎng)期以來的實(shí)踐證實(shí),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開現(xiàn)代信息技術(shù),在農(nóng)業(yè)發(fā)展中引入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以極大地提升生產(chǎn)效率,創(chuàng)造新的生產(chǎn)模式。

參考文獻(xiàn)

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第3篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

關(guān)鍵詞:動(dòng)物養(yǎng)殖;物聯(lián)網(wǎng);環(huán)境監(jiān)測(cè);B / S

中圖分類號(hào):TP274.+ 4;S817.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2016)06-00-04

0 引 言

一切生命體賴以生存的環(huán)境中必不可少的元素除了合適的光照、水分、空氣、養(yǎng)料,還有環(huán)境的溫濕度。環(huán)境溫濕度對(duì)農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、氣象業(yè)、食品行業(yè)、工控行業(yè)等都有極其重要的影響[1]。

畜禽養(yǎng)殖是經(jīng)濟(jì)體中的一個(gè)重要組成部分,規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖已成為畜禽養(yǎng)殖的趨勢(shì)[2,3]。

我國(guó)畜禽業(yè)正處在由規(guī)模化養(yǎng)殖向更加智能化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。在動(dòng)物養(yǎng)殖過程中,尤其針對(duì)剛出生的動(dòng)物,恒定的溫濕度指標(biāo)是保證成活率的關(guān)鍵因素。因此,設(shè)計(jì)出一種能方便地為飼養(yǎng)員使用的溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就顯得尤其重要。故環(huán)境調(diào)控水平是決定動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)生產(chǎn)水平高低的重要因素之一[4]。一些大型養(yǎng)殖場(chǎng)配置了傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),采用PLC( 可編程邏輯控制器) 作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心,采用有線方式分布設(shè)備[5,6]。其系統(tǒng)布線復(fù)雜,容易造成接觸不良等問題,導(dǎo)致維護(hù)困難且成本較高。

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,為精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的問題提供了新的解決方案,并在精細(xì)管理農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展。精準(zhǔn)管理農(nóng)業(yè)環(huán)境的技術(shù)在動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用中也有了突破性進(jìn)展。Soldatos A G、刁智華[7-11]等對(duì)設(shè)施環(huán)境的無線監(jiān)控系統(tǒng)信息采集做了研究;吳秋明[12]等基于物聯(lián)網(wǎng)的干旱區(qū)智能化微灌系統(tǒng),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了棉花智能化微灌系統(tǒng);W.S. Lee 等提出了傳感技術(shù)在農(nóng)作物精確種植中的應(yīng)用,利用無線傳感技術(shù)精確采集農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的精確管理[13];韓華鋒等基于ZigBee技術(shù)設(shè)計(jì)了一套溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),可以精確采集溫室環(huán)境的數(shù)據(jù)信息[14]。

本文在參考和借鑒相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,提出了一種結(jié)合ZigBee無線自組網(wǎng)技術(shù)和溫濕度傳感器技術(shù)的動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用CC2530模塊作為ZigBee無線網(wǎng)的通信硬件,并在模塊上增加CC2591功率放大芯片,保證了有效通信距離和信號(hào)質(zhì)量;采用DHT11溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境的溫濕度參數(shù)。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)體系,以HTML5為標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng);遵循“胖服務(wù)器端、瘦客戶端”的原則,既最大化利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的運(yùn)算和處理能力,又減少使用客戶端主機(jī)的存儲(chǔ)空間和運(yùn)算資源。同時(shí)設(shè)計(jì)了智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模型,為動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)的智慧化提供了理論基礎(chǔ),為下一步實(shí)現(xiàn)動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控的智能控制和科學(xué)決策打下基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)的總體目標(biāo)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

本系統(tǒng)定名為“動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”,系統(tǒng)功能的總體目標(biāo)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過各種傳感器實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù),并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)文件中;利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果;指導(dǎo)飼養(yǎng)員工作,使養(yǎng)殖環(huán)境達(dá)到最佳狀態(tài),保障動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)殖、提高效益的目標(biāo)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是“技術(shù)先進(jìn),系統(tǒng)實(shí)用,結(jié)構(gòu)合理,產(chǎn)品主流,成本低易維護(hù)”。具體設(shè)計(jì)原則如下:

(1)可行性和適應(yīng)性相統(tǒng)一。保證技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可行性,保證使用上的適應(yīng)性。做到有比較高的性能價(jià)格比。

(2)先進(jìn)性和成熟性相統(tǒng)一。結(jié)合最新開發(fā)技術(shù),采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)、方法;采用技術(shù)成熟的設(shè)備,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,不能做成試驗(yàn)性系統(tǒng)。考慮技術(shù)先進(jìn)性和開放性的同時(shí),還應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手,采用成熟的產(chǎn)品,確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

(3)標(biāo)準(zhǔn)性和開放性相統(tǒng)一。既要遵循已有的各級(jí)各類標(biāo)準(zhǔn),又要兼顧系統(tǒng)功能日后不斷擴(kuò)展的潛在需求,努力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)性和開放性相統(tǒng)一。

1.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)介紹

按照由下至上的順序?qū)⒄麄€(gè)系統(tǒng)分為感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層主要包括溫濕度傳感器以及相應(yīng)的設(shè)備,用于采集現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫濕度信息參數(shù),以字符串的形式輸出溫濕度值;傳輸層主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)設(shè)備,加電后自動(dòng)組成ZigBee無線網(wǎng),主要功能是將感知層的信息數(shù)據(jù)以空中電波為載體,傳輸?shù)綉?yīng)用層設(shè)備(比如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器);應(yīng)用層主要包括連接互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)服務(wù)器,通過服務(wù)器端運(yùn)行的腳本程序,讀取和分析數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中存儲(chǔ)的環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)信息,以網(wǎng)頁訪問的形式提供給遠(yuǎn)程登錄的用戶,供用戶對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境決策分析使用。動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流圖也稱為數(shù)據(jù)流程圖(Date Flow Diagram , DFD),是一種便于用戶理解和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程的圖形工具, 重點(diǎn)表示信息和數(shù)據(jù)從輸入到輸出的過程中所經(jīng)歷的一系列變換。本系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖如圖2所示。

1.4 無線傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

傳感器節(jié)點(diǎn)是組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本元素,本系統(tǒng)中傳感器節(jié)點(diǎn)由溫濕度傳感器DH11和美國(guó)國(guó)家儀器公司(TI)的ZigBee芯片CC2530構(gòu)成。實(shí)物和結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款較為通用的空氣環(huán)境溫濕度傳感器,同時(shí)也是一種已校準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)輸出形式溫濕度復(fù)合傳感器。它采用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)(Negative Temperature Coefficient,NTC)熱敏電阻測(cè)溫元件,并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。

CC2530芯片是用于2.4 GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE的一個(gè)真正的片上系統(tǒng)(SoC)解決方案。它能夠以非常低的總材料成本建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。CC2530結(jié)合了領(lǐng)先的RF收發(fā)器的優(yōu)良性能,業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051 CPU,系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存,8 KB RAM和許多其它強(qiáng)大的功能。CC2530有四種不同的閃存版本CC2530F32/64/128/256分別具有32/64/128/256 KB的閃存。CC2530 具有不同的運(yùn)行模式,使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間短,進(jìn)一步確保了低能源消耗[15]。

為了簡(jiǎn)化開發(fā),使用CC2530支持的Z-Stack網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。該協(xié)議棧是由TI開發(fā)的遵循IEEE802.15.4、ZigBee協(xié)議規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧[16]。

1.5 無線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

為了保證網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性,同時(shí)基于每個(gè)協(xié)調(diào)器可以支持255個(gè)終端節(jié)點(diǎn)加入本網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),本系統(tǒng)采用單簇型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。將養(yǎng)殖場(chǎng)區(qū)域設(shè)置成單簇型無線傳感器網(wǎng)絡(luò),ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

自組織網(wǎng)絡(luò)由兩類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成,分別是發(fā)起網(wǎng)絡(luò)的ZigBee協(xié)調(diào)器和自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)的ZigBee終端傳感器節(jié)點(diǎn)。Zigbee終端節(jié)點(diǎn)工作流程如圖5所示。ZigBee協(xié)調(diào)器工作流程如圖6所示。

2 固件程序

固件(firmware)一般存儲(chǔ)于設(shè)備中的電可擦除只讀存儲(chǔ)器E2PROM(Electrically Erasable Programmable ROM)或Flash芯片中,可由用戶通過特定的刷新程序進(jìn)行升級(jí)。在這里,固件程序即指存儲(chǔ)于終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)中的程序。

2.1 固件程序開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

IAR Embedded Workbench 是瑞典 IAR Systems 公司為微處理器開發(fā)的一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境(下面簡(jiǎn)稱IAR EW),支持ARM,AVR,MSP430等芯片內(nèi)核平臺(tái)[17]。

該集成開發(fā)環(huán)境中包含了C/C++編譯器、匯編工具、鏈接器、庫(kù)管理器、文本編輯器、工程管理器和C-SPY調(diào)試器。通過其內(nèi)置的針對(duì)不同芯片的代碼優(yōu)化器,IAR Embedded Workbench可以為8051系列芯片生成非常高效和可靠的Flash/PROMable代碼。

2.2 終端節(jié)點(diǎn)固件程序中的關(guān)鍵代碼簡(jiǎn)介

終端節(jié)點(diǎn)的主要功能是讀取DHT11溫濕度傳感器的數(shù)據(jù),并以溫濕度數(shù)值的形式通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)信道發(fā)送出去,供協(xié)調(diào)器接收。

關(guān)鍵代碼文件如下:

(1)驅(qū)動(dòng)DHT11溫濕度傳感器

代碼文件名DHT11.C。此部分代碼由傳感器供應(yīng)商提供,其中包含參數(shù)定義、微秒級(jí)和毫秒級(jí)延時(shí)、傳感器啟動(dòng)、數(shù)值讀取等內(nèi)容。

(2)網(wǎng)絡(luò)頻段選擇和網(wǎng)絡(luò)ID設(shè)置

代碼文件名F8wConfig.cfg。此文件屬于Z-Stack網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的配置文件。網(wǎng)絡(luò)頻段選擇語句如下:

-DDEFAULT_CHANLIST=0x00000800 // 11 - 0x0B

網(wǎng)絡(luò)ID設(shè)置語句如下:

-DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFF1

其中,0xFFF1為網(wǎng)絡(luò)ID。

(3)終端節(jié)點(diǎn)的消息傳送

代碼文件名SamPleApp.c。此文件是終端節(jié)點(diǎn)固件程序的主文件。其中SampleApp_SendPeriodicMessage()函數(shù)負(fù)責(zé)啟動(dòng)DHT11傳感器,讀取傳感器的數(shù)據(jù),并發(fā)送數(shù)據(jù)給協(xié)調(diào)器。

2.3 協(xié)調(diào)器固件程序

協(xié)調(diào)器固件程序的主要功能是發(fā)起ZigBee網(wǎng)絡(luò)、接收終端節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)、接收終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)串口。

代碼文件名SamPleApp.c。此文件是終端節(jié)點(diǎn)固件程序的主文件。其中SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送到計(jì)算機(jī)串口的功能。

3 上位機(jī)通信軟件

上位機(jī)通信軟件是指和計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行通信、將串口接收的數(shù)據(jù)保存成數(shù)據(jù)庫(kù)或文本文件的軟件。

這里使用MicroSoft公司的經(jīng)典開發(fā)工具Visual C++6.0開發(fā)了“Serial To MySQL”上位機(jī)軟件。其主要功能包括串口設(shè)置、連接MySQL服務(wù)器、接收串口數(shù)據(jù)、將串口數(shù)據(jù)寫入MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)等功能。

該軟件已申請(qǐng)軟件著作權(quán),并已經(jīng)被受理。細(xì)節(jié)此處不再贅述。

4 服務(wù)器端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)使用Dreamweaver CS6開發(fā),是基于PHP腳本語言和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng),屬于瀏覽器/服務(wù)器模式的信息管理系統(tǒng)。采用瀏覽器+網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問的方式。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖7所示。

4.2 溫度監(jiān)測(cè)頁面

系統(tǒng)總體頁面風(fēng)格設(shè)計(jì)為白色、綠色和藍(lán)色。白色代表天空,綠色代表節(jié)能環(huán)保,藍(lán)色代表大地。瀏覽器中的環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)界面如圖8所示。

5 結(jié) 語

本文簡(jiǎn)要介紹了基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、基本原則和方法。從基于Z-Stack網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的ZigBee自組網(wǎng)方式到傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),從串口通信到MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),從服務(wù)器端的信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)到主要頁面布局都做了詳細(xì)闡述。

通過在終端節(jié)點(diǎn)上更換不同的傳感器,該系統(tǒng)還可以方便地進(jìn)行擴(kuò)展,以完成其他多種環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)。

如何有效部署多類型、多數(shù)量的傳感器,如何保證網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,以便更加全面地監(jiān)測(cè)動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境信息,均有待于進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

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[15] cc2530.http:///link?url=sRIzecbeuC-ONfo55813cI7bsxBHYDBuO6zVzWi4sn4GMBBjnkJp4HjWSISiER9lNBpe_ia5ljBfxUAPFwck7K.

第4篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

關(guān)鍵詞:粒子群算法;粒子群算法優(yōu)化; PSO

一、粒子群算法的背景

粒子群算法( Particle Swarm Optimization, PSO)最早是由Eberhart和Kennedy于1995年提出。該算法從鳥群的覓食活動(dòng)中得到啟發(fā)并用于求解優(yōu)化問題。

二、算法簡(jiǎn)介

該算法主要模擬鳥群的覓食行為,假設(shè)一個(gè)有n只鳥(粒子)組成的鳥群(群體)對(duì)D維的空間進(jìn)行覓食,每只鳥在飛行的時(shí)候,既要考慮到自己的當(dāng)前最優(yōu)位置,也要也考慮鳥群的最優(yōu)位置,在算法實(shí)現(xiàn)時(shí)加入了c1和c2兩個(gè)量。c1是粒子個(gè)體認(rèn)知系數(shù),稱為“認(rèn)知學(xué)習(xí)因子”。c2是社會(huì)認(rèn)知系數(shù),所以又叫做“社會(huì)學(xué)習(xí)因子”。兩者統(tǒng)稱為“學(xué)習(xí)因子”。下面給出粒子群算法的速度以及位置更新公式:

除了以上4種,還有其他針對(duì)的學(xué)習(xí)因子進(jìn)行優(yōu)化的方法,例如帶有權(quán)重函數(shù)學(xué)習(xí)因子[12];三角函數(shù)變化學(xué)習(xí)因子[13];非對(duì)稱學(xué)習(xí)因子[14]等等。

四、粒子群算法的應(yīng)用

例如將其應(yīng)用到各類連續(xù)問題和離散問題的優(yōu)化,包括模糊控制器設(shè)計(jì),機(jī)器人路徑規(guī)劃,信號(hào)處理和模式識(shí)別,將其應(yīng)用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中,將其應(yīng)用到各種實(shí)際問題中,包括車間調(diào)度,TSP,VRP,配電網(wǎng)絡(luò),農(nóng)業(yè)工程等各種實(shí)際問題中。

五、粒子群算法展望

隨著各種優(yōu)化過后的粒子群算法的提出,例如MOPSO(多目標(biāo)粒子群算法),DMPSO(動(dòng)態(tài)多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法),SMOPSO(隨機(jī)多目標(biāo)粒子群算法),CMPSO(混沌變異粒子群算法),粒子群算法將會(huì)應(yīng)用到更多的實(shí)際當(dāng)中去。因?yàn)榱W尤核惴ū旧泶嬖谝紫萑刖植孔顑?yōu),因此如何將其與其他智能算法結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,也將會(huì)成為一大趨勢(shì)。

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第5篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)是指創(chuàng)建一個(gè)能讓參與者具有身臨其境感,具有完善的交互作用能力的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。它為人類觀察自然、欣賞景觀、了解實(shí)體提供了身臨其境的感覺,可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)演示農(nóng)作物受病蟲害侵襲的情況、農(nóng)作物生長(zhǎng)的虛擬、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的虛擬現(xiàn)實(shí)、土地中殘留農(nóng)藥遷移的模擬等。

當(dāng)前隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,“虛擬農(nóng)業(yè)”成為農(nóng)學(xué)專家們最為關(guān)注的課題之一。

虛擬農(nóng)業(yè),即以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究對(duì)象(農(nóng)作物、畜、禽、魚、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)、資源高效利用等)為核心,采用先進(jìn)信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的研究對(duì)象與環(huán)境因子交互作用,以品種改良、環(huán)境改造、環(huán)境適應(yīng)、增產(chǎn)等為目的的技術(shù)系統(tǒng)。

虛擬農(nóng)業(yè)主要由以下幾部分構(gòu)成:

1、農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)信息采集(科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)提供相應(yīng)的農(nóng)業(yè)環(huán)境等方面的數(shù)據(jù));

2、3D作物模型(虛擬對(duì)象模型)和3D環(huán)境模型;

3、作物(虛擬對(duì)象)傳感器(根、莖、葉);

4、作物(虛擬對(duì)象)與虛擬環(huán)境間相互作用――專家系統(tǒng)、模型等;

人作為外部因子用對(duì)作物(虛擬對(duì)象)的期望、環(huán)境的改變,自然變化的預(yù)測(cè)等來參與虛擬農(nóng)業(yè)。

總的來看,虛擬農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)科學(xué)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進(jìn)行模擬和虛擬,達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源,縮短農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重大項(xiàng)目研究的時(shí)間,節(jié)約經(jīng)費(fèi),降低生產(chǎn)成本,改善生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。它是一項(xiàng)非常實(shí)用的技術(shù),有著極高的推廣價(jià)值。

虛擬農(nóng)業(yè)如何應(yīng)用

從廣義來說虛擬農(nóng)業(yè)與虛擬現(xiàn)實(shí)一樣,只要你能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域想象到的都可以用虛擬農(nóng)業(yè)來實(shí)現(xiàn),但在實(shí)踐上我們通常都先著眼于對(duì)國(guó)計(jì)民生有重要意義的項(xiàng)目中來,如:

1、以水稻、玉米、小麥、大豆、棉花等主要農(nóng)作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)、品種為目的的虛擬;

2、以提高豬、牛、羊、雞、魚等主要肉類產(chǎn)品的品質(zhì)、產(chǎn)量為目的的虛擬,以及新品種的虛擬;

3、以提高設(shè)施農(nóng)業(yè)利用效率為目的的虛擬;

4、以提高資源綜合利用效率為目的的虛擬;

5、以農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)為對(duì)象的虛擬;

6、對(duì)農(nóng)機(jī)虛擬制造環(huán)境的模擬;

7、農(nóng)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)室;

8、農(nóng)業(yè)技能的遠(yuǎn)程教育與虛擬培訓(xùn)等等。

海外對(duì)虛擬農(nóng)業(yè)的開拓

英國(guó)麥當(dāng)勞最近奔赴英國(guó)各地舉行的農(nóng)業(yè)展覽和收獲慶祝活動(dòng)――“跟隨我們食物的腳步”,并且利用VR技術(shù),為到場(chǎng)參加者提供一個(gè)體驗(yàn)農(nóng)民生活的機(jī)會(huì),這對(duì)不少?gòu)奈唇佑|過農(nóng)村及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖工作的都市人來說是個(gè)很好的教育機(jī)會(huì)。

在活動(dòng)中,參與者能夠佩戴Gear VR觀看一段VR動(dòng)畫,了解無農(nóng)藥農(nóng)場(chǎng)以及放養(yǎng)養(yǎng)雞場(chǎng)的生產(chǎn)過程,大家可以了解到麥當(dāng)勞食品所使用的小麥和雞肉是如何種植和養(yǎng)殖的。除此之外,參與者還能夠佩戴Oculus Rift觀看一段360度視頻,視頻名為《作物頂端(Top of the Crop)》。在這段VR視頻中,我們仿佛乘坐著大型收割拖拉機(jī),根據(jù)廣播中的指示,慢慢地將在地下生長(zhǎng)的土豆挖出來。

這并不是農(nóng)業(yè)行業(yè)第一次采用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)。

據(jù)澳洲電視臺(tái)ABC Rural報(bào)道,由于前陣時(shí)間《口袋小怪GO》的熱賣,AR技術(shù)也逐漸被人們所熟知,連農(nóng)民們也跟上了這一勢(shì)頭。南昆士蘭大學(xué)農(nóng)業(yè)工程研究中心的研究工程師Mecheal Scobie對(duì)此評(píng)論道:“由于大家都聽說過《口袋妖怪GO》,所以向他們解釋AR的機(jī)制變得更加容易了。當(dāng)然,AR并不是VR,你不必完全沉浸在虛擬世界中。”利用AR技術(shù),在不久的將來, 農(nóng)業(yè)專家可以不用下地考察了。

他繼續(xù)解釋了AR技術(shù)是如何幫助農(nóng)民工作的,其中的方式包括為農(nóng)民提供灌溉水量的計(jì)劃值,這樣農(nóng)民可以根據(jù)降水量選擇合適的灌溉水量。“在以往,農(nóng)民面對(duì)的是粗略繁雜的表格和單子,現(xiàn)在AR技術(shù)讓這一切都直接在你眼前呈現(xiàn)”,他說。“使用AR的方式就和你平時(shí)使用手機(jī)一樣簡(jiǎn)單,你只需要把你的手機(jī)當(dāng)做信息收集器,它就會(huì)在地平線盡頭不斷收集碎片化信息,隨后,主機(jī)將會(huì)把這些信息綜合分析之后呈現(xiàn)給你。”

Scobie舉例解釋了AR技術(shù)是如何持續(xù)幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的:如果你有一臺(tái)裝載有AR設(shè)備的拖拉機(jī),我們甚至可以實(shí)時(shí)告訴你它運(yùn)行的位置、效率等具體情況。“或者你在水泵上裝載了追蹤器,你就可以在手機(jī)上查看水泵的排水量、燃油和電力使用量。”

國(guó)內(nèi)對(duì)虛擬農(nóng)業(yè)的嘗試

VR+鄉(xiāng)村旅游

在剛剛召開的第十六屆全國(guó)“村長(zhǎng)”論壇上,大家領(lǐng)略了中國(guó)農(nóng)業(yè)的領(lǐng)先科技:無人機(jī)施肥、噴灑農(nóng)藥,VR設(shè)備展示農(nóng)村的優(yōu)美風(fēng)光,運(yùn)用北斗導(dǎo)航對(duì)鄉(xiāng)村旅游實(shí)現(xiàn)智慧管理,地合云圖實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村土地規(guī)劃使用的大數(shù)據(jù)管理……看起來有些“高大上”的技術(shù),如今都開始在中國(guó)的新農(nóng)村發(fā)展中得以應(yīng)用。

在全國(guó)論壇主會(huì)場(chǎng)一樓,VR體驗(yàn)區(qū)吸引了眾多代表的眼球。戴上VR設(shè)備后,大家不僅可以看到彭州的寶山溫泉度假區(qū)、白鹿中法風(fēng)情小鎮(zhèn)等風(fēng)光,通過調(diào)節(jié)按鈕,還可以前后、左右、上下全方位看到這些風(fēng)光,具有身臨其境的感覺。

綠水青山、藍(lán)天白云、鳥語花香,這是許多農(nóng)村所擁有的優(yōu)美環(huán)境,也是當(dāng)下鄉(xiāng)村游發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。如何更好地推廣自己的旅游景點(diǎn)?顯然,用普通的文字、圖片、視頻作展示似乎已經(jīng)不那么有吸睛效果了。這時(shí)候就需要VR的現(xiàn)身。VR設(shè)備讓體驗(yàn)者觀看山谷景色時(shí),仿佛有乘坐飛機(jī)游山谷的感覺,既有在現(xiàn)場(chǎng)的“立體感”,又能360度觀看周圍景色,十分過癮。而當(dāng)畫面切換到餐廳里的九尺板鴨等美食“近在咫尺”時(shí),更有垂涎欲滴的感覺。這樣的旅游推廣讓觀眾體驗(yàn)式地感受當(dāng)?shù)仫L(fēng)景,極大地增加了吸引力。

VR+農(nóng)業(yè)直播

在廣東省湛江市遂溪縣一場(chǎng)“沙蟲”眾籌簽約儀式上,“VR+直播”與農(nóng)產(chǎn)品通過“互聯(lián)網(wǎng)+信用三農(nóng)”完美地結(jié)合在一起。短短三分鐘時(shí)間,近兩百人在線體驗(yàn)并認(rèn)籌了二十萬元的“沙蟲”。與會(huì)人員現(xiàn)場(chǎng)用VR眼鏡體驗(yàn)了“沙蟲”的生長(zhǎng)過程,用手機(jī)體驗(yàn)沙蟲生產(chǎn)的直播視頻。

此外,最近在湖南婁底新化縣舉行的“紫鵲春天會(huì)”春潮涌動(dòng),在波光粼粼的世界遺產(chǎn)紫鵲界梯田里,有一群時(shí)尚“蛙人”戴著暴風(fēng)魔鏡,體驗(yàn)著遠(yuǎn)古農(nóng)耕文明與超現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)科技VR的熱情相擁。顯然,紫鵲界沒有辜負(fù)這個(gè)春天。VR出現(xiàn)在農(nóng)耕梯田,就標(biāo)志著這片有著數(shù)千年歷史的始祖梯田已經(jīng)或正在步入農(nóng)業(yè)4.0時(shí)代。

第6篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

農(nóng)業(yè)是光伏應(yīng)用的重要領(lǐng)域

說到光伏產(chǎn)業(yè)的具體應(yīng)用,多數(shù)人的腦海里都會(huì)出現(xiàn)在西部戈壁灘或者沙漠建設(shè)的光伏電站,或者在工業(yè)廠房屋頂建設(shè)的分布式電站。由于太陽輻射能量密度低,建設(shè)光伏電站一般需要大面積的廉價(jià)土地,比如戈壁灘、半固定的沙漠和鹽堿地等。長(zhǎng)期以來,我國(guó)主要在新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古等地發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)。但由于這些地區(qū)適合建設(shè)的地方十分有限,且把這些電從沙漠地區(qū)運(yùn)輸?shù)焦I(yè)比較發(fā)達(dá)的沿海和南部地區(qū)成本比較高,所以中國(guó)目前的光伏電站已經(jīng)遭遇了發(fā)展的瓶頸,西部地區(qū)的電站建設(shè)速度也逐漸放緩。

那么光伏產(chǎn)品能不能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)一線生產(chǎn)中呢?答案是肯定的,比如利用太陽能的澆灌方式,太陽能照明、殺蟲等等已經(jīng)有了很多應(yīng)用,而進(jìn)一步將光伏發(fā)電電池板或者薄膜作為農(nóng)業(yè)工程的一部分進(jìn)行建設(shè),就形成了目前的分布式光伏應(yīng)用的一種新的模式——光伏農(nóng)業(yè)。

據(jù)介紹,目前光伏農(nóng)業(yè)主要有兩種應(yīng)用模式,一是通過在農(nóng)業(yè)大棚上架設(shè)不同透光率的太陽能電池板或者光伏薄膜來實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)勢(shì)在于:首先,由于其具備一定的透光性,不僅能滿足不同作物的采光需求,可種植有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品、名貴苗木等各類高附加值作物,還能夠養(yǎng)殖牲畜、發(fā)展?jié)O業(yè),或者實(shí)現(xiàn)作物的反季種植。其次,光伏農(nóng)業(yè)大棚利用的是農(nóng)業(yè)大棚的棚頂,因此能夠節(jié)約土地資源。最后,作為一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式,在帶動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣和應(yīng)用的同時(shí),通過實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化,將成為區(qū)域農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的支柱型產(chǎn)業(yè)。比如光伏農(nóng)業(yè)大棚把農(nóng)業(yè)、生態(tài)和旅游業(yè)結(jié)合起來,利用田園景觀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式,以貼近自然的特色旅游項(xiàng)目吸引周邊城市游客在周末及節(jié)假日作短期停留,以最大限度利用資源,增加旅游收益。

光伏農(nóng)業(yè)的另外一種應(yīng)用模式是將光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立出來,作為電站來提供電力。采用光伏發(fā)電,不僅能解決荒漠土地、林地或者大棚周邊的取水灌溉、魚塘供氧、荒漠治理、草原畜牧、海水淡化等領(lǐng)域的供電問題,并且無需架設(shè)電網(wǎng)、無需儲(chǔ)能裝置,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

比如光伏提水灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用就可以很大程度上解決我國(guó)農(nóng)業(yè)澆灌和人民生產(chǎn)生活水資源短缺問題。國(guó)家氣象局太陽能資源調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)荒漠太陽能資源總面積約為130萬平方公里,按照每平方公里安裝40MW的估計(jì),裝機(jī)潛力容量可達(dá)到500GW。在這些無電地區(qū),通過建立光伏電站發(fā)電,實(shí)現(xiàn)荒漠作物的提水灌溉。治沙女英雄牛玉琴治理的毛烏素沙漠就是很好的例子,治沙基地使用Solartech光伏揚(yáng)水系統(tǒng),在防沙治沙的同時(shí)還種植了玉米、大豆等各類經(jīng)濟(jì)作物。

而從目前的發(fā)展趨勢(shì)來看,我國(guó)光伏農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的產(chǎn)品供應(yīng)和需求都在逐步放大之中。其中的主要產(chǎn)品門類也已經(jīng)從單純的太陽能電池和太陽能電力系統(tǒng)拓展到光伏水泵(光伏滴灌、噴灌、微灌產(chǎn)品)、太陽能污水凈化系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)用太陽能轉(zhuǎn)光膜、農(nóng)業(yè)用光伏玻璃、太陽能馬燈、太陽能充電器、太陽能照明滅蚊燈、太陽能殺蟲燈等。

因此,光伏農(nóng)業(yè)科技不僅能夠有效利用太陽能資源,產(chǎn)出清潔綠色能源,還能實(shí)現(xiàn)高效種植,為綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一條新的路徑。光伏農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是一場(chǎng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)變工廠,田間變車間的過程。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是需要科技和新能源的推理和動(dòng)力,而光伏技術(shù)的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的支撐是恰逢其時(shí),也是歷史必然。

光伏農(nóng)業(yè)市場(chǎng)需求空間巨大

應(yīng)該說,我國(guó)從一開始對(duì)光伏農(nóng)業(yè)的市場(chǎng)前景認(rèn)識(shí)程度并不高。記者跟蹤了多年光伏產(chǎn)業(yè)的變化,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)最開始主要針對(duì)的是歐美市場(chǎng),其產(chǎn)品主要為光伏電池板,雖然控制器、蓄電池組、逆變器等設(shè)備的技術(shù)水平在不斷上升,但是一直以來,農(nóng)業(yè)都不是光伏產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。一直到2012年歐美與我國(guó)光伏電池的雙反事件的爆發(fā),才讓眾多的企業(yè)重視起分布式光伏乃至農(nóng)業(yè)光伏領(lǐng)域的存在。

NPDSolarbuzz分析師韓啟明表示:“中國(guó)的農(nóng)業(yè)光伏市場(chǎng)曾經(jīng)被下游光伏供應(yīng)商及安裝商忽視。在中國(guó)光伏出口面臨歐美雙反限制的不利情況下,在本土發(fā)掘更多的需求將成為光伏產(chǎn)業(yè)界的重要課題,農(nóng)業(yè)光伏則是眾多應(yīng)用中最具前景的一種。在農(nóng)業(yè)光伏項(xiàng)目中,最普遍的類型就是光伏大棚,因?yàn)槌斯?yīng)電力它們還具有其他優(yōu)勢(shì)。位于溫室頂部的光伏電池板可以遮陽吸熱,替代建筑材料,并增加整體美觀。”

目前,與農(nóng)業(yè)高度結(jié)合的商業(yè)光伏設(shè)施正在我國(guó)得到一線光伏開發(fā)商的支持,這一新的光伏應(yīng)用類別預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)會(huì)迅速增長(zhǎng)。比如應(yīng)用到生態(tài)農(nóng)業(yè)大棚中的仿生態(tài)轉(zhuǎn)光膜技術(shù),這種技術(shù)能根據(jù)不同植物生長(zhǎng)對(duì)不同波長(zhǎng)光吸收的需求,對(duì)透過轉(zhuǎn)光膜的太陽光進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換,以便農(nóng)作物更容易吸收,提高了光合作用的效率。這種新型農(nóng)業(yè)大棚能完全實(shí)現(xiàn)能源自給,既節(jié)能環(huán)保,又極易維護(hù),相比于傳統(tǒng)大棚,有成本低廉、農(nóng)產(chǎn)品量質(zhì)皆高的優(yōu)點(diǎn)。

2014年初,總面積3024平方米的國(guó)內(nèi)首個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)集成創(chuàng)新的智慧溫室在北京通州投產(chǎn)。該溫室的特點(diǎn)就是將光伏能源、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)融合,集成應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無土栽培技術(shù)與自動(dòng)化裝備,通過可視化管理和智能化決策,實(shí)現(xiàn)作物精準(zhǔn)化高效生產(chǎn)。這里通過裝備利用太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能薄膜光伏發(fā)電系統(tǒng)、草莓高產(chǎn)栽培裝置、苗木移植機(jī)器人、基于植物生長(zhǎng)檢測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能型自動(dòng)轉(zhuǎn)移噴灌機(jī)等,可以滿足溫室生產(chǎn)的灌溉、施肥、補(bǔ)光、補(bǔ)溫等不同用電的需求。同時(shí),還具有融雪功能,提高了溫室透光率和抗風(fēng)雪性能。

在國(guó)家相關(guān)政策抑制大型集中式地面電站建設(shè)、分布式發(fā)展又遭遇“好屋頂難求”的背景下,光伏蔬菜大棚、“漁光互補(bǔ)”水產(chǎn)養(yǎng)殖、太陽能殺蟲等一系列農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,為國(guó)內(nèi)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)會(huì)。

光伏技術(shù)和產(chǎn)品在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中有著廣泛的運(yùn)用前景和重大的現(xiàn)實(shí)意義。有專家計(jì)算,如果在全國(guó)大面積、大范圍地推廣光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)品,其市場(chǎng)可達(dá)千億元規(guī)模,在5年內(nèi)可達(dá)到萬億元規(guī)模。

光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)遍地開花

由于建設(shè)農(nóng)業(yè)與光伏一體化電站,將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植與光伏發(fā)電相結(jié)合,提高光伏發(fā)電項(xiàng)目土地的綜合利用率,實(shí)現(xiàn)陽光、土地資源的立體高效利用。因此得到了眾多地區(qū)的青睞。

2013年4月,河南省西峽縣中菇香菇專業(yè)合作社的光伏香菇產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目全面實(shí)施。該項(xiàng)目利用西峽香菇種植基地的優(yōu)勢(shì),引入太陽能光伏發(fā)電,全面提升該縣香菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。作為河南省惟一一家獲得鮮菇出口資質(zhì)的企業(yè),中菇合作社年產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化香菇3000萬袋。光伏香菇產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目計(jì)劃在3年內(nèi),把合作社現(xiàn)有的1200畝種植基地建設(shè)成集40兆瓦裝機(jī)容量的光伏電站和1000萬袋香菇高效種植基地為一體的光伏農(nóng)業(yè)示范基地。

2013年9月,江西省興國(guó)縣與恒天電力光伏有限公司簽訂恒天電力興國(guó)20MW光伏農(nóng)業(yè)科技大棚(電站)項(xiàng)目,項(xiàng)目總投資約3億元。該項(xiàng)目一期建設(shè)10MW光伏農(nóng)業(yè)科技大棚,占地面積600畝,投資1.8億元;二期建設(shè)10MW光伏農(nóng)業(yè)科技大棚,投資1.2億元。

據(jù)了解,該項(xiàng)目的一期工程位于興國(guó)縣埠頭鄉(xiāng)龍沙村龍沙灣,以大棚棚頂安裝高效晶體硅電池組件采集電量為特色。采取雙向運(yùn)營(yíng),利用棚頂光伏發(fā)電,打造“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營(yíng)模式;在棚內(nèi)種植苗木、茶葉、花卉、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品,打造以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為主的科技大棚旅游區(qū)。該項(xiàng)目建成后將成為該縣首家以光伏發(fā)電與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、旅游觀光有機(jī)結(jié)合起來的新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。

2013年10月,五原晟宇100MW光伏一期項(xiàng)目具備發(fā)電條件。晟宇100兆瓦光伏設(shè)施農(nóng)業(yè)項(xiàng)目總投資4.12億元,是由內(nèi)蒙古山路能源集團(tuán)有限責(zé)任公司投資建設(shè)、集光伏發(fā)電與設(shè)施農(nóng)業(yè)為一體的示范工程。項(xiàng)目分三部分組成:建設(shè)占地200畝的光伏溫室,在溫室頂部安裝光伏太陽板,實(shí)現(xiàn)空中發(fā)電、棚內(nèi)種植;利用原有舊排干改造,建設(shè)占地80畝的魚塘電站;采取節(jié)水設(shè)施農(nóng)業(yè)噴灌技術(shù),建設(shè)占地1200畝的地面電站,并間隙種植優(yōu)質(zhì)牧草及中草藥,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與工業(yè)的有機(jī)結(jié)合。

2013年10月,江蘇連云港市目前正興建首座蔬菜大棚光伏電站——二龍山光伏農(nóng)業(yè)生態(tài)科技園,項(xiàng)目總投資1.5億元,設(shè)計(jì)裝機(jī)規(guī)模15兆瓦。建成后,年發(fā)電量可達(dá)2000萬千瓦時(shí),園區(qū)蔬菜大棚年產(chǎn)各類水果400余噸。這里溫室里的照明、通風(fēng)、供暖等用電問題通過光伏發(fā)電解決,在同等面積的土地上形成立體的生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了大棚和電站的雙向受益。”

2013年11月,國(guó)家金太陽示范工程—“中國(guó)蔬菜之鄉(xiāng)”壽光首個(gè)蔬菜大棚光伏發(fā)電項(xiàng)目正式并入國(guó)家電網(wǎng)。該項(xiàng)目年均發(fā)電量近160萬千瓦時(shí),除滿足蔬菜大棚用電外,大部分將輸送給周邊居民使用,實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、種菜雙豐收。

據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì),到2014年3月,我國(guó)光伏蔬菜大棚、“漁光互補(bǔ)”水產(chǎn)養(yǎng)殖、光伏畜禽養(yǎng)殖大棚項(xiàng)目等已經(jīng)達(dá)到400多個(gè)。對(duì)于我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)來說,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的市場(chǎng)價(jià)值和市場(chǎng)空間正在快速發(fā)展。

光伏企業(yè)緊盯光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展

目前,國(guó)家正在大力倡導(dǎo)并推進(jìn)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)施,光伏發(fā)電與新型農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)、旅游觀光相結(jié)合的綠色能源與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相結(jié)合的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在吸引光伏企業(yè)的眼球。從2013年以來的市場(chǎng)發(fā)展來看,目前在中國(guó)許多省市,尤其是新疆、湖南和河北,越來越多的光伏項(xiàng)目開發(fā)商開始優(yōu)先考慮包括光伏農(nóng)業(yè)在內(nèi)的光伏應(yīng)用新機(jī)遇。

以中國(guó)節(jié)能環(huán)保集團(tuán)公司為例,該公司在去年就謀劃運(yùn)作總量超過100兆瓦的農(nóng)業(yè)光伏項(xiàng)目。2013年2月,中節(jié)能太陽能公司應(yīng)城光伏農(nóng)業(yè)科技有限公司注冊(cè)成立,成為太陽能第22家下屬子公司。據(jù)悉,中節(jié)能已順利取得由應(yīng)城市工商管理局頒發(fā)的中節(jié)能(應(yīng)城)光伏農(nóng)業(yè)科技有限公司企業(yè)法人營(yíng)業(yè)執(zhí)照,應(yīng)城項(xiàng)目公司正式成立,該子公司的成立將加快推動(dòng)應(yīng)城10MW光伏農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目的建設(shè)。2013年8月6日,中節(jié)能(漢川)農(nóng)業(yè)光伏科技大棚項(xiàng)目并網(wǎng)成功,向大棚輸送電能。這標(biāo)志著湖北首個(gè)農(nóng)業(yè)光伏科技大棚正式投運(yùn)。

此外,中海陽能源集團(tuán)、追日電氣、東方日升、保定天威保變、英利、漢能控股等企業(yè)都在抓緊實(shí)施與光伏農(nóng)業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目。比如中海陽能源集團(tuán)公司已于近日成功中標(biāo)中節(jié)能樂平20兆瓦光伏農(nóng)業(yè)科技大棚電站項(xiàng)目,項(xiàng)目是江西省引入的首家將光伏新能源應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的項(xiàng)目,同時(shí)也是目前全國(guó)規(guī)模最大的光伏農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目。而作為該項(xiàng)目的EPC總承包商,中海陽將為其提供全方位解決方案。據(jù)了解,中節(jié)能樂平20兆瓦光伏農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目通過在農(nóng)業(yè)大棚上架設(shè)太陽能電池板,在不改變農(nóng)用地性質(zhì)的同時(shí),將大棚屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流接入就近變電站并網(wǎng)發(fā)電。安裝在大棚上的太陽能電池板還將起到隔絕紅外線作用,處理好傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚保溫、升溫問題。此外,太陽能電池板所發(fā)電力還能為農(nóng)業(yè)大棚的LED植物燈系統(tǒng)、生物殺蟲燈、地源熱泵、加溫和散熱設(shè)備、拍水泵和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、植保設(shè)施等使用,從而達(dá)到棚上清潔發(fā)電、棚下高效種植的效果。

而我國(guó)兩家著名的薄膜光伏產(chǎn)品公司,保定天威保變和漢能公司也紛紛與光伏農(nóng)業(yè)結(jié)緣。保定天威保變電氣股份有限公司透露,天威薄膜公司一期技術(shù)升級(jí)新產(chǎn)品——薄膜光伏疊層組件,成功簽訂山東光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目供貨合同。天威集團(tuán)總經(jīng)理丁強(qiáng)介紹,該光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目位于山東省,包括16個(gè)蔬菜大棚,采用疊層120W型組件,總裝機(jī)容量0.69兆瓦。這是繼2010年天威薄膜公司17千瓦透光組件在山東壽光薄膜光伏農(nóng)業(yè)透光大棚成功應(yīng)用后,再次承建該工程的二期項(xiàng)目。

第7篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

1. 農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的概念

關(guān)于農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)(或更為寬泛的“農(nóng)業(yè)遺產(chǎn)”的概念),我國(guó)著名農(nóng)業(yè)歷史學(xué)家石聲漢先生從廣義和狹義兩個(gè)方面進(jìn)行了闡述。廣義的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)包括來自于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的農(nóng)藥、化肥、機(jī)械等以外的有關(guān)農(nóng)業(yè)的所有要素;狹義的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)指已經(jīng)逐漸淡出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的農(nóng)業(yè)要素。

我們的理解是:廣義的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)指人類在歷史時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中所創(chuàng)造的以物質(zhì)或非物質(zhì)形態(tài)存在的各種技術(shù)與知識(shí)集成,主要包括農(nóng)業(yè)遺址、農(nóng)業(yè)工具、農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)、農(nóng)業(yè)民俗、農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)物種、農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)景觀、農(nóng)業(yè)品牌、農(nóng)業(yè)村落等10種類型。狹義的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)指歷史時(shí)期創(chuàng)造并延續(xù)至今、人與自然協(xié)調(diào)、包括技術(shù)與知識(shí)體系在內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),特指聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)推進(jìn)的全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)(GIAHS)與農(nóng)業(yè)部推進(jìn)的中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)(China-NIAHS)。

全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在全球環(huán)境基金的支持下,于2002年發(fā)起的一個(gè)大型項(xiàng)目,旨在建立全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)及其有關(guān)的景觀、生物多樣性、知識(shí)和文化保護(hù)體系,并在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可與保護(hù),使之成為可持續(xù)管理的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目將努力促進(jìn)地區(qū)和全球范圍內(nèi)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和少數(shù)民族關(guān)于自然和環(huán)境的傳統(tǒng)知識(shí)和管理經(jīng)驗(yàn)更好地認(rèn)識(shí),并運(yùn)用這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來應(yīng)對(duì)當(dāng)展所面臨的挑戰(zhàn),特別是促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)的振興和農(nóng)村發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

按照FAO的定義,全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)是農(nóng)村與其所處環(huán)境長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化和動(dòng)態(tài)適應(yīng)下所形成的獨(dú)特的土地利用系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)景觀,這些系統(tǒng)與景觀具有豐富的生物多樣性,而且可以滿足當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)與文化發(fā)展的需要,有利于促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。進(jìn)一步表述,這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是農(nóng)、林、牧、漁復(fù)合系統(tǒng),是植物、動(dòng)物、人類與景觀在特殊環(huán)境下共同適應(yīng)與共同進(jìn)化的系統(tǒng),是通過高度適應(yīng)的社會(huì)與文化實(shí)踐和機(jī)制進(jìn)行管理的系統(tǒng),是能夠?yàn)楫?dāng)?shù)靥峁┦澄锱c生計(jì)安全和社會(huì)、文化、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的系統(tǒng),是在地區(qū)、國(guó)家和國(guó)際水平具有重要意義的系統(tǒng),同時(shí)也是面臨著威脅的系統(tǒng)。

我國(guó)是最早響應(yīng)和積極參與全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)保護(hù)的國(guó)家之一。2004年以來,我國(guó)農(nóng)業(yè)部、中國(guó)科學(xué)院積極支持,有關(guān)地方政府積極配合,不同學(xué)科的專家和遺產(chǎn)地人民積極參與,在示范點(diǎn)選擇與推薦、保護(hù)利用探索與經(jīng)驗(yàn)推廣、科學(xué)研究與科學(xué)普及等方面開展了卓有成效的工作,獲得了良好的社會(huì)效益、生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益,成為其他國(guó)家學(xué)習(xí)的榜樣。

2012年3月,農(nóng)業(yè)部正式啟動(dòng)中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)挖掘與保護(hù)工作。中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)是指人類與其所處環(huán)境長(zhǎng)期協(xié)同發(fā)展中,創(chuàng)造并傳承至今的獨(dú)特的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),這些系統(tǒng)具有豐富的農(nóng)業(yè)生物多樣性、傳統(tǒng)知識(shí)與技術(shù)體系、獨(dú)特的生態(tài)與文化景觀等,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)文化傳承、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)功能拓展具有重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義。根據(jù)這一定義,主要包括小規(guī)模庭院經(jīng)濟(jì)型、特殊遺傳資源保護(hù)型、多個(gè)物種互利共生型、景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化型、水土資源持續(xù)利用型等不同類型。

2. 農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的特點(diǎn)

(1)活態(tài)性:這類農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)是有人參與、至今仍在使用、具有較強(qiáng)的生產(chǎn)與生態(tài)功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),系統(tǒng)地直接生產(chǎn)產(chǎn)品和間接生態(tài)與文化服務(wù)依然是農(nóng)民生計(jì)保障和鄉(xiāng)村和諧發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

(2)動(dòng)態(tài)性:指隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步,以及滿足人類不斷增長(zhǎng)的生存與發(fā)展需要,所表現(xiàn)出的系統(tǒng)穩(wěn)定基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)與功能的調(diào)整。

(3)適應(yīng)性:指隨著自然條件的變化所表現(xiàn)出的系統(tǒng)穩(wěn)定基礎(chǔ)上的協(xié)同進(jìn)化,充分體現(xiàn)出人與自然和諧的生存智慧。

(4)復(fù)合性:這類遺產(chǎn)不僅包括一般意義上的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)知識(shí)和技術(shù),還包括那些歷史悠久、結(jié)構(gòu)合理的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)景觀,以及獨(dú)特的農(nóng)業(yè)生物資源與豐富的生物多樣性,體現(xiàn)了自然遺產(chǎn)、文化遺產(chǎn)、文化景觀遺產(chǎn)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的復(fù)合特點(diǎn)。

(5)戰(zhàn)略性:這類農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)對(duì)于應(yīng)對(duì)全球化和全球變化帶來的影響,保護(hù)生物多樣性,保障生態(tài)安全與糧食安全,有效緩解貧困,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

(6)多功能性:這類遺產(chǎn)具有多樣化的農(nóng)產(chǎn)品和巨大的生態(tài)與文化價(jià)值,充分體現(xiàn)出食品保障、原料供給、就業(yè)增收、生態(tài)保護(hù)、觀光休閑、文化傳承、科學(xué)研究等多種功能。

(7)可持續(xù)性:主要體現(xiàn)在這些農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)對(duì)于極端自然條件的適應(yīng)、居民生計(jì)安全的維持和社區(qū)和諧發(fā)展的促進(jìn)作用。

(8)瀕危性:指由于政策與技術(shù)原因和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段性特征所造成的系統(tǒng)不可逆變化,表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生物多樣性的減少和喪失、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和知識(shí)體系的消失、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

二、農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的價(jià)值

農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)具有突出的生態(tài)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、文化價(jià)值、科研價(jià)值和示范價(jià)值等, 這些價(jià)值從不同方面體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)價(jià)值的多樣性。充分挖掘農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的多種價(jià)值, 可為農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)保護(hù)和合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

第8篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng);智能農(nóng)業(yè)

中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)07-0250-02

1物聯(lián)網(wǎng)的概念

“物聯(lián)網(wǎng)”翻譯成英文是“TheInternetofThings”由此可見,“物聯(lián)網(wǎng)”的重點(diǎn)就是物品與物品之間的交流,物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)發(fā)展之后的第三次大規(guī)模的科技發(fā)展的時(shí)刻。在運(yùn)用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,在紅外線探測(cè)技術(shù)的幫助下對(duì)農(nóng)作物的發(fā)展情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及實(shí)時(shí)采集被測(cè)農(nóng)作物的信息,這些信息將在短時(shí)間內(nèi)被集合完畢發(fā)送給檢測(cè)者。這種正在建設(shè)中的新型的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)物理世界、計(jì)算機(jī)世界以及人類社會(huì)這三個(gè)世界的聯(lián)通以及發(fā)展,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及具有戰(zhàn)略意義。而同時(shí)也給人們的生活提供了便利。物聯(lián)網(wǎng)的重中之重是對(duì)信息的采集,在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,信息對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有決定性的作用。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展,人與人之間交流往往更多地依賴互聯(lián)網(wǎng)。而物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)也印證了這一點(diǎn),經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了人們各種方面的需要飛速增長(zhǎng)。而相較于互聯(lián)網(wǎng)來說,物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)⒂|手伸到互聯(lián)網(wǎng)所不能企及的方方面面。在互聯(lián)網(wǎng)上,人們往往只能感受到一個(gè)非常平面的形象,但是運(yùn)用了物聯(lián)網(wǎng)之后,人與人之間將可以全方面的感知對(duì)方,這種感知不再是單一平面的,而是立體以及三維的。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生將會(huì)為整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)帶來一次較大的改革。而物聯(lián)網(wǎng)也將為互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展提供可供選擇的方向。總而言之,物聯(lián)網(wǎng)就是通過現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)并將其運(yùn)用到物品的傳遞以及監(jiān)控過程中,將物品的任何細(xì)節(jié)都與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息的第一手傳達(dá)。以便于實(shí)現(xiàn)物品的交換和傳遞。智能化的物品傳達(dá)也能實(shí)現(xiàn)迅速的定位以及跟蹤。物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展也將為我國(guó)的科學(xué)發(fā)展提供一個(gè)新的平臺(tái),讓世界的目光都注意到我國(guó)科技的進(jìn)步。而我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),在農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的今天,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求則更為明顯。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將給我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來調(diào)整,為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的升級(jí)起到了巨大的推動(dòng)作用。

2物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在關(guān)注我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的同時(shí)我們也要將目光注視到歐美各國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,歐洲的物聯(lián)網(wǎng)被分為很多個(gè)層次,且在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中,農(nóng)業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最為重要。為了使得農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,農(nóng)作物的發(fā)展情況被第一時(shí)間獲知,作物的生長(zhǎng)形式、水土狀態(tài)以及是否有蟲害,這些在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中都是需要解決的細(xì)微的問題。在信息傳輸層中,傳感器獲取各類數(shù)據(jù)的功能被放大,信息應(yīng)用系統(tǒng)將會(huì)制定科學(xué)的管理模式以及定時(shí)定量的肥料施加都體現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制。這些年來,為了適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化,歐美一些國(guó)家率先開展了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的更新以及變革,實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的大范圍使用,形成了一批良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用模式,推動(dòng)了相關(guān)新型產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也促進(jìn)了其他物品在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為物聯(lián)網(wǎng)的全方位發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。而我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方面具有較大的需求,為了保證農(nóng)作物在傳遞過程中的實(shí)時(shí)消息反饋,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)滲透到物品的傳輸、檢驗(yàn)等多個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)省以及農(nóng)作物收獲之后的高效流通,在農(nóng)作物物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)方面還有很多功能正在探索過程中。

2.1農(nóng)業(yè)資源利用

在農(nóng)業(yè)資源探測(cè)以及監(jiān)控方面,我國(guó)可以利用衛(wèi)星對(duì)土地的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行探測(cè)并將探測(cè)效果傳遞給各級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息的整合以及分析,經(jīng)過層層監(jiān)控和分析之后,將會(huì)最大限度的農(nóng)業(yè)范圍的統(tǒng)籌與規(guī)劃。對(duì)農(nóng)作物的事實(shí)情況的把握也將會(huì)十分清晰而明了。與此同時(shí),為了方便農(nóng)作物的采集,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源信息的及時(shí)反饋,GPS定位系統(tǒng)也將會(huì)運(yùn)用到農(nóng)作物的定位之中來。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的不浪費(fèi)。目前,在農(nóng)業(yè)資源整合、農(nóng)業(yè)資源的探測(cè)、土壤成分的檢測(cè)以及害蟲的防疫當(dāng)中都使用了GPS技術(shù),GPS技術(shù)也就是定位技術(shù)利用衛(wèi)星,對(duì)大面積的農(nóng)作物能起到很好的檢測(cè)作用。為了使得有機(jī)農(nóng)作物的生長(zhǎng)更加健康也有利于農(nóng)作物整體的把握,而且從國(guó)外引進(jìn)的新型技術(shù)也可以對(duì)農(nóng)田里的各種情況都能制定出一套完美的應(yīng)對(duì)政策,對(duì)突況進(jìn)行監(jiān)控并且及時(shí)反饋到監(jiān)控者那里。特別是如今的農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)行到一個(gè)精細(xì)農(nóng)業(yè)的狀態(tài),對(duì)由于環(huán)境變化引起的農(nóng)作物的變化都需要有效的應(yīng)對(duì)。在檢測(cè)區(qū)域中構(gòu)建基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和安裝傳感器,用于采集水溫、PH值、電解質(zhì)等等多種參數(shù),及時(shí)的水況反應(yīng)能夠?qū)⑺h(huán)境參數(shù)上傳至檢測(cè)中心并進(jìn)行分析。

2.2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控是保證農(nóng)作物安全以及生態(tài)安全的重要基礎(chǔ),為了對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)的環(huán)境進(jìn)行全方位的監(jiān)控,還需要做到以下幾點(diǎn)。一方面,要加強(qiáng)立法,完善的相關(guān)政策法規(guī)才能解決在生產(chǎn)過程中的諸多問題。也對(duì)許多重要問題的解決提供模范的解決方式。另一方面,在建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí),對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建也必不可少。因此國(guó)家必須要運(yùn)用高科技手段融合互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)的自主監(jiān)控,為了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出自己的努力。我國(guó)的生態(tài)環(huán)境在形勢(shì)趨于變好的今天仍然存在很大的問題,因此對(duì)環(huán)境監(jiān)控方面仍然不可松懈,對(duì)大氣環(huán)境,對(duì)河流污染以及草木覆蓋程度的監(jiān)控形勢(shì)都比較嚴(yán)峻。經(jīng)分析研究后發(fā)現(xiàn),地面監(jiān)測(cè)站與遙感技術(shù)的結(jié)合是組成我國(guó)環(huán)境監(jiān)控的主要手段。在前期衛(wèi)星不曾覆蓋的地點(diǎn)進(jìn)行人口測(cè)量,在無線傳感技術(shù)發(fā)展的同時(shí)開展了無數(shù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。星星之火可以燎原,在星星點(diǎn)點(diǎn)的檢測(cè)站的建設(shè)下,我國(guó)的環(huán)境檢測(cè)形成了一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),這些系統(tǒng)依靠傳感器以及無線通信技術(shù),是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大后備軍。

2.3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)管理

建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的前提是實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)的管理。只有將農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與高新技術(shù)發(fā)展結(jié)合到一起,才能最大限度地為農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來幫助。在集成了信息技術(shù)以及GPS技術(shù)以后,農(nóng)作物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)變得無限透明,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的獲取,對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理以及突發(fā)事情的應(yīng)對(duì)決策都顯得十分智能。

3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)數(shù)據(jù)收集:在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中,對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境中的溫度、濕度、PH值、二氧化碳含量都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控。在上述所測(cè)數(shù)值出現(xiàn)超出常態(tài)的變化時(shí),監(jiān)控者可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn),并且在物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上找到解決方案,并且對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境中的設(shè)備進(jìn)行調(diào)控。2)視頻監(jiān)控:在物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的今天,用戶只要擁有一個(gè)手機(jī)或者電腦等等其他的移動(dòng)設(shè)備,就可以實(shí)時(shí)關(guān)注自己所訂購(gòu)的農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,也可以根據(jù)監(jiān)控室內(nèi)的作物實(shí)際情況實(shí)施遠(yuǎn)程想法的傳達(dá)。3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):在物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控過程中所產(chǎn)生的農(nóng)作物的數(shù)據(jù)往往能反應(yīng)農(nóng)作物生長(zhǎng)中的種種問題從而為以后農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供素材,在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)檔案的存放。4)數(shù)據(jù)研究:系統(tǒng)將會(huì)在收集到數(shù)據(jù)之后,第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)報(bào)表的制作,讓用戶第一時(shí)間感受到農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況以及空間分布情況。5)遠(yuǎn)程控制:由于物聯(lián)網(wǎng)的便利性以及可操作性,用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行農(nóng)作物的監(jiān)控以及對(duì)溫度、濕度的操控。6)錯(cuò)誤報(bào)警:系統(tǒng)將會(huì)給用戶權(quán)限設(shè)定一些警戒線,超出警戒線,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)第一時(shí)間通知用戶,讓用戶能接觸到農(nóng)作生長(zhǎng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)以達(dá)到自己的理想生長(zhǎng)情況。

4推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程的建議和展望

我國(guó)幅員遼闊,并且由于農(nóng)作物生長(zhǎng)范圍較大,因此建議物聯(lián)網(wǎng)建立專業(yè)的工程專項(xiàng),在農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)區(qū)域?qū)嵤┬滦娃r(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的應(yīng)用需求,在已有試點(diǎn)區(qū)域的基礎(chǔ)上,擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)的范圍。與此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),政府在一些措施以及政策的制定和實(shí)行上還不是非常的完善,而物聯(lián)網(wǎng)又具備高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn),為了支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,政府應(yīng)該在稅收等方面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行減免、甚至補(bǔ)貼。并且根據(jù)種植作物的不同實(shí)現(xiàn)不同的補(bǔ)貼限額。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)的很多領(lǐng)域發(fā)展還不夠成熟,但是在大環(huán)境下,我們?cè)谡叩闹С窒禄蛟S能夠奮起直追,與歐美國(guó)家站在同一起跑線上。目前,在農(nóng)業(yè)育秧階段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的滲透,可以預(yù)見的是,在不久的將來,互諒網(wǎng)將會(huì)發(fā)展到農(nóng)作物生長(zhǎng)的方方面面。由于手機(jī)、pad、電腦等等用品的普及,用戶的實(shí)時(shí)監(jiān)控也不再是夢(mèng)想。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合政府設(shè)立的無數(shù)監(jiān)測(cè)站可全方位地掌控我國(guó)生態(tài)環(huán)境中的雨、水、干旱、大雪等等問題。為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供及時(shí)的預(yù)警報(bào)告,為農(nóng)作物的及時(shí)保護(hù)提供了方案支持。而到了農(nóng)作物成熟階段,用戶可以直接在家里實(shí)現(xiàn)對(duì)收割機(jī)等大型農(nóng)業(yè)設(shè)備的監(jiān)控以及同GPS技術(shù)對(duì)它們的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握,不僅如此,強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)還能實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)實(shí)時(shí)路況的掌握以便于達(dá)到農(nóng)用設(shè)備資源的不浪費(fèi),為他們實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效率的最大化提供最大的幫助。與此同時(shí),用戶還可以對(duì)收割機(jī)內(nèi)部的溫度進(jìn)行控制。因此,物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的前途不可限量,幾乎方方面面都可以運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng),而未來的農(nóng)業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,也會(huì)更加的智能,這對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展擁有者巨大的作用,對(duì)人工成本的降低將會(huì)是一筆巨大的財(cái)富。

參考文獻(xiàn):

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第9篇:智慧農(nóng)業(yè)工程范文

關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);物聯(lián)網(wǎng);傳感器節(jié)點(diǎn)

中圖分類號(hào):TP391.44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2012)08-0025-02

2009年在無錫成立“感知中國(guó)”中心,并且,目前針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的《國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》也正在制定過程中,進(jìn)一步確定了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新興科技領(lǐng)域中的重要位置。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)中的核心產(chǎn)業(yè),也需要更多的關(guān)注與研究,以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得物聯(lián)網(wǎng)成為新的全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)介

1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, wireless sensor networks)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,是采用無線通信的方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠通過集成化的微型傳感器,協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種感知對(duì)象的信息,并對(duì)信息資料進(jìn)行處理,再通過無線通信方式發(fā)送,并以自組多跳網(wǎng)絡(luò)方式傳送給信息用戶,以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、目標(biāo)跟蹤以及報(bào)警監(jiān)控等各種功能。

目前,傳感器信息獲取技術(shù)逐漸向集成化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,其智能化的發(fā)展將會(huì)帶來一場(chǎng)信息革命。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),該技術(shù)具備的感知能力、計(jì)算能力、通信能力,給更多WSN的應(yīng)用空間和應(yīng)用價(jià)值提供了可能性,是物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前研究開發(fā)的熱點(diǎn)之一。

1.2物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)(IOT, internet of things)顧名思義就是物物相連。目前較為認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)定義為:物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

另外,物聯(lián)網(wǎng)可以理解為通過“泛在網(wǎng)絡(luò)”實(shí)現(xiàn)“泛在服務(wù)”,基于個(gè)人和社會(huì)的各種需求,通過融合前沿智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間所需要的信息采集、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、決策使用等綜合服務(wù),是一種更加廣泛深遠(yuǎn)的未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形態(tài)。

物聯(lián)網(wǎng)最為明顯的特征是物物相連,信息可以自動(dòng)化處理,無需人為操作,所以效率極高,降低了人為因素引發(fā)的不穩(wěn)定性。因此,物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用潛力非常巨大,應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛,發(fā)揮了極大的價(jià)值作用,而且物聯(lián)網(wǎng)將與互聯(lián)網(wǎng)有效地整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。

2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成的層次體系。感知層主要涉及到RFID、傳感器、二維碼等機(jī)器設(shè)備,然后通過電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)層,及時(shí)準(zhǔn)確地傳遞物體基本信息,在應(yīng)用平臺(tái)上,利用各種先進(jìn)智能技術(shù)對(duì)信息資料進(jìn)行分析處理,以便對(duì)物體進(jìn)行智能控制。如圖1所示,傳感器在基礎(chǔ)感知層,負(fù)責(zé)對(duì)物體信息的采集和抓取,這一功能對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,起著至關(guān)重要的支撐作用。

2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可快速隨機(jī)部署、可自組織、隱蔽性強(qiáng)、高容錯(cuò)性等特點(diǎn),使得傳感器節(jié)點(diǎn)在惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中發(fā)揮極大的作用。

在軍事領(lǐng)域應(yīng)用方面,結(jié)合無線傳感器技術(shù)思想,將大量廉價(jià)傳感器節(jié)點(diǎn),通過飛機(jī)或火炮等發(fā)射裝置,按照一定的密度投放到待監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi),對(duì)節(jié)點(diǎn)周邊環(huán)境的各種參數(shù),如溫度、濕度、聲音、磁場(chǎng)等信息進(jìn)行采集,然后由傳感器自組織網(wǎng)絡(luò),通過網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等通訊方式,傳回信息中心,實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)耻姳εc裝備,實(shí)時(shí)監(jiān)視沖突區(qū),進(jìn)行目標(biāo)定位,戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估,并實(shí)現(xiàn)各種攻擊的監(jiān)測(cè)和搜索等功能,有效地提高軍隊(duì)的作戰(zhàn)決策能力。

2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用比較廣泛,比如工業(yè)安全、先進(jìn)制造、交通控制管理、安防系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理等領(lǐng)域,其中工業(yè)安全領(lǐng)域的應(yīng)用研究已日趨壯大。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下,工業(yè)通信技術(shù)正朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展。目前,隨著測(cè)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,煤礦、石化、核電等行業(yè)對(duì)工作人員安全及易燃、易爆、有毒物質(zhì)的監(jiān)測(cè)成本非常昂貴。其中,煤炭行業(yè)對(duì)先進(jìn)的井下安全生產(chǎn)保障系統(tǒng)的需求日漸巨大。因此,降低投資和使用成本成為工業(yè)通信技術(shù)發(fā)展新階段的迫切要求。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本低廉、方便簡(jiǎn)捷、泛在感知等特點(diǎn)可以滿足工業(yè)通信領(lǐng)域的多個(gè)要求。對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)經(jīng)防爆處理和技術(shù)優(yōu)化后,用于危險(xiǎn)的工作環(huán)境,實(shí)時(shí)全面地監(jiān)控員工安全及工業(yè)全流程,及時(shí)獲取險(xiǎn)惡工作環(huán)境下工作現(xiàn)場(chǎng)的員工基本情況、工作環(huán)境狀況以及其它無法在線監(jiān)測(cè)的重要工業(yè)過程參數(shù),并在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化控制工業(yè)流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種安全事故,達(dá)到國(guó)家指定的安全生產(chǎn)目標(biāo)。目前,作者所在的山東省科學(xué)院省計(jì)算中心部門無線傳感器網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)開展了煤礦井下定位系統(tǒng)的研究,取得了重要的研究成果。

2.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)作為中國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一大基礎(chǔ),促進(jìn)其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)將產(chǎn)生重大的意義。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信簡(jiǎn)便、部署簡(jiǎn)捷、可密集分布等優(yōu)勢(shì),可以充分地發(fā)揮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,用以監(jiān)測(cè)土壤環(huán)境狀況、農(nóng)作物灌溉及生長(zhǎng)情況、牲畜和家禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表特征檢測(cè)。再結(jié)合目前成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS技術(shù),可以構(gòu)建能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)管理的系統(tǒng)平臺(tái)。例如英特爾公司在俄勒岡建立的世界上第一個(gè)無線葡萄園,通過無線傳感器監(jiān)測(cè)葡萄生長(zhǎng)環(huán)境中得各種因素,并分析葡萄質(zhì)量與各種影響因素之間的關(guān)系,是典型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能耕種的實(shí)例。在國(guó)內(nèi),在“九五”計(jì)劃中,“工廠高效農(nóng)業(yè)工程”把智能傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)化的研制列為國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目,可以看出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的重要作用和意義。

2.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域中的應(yīng)用

目前,隨著國(guó)家人口老齡化日趨明顯,在醫(yī)療護(hù)理方面的問題也愈加增多起來,對(duì)于病患者的病情實(shí)時(shí)關(guān)注成為亟待解決的問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在此方面發(fā)揮了重要作用,在患者身上可以安放各種傳感器,用以檢測(cè)采集各種生理信息,比如體溫、呼吸、血壓等生理數(shù)據(jù),一方面可以隨時(shí)關(guān)注患者的病情發(fā)展情況,另一方面,可以將收集的生理數(shù)據(jù)作為研制新藥品的參考資料。另外,也可以在患者居住的環(huán)境里安放多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn),有效監(jiān)測(cè)病人的活動(dòng)狀況,進(jìn)行遠(yuǎn)程的人體行為監(jiān)測(cè)。現(xiàn)在,美國(guó)已經(jīng)開展了一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)項(xiàng)目,可以實(shí)現(xiàn)家庭護(hù)理,方便老年人獨(dú)居時(shí)給予及時(shí)的幫助。

2.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能家居領(lǐng)域中的應(yīng)用

目前,智能家居是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。從一定意義上講智能家居就是高科技的家庭自動(dòng)化系統(tǒng),融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、綜合布線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),自動(dòng)化控制、遠(yuǎn)程控制家庭中的各種產(chǎn)品設(shè)備,實(shí)現(xiàn)擬人化的要求,提升家居安全性、便捷性、舒適性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。而自動(dòng)化、遠(yuǎn)程控制所需的各種信息,均是由無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳達(dá)的,比如環(huán)境檢測(cè)信息、安放系統(tǒng)的有效實(shí)施,都需要無線傳感器節(jié)點(diǎn)提供家庭煤氣含量、溫度、濕度等環(huán)境信息。所以,在智能家居系統(tǒng)中,每一個(gè)家居設(shè)備或終端,都會(huì)設(shè)置對(duì)應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn),通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的自組織互連,實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備互連與信息控制,從而實(shí)現(xiàn)家居生活的智能化。

3傳感器技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的必要性

據(jù)分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個(gè)階段,2010年之前廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域,2010~2015年物體互聯(lián),2015~2020年物體進(jìn)入半智能化,2020年之后物件全智能化。經(jīng)初步估計(jì),中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和應(yīng)用將有可能創(chuàng)造1000億元左右的產(chǎn)值。而且,已有部分省市的關(guān)于十二五期間物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,已加快形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基本框架等一系列的“智慧”行動(dòng),表明了大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的決心。而傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵物件之一,在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用過程中,傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高與發(fā)展勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層面,葉云認(rèn)為,目前中國(guó)最缺乏的是感知層的產(chǎn)品和技術(shù),是信息的抓取和聚合。在感知層中,由于傳感器技術(shù)的技術(shù)成熟度和成本問題,阻礙了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展及應(yīng)用。余建美指出,四個(gè)方面的因素將最終將決定物聯(lián)網(wǎng)的普及程度,一是無線傳感器的進(jìn)一步低功耗化,二是發(fā)展無線供電或采電技術(shù),三是能源的超微型化,四就是無線傳感器自身的微型化。除此之外,傳感器的集成制造技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)的智能化發(fā)展,也是無線傳感器需要考慮改善的重要方面。

因此,目前的傳感器技術(shù)的主要研究工作就要注重以上四個(gè)方面的因素,突破這些研究熱點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展水平勢(shì)必會(huì)突飛猛進(jìn),應(yīng)用也將會(huì)廣泛普及,市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,物聯(lián)網(wǎng)就可以真正實(shí)現(xiàn)物物相聯(lián),成為會(huì)“說話”、會(huì)“思考”、會(huì)“行動(dòng)”的物物信息交流網(wǎng)絡(luò)。

4結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來帶來了千載難逢的機(jī)遇,而無線傳感器技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)或不可缺的應(yīng)用技術(shù),它的突破性研究,必將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,推動(dòng)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)世界信息化的發(fā)展與建設(shè)。

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