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農業物聯網行業研究范文1
0 引 言
物聯網是我國戰略性新興產業的重要組成部分，《物聯網“十二五”發展規劃》[1]圈定了10大領域重點示范工程，智能農業便是其中之一。據工信部統計，智能農業在其領域五年內需要的人才約為1 000萬。從產業需求看，物聯網人才[2]總體可分為研究型人才和工程應用型人才兩類。
研究型人才主要為研究生層次或研究型高校所培養的畢業生，是各類“研究型企業”或“高新企業”的研發部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物聯網研究型人才培養方面，偏重于研究型和創新型，具有跨學科復合型特點。工程應用型人才主要為各類高職學?；蛐畔㈩惐究茖W院畢業生，以從事物聯網系統設計、產品開發、物聯網項目實施等為主，以系統設計、產品開發、工程項目策劃與實施為主的企業，更應注重工程應用技術能力的培養，加強工程實踐的實際訓練，突出技術應用能力、培養創新能力。
隨著近幾年大量物聯網應用系統開發完成，開始轉向系統的實施與維護過程，物聯網應用型人才的占比已趕上甚至超過了研發型人才需求。巨大的市場潛力，廣闊的行業發展前景，急待提高的人員素質，為職業學校辦好此朝陽專業建立信心和決心。很多高職院校抓住此良好環境和契機，建設好該新興專業，物聯網實訓室應用平臺是保障此專業能較好完成教學效果的前提和必要條件。
1 物聯網智慧農業實訓室平臺的需求分析
1.1 實訓室建設意義
從教學方面來說，應培養從事物聯網領域的系統設計、系統分析與系統開發的高技能人才。培養合理的知識結構，具備扎實的物聯網理論與實踐知識，并具備在物聯網領域跟蹤新知識、新技術的能力及較強的物聯網應用能力。通過理論課程的教學并結合實訓室的實驗，讓學生、學員親自動手，接觸各種實訓室設備。最終實現能讓學生獨立構架各種物聯網應用系統的目的。通過理論與實踐相結合，感知體驗與動手結合、方案設計與實際驗證結合來提高動手能力，積累實踐經驗，進一步提高學生水平。
從科研方面[3]來說，物聯網技術是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮，是一個全新的技術領域，包含RFID射頻技術、有線傳感技術、無線傳感技術、數據交換與網絡異構、終端管理等關鍵技術。實訓室物聯網設備通過射頻識別等設備與互聯網連接，實現智能化識別和管理，通過建設物聯網實訓室為教師提供物聯網應用研究的科研平臺，通過實訓室設備促進教師與科研人員進行更好的科研研究。
1.2 實訓室的建設特點
物聯網實訓室設計以技術全面化、業務典型化、應用教學化三個方面為指導思想進行建設。
1.2.1 技術全面化
主要解決技術知識層面的問題，實訓室引入物聯網龍頭企業工業化產品體系，融合產業發展趨勢，設計模式吻合教學實訓體系。實訓室不僅可以全面支持物聯網培訓認證所要求掌握的技術，還全面涵蓋了物聯網專業的基礎課和專業課[4]，如物聯網概論、信號與系統、計算機網絡、現代通信網、傳感器原理、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、近距無線傳輸技術、二維條碼技術、數據采集與處理、物聯網安全技術、物聯網組網技術等均可在此完成并創新拓展。
1.2.2 業務典型化
主要解決應用和就業層面的問題。眾多教育集團公司將多年成功的商業模式及成熟的行業應用如車聯網系統、智能家居、智慧農業等轉化為典型的業務場景以用于支撐物聯網行業應用實訓，使學生在實訓的同時了解、融入真實的行業產業應用。
1.2.3 應用教學化
應用數字化的主要目的在于解決培養和定位問題，通過物聯網實訓平臺、行業應用實驗箱、實訓墻、行業應用實訓場景等多種形態、多種應用的實驗實訓設備以及物聯網技術體驗中心實現理論與實踐的結合，感知體驗與動手的結合、方案設計與實際驗證的結合。
1.3 實訓室的建設目標
通過建立實訓室，建設一個教、學、研、培訓認證統一的實訓平臺，集教學、實訓、培訓認證功能于一體，圍繞物聯網主題，同時兼顧當前IT流行技術的發展趨勢，注重各種技術之間的融合?c靈活應用，既可滿足日常教學要求，又注重項目實訓及創新試驗，各設備之間還可以靈活組合。學員不僅可通過實訓室里的相關設備掌握物聯培訓認證所要求的所有技術，還可以基于各種模塊，按照自身需求進行獨特設計，融合各種技術進行創新試驗及項目實訓。建設一個完整的物聯網實訓室，進行各種無線傳感器網絡、智能視頻技術等教學實驗，模擬典型智慧校園、智能追溯等實際應用。通過實訓培養物聯網方面的高技能技術人才。學生、學員可就業于與物聯網相關的企業，從事與物聯網相關的工作。
物聯網專業實訓室的建設，應在物聯網的識別、感知、通訊傳輸、組網技術以及數據分析方面，衍生至物聯網整個產業鏈，以專業建設、人才培養、物聯網核心課程教學、提高學生實訓水平為目標，建立一個完整的、基礎的實訓架構體系。實訓室的建設需滿足以下基本要求：
（1）滿足農業院校物聯網專業的人才培養規范和教學基本要求；
（2）能夠支撐學校相關專業課程教學；
（3）能夠支撐學校物聯網教學實訓，實現物聯網各知識點的實訓；
（4）能夠滿足物聯網產業綜合創新的實訓，如智慧城市、智能家居等。
2 智慧農業實訓室應用平臺
典型物聯網應用實訓平臺[5]（智慧農業套件）以選取具有典型意義的物聯網智慧農業設備為基礎，結合可靈活部署的移動實訓臺。學生可通過應用平臺實訓產品的訓練進一步了解各種農業物聯網技術典型應用，進行模擬訓練；從實訓產品中學習傳感器、WSN及嵌入式知識。通過豐富多彩的智慧農業物聯網實驗案例及體驗，激發學生的想象力，充分調動學生的積極性，并提供多樣化的集知識性和趣味性于一體的超強用戶體驗。讓學生可以在實訓室中看到農業物聯網行業的現狀，培養學生的動手設計能力，幫助他們成為具有特色能力的專業技術人才。
2.1 實訓室平面圖
物聯網智慧農業實訓室平面設計圖如圖1所示。具置可按實地重新規劃，根據教室實地情況，使用20+1套典型物聯網應用實訓平臺進行教學，可以滿足對20～40學生進行教學。此外，結合農業院校特色，新建一個農產品溫室大棚，充分體現了智慧農業套件由淺入深，由理論到實踐的循序漸進過程，豐富實訓課程設計，并將其應用于實踐生活中。
2.2 系統結構
物聯網智慧農業實訓平臺屬于移動實訓系列產品，主要由物聯網網關、工控平板、數/模采集器等11個物聯網典型部件構成。其中移動實訓臺、物聯網網關、安卓工控平板是核心部件，采集器使用四輸入模擬采集器和數字量采集器，有繼電器I和繼電器II，傳感器包括光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外開關，通過風扇I和風扇II完成。
2.3 平臺實現流程
智慧農業套件實訓平臺通過網關連接到公共網云平臺，構成了基于感知層基礎的物聯網云平臺。具體數據流轉流程[6]如下所示：
（1）通過四模輸入量采集器采集光照、溫濕度傳感器數據，通過ADAM-4150采集人體紅外傳感器數據；
（2）模擬輸入量采集器通過ZigBee傳輸協議將數據傳到網關，ADAM-4150通過串口將數據傳至網關；
（3）網關通過TCP/IP協議將數據傳輸至云平臺或者工控平板進行數據邏輯處理；
（4）云平臺或工控平板形成控制指令，并通過TCP/IP協議傳給網關；
（5）網關通過串口將指令傳給ADAM-4150；
（6）ADAM-4150給繼電器輸出指令，控制風扇的開閉。
3 核心部件功能介紹
3.1 網關功能介紹
物聯網網關作為系統設備域的重要部件[7]，集成物聯網核心采集器、控制器，通過ZigBee協議、Modbus協議等采集、解析數據，具有透傳、控制命令下發等功能，可將數據實時顯示于網關顯示屏。網管功能截圖如圖2所示。具有采集光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器數據的功能并進行顯示，還可手動下發指令，打開風扇，將采集的數據傳輸給工控平板或云平臺，同時工控平板或云平臺通過網關可下達對繼電器的開關指令。基于這些功能，農業套件平臺網關具有以下特點：
（1）LCD顯示功能，可同時顯示6路傳感器數據；
（2）本地聲光報警功能，具備超溫、斷電報警功能；
（3）通過WiFi/GPRS/以太網傳輸可將溫濕度數據實時傳送至后臺；
（4）內置后備電池，斷電后可繼續工作2小時；
（5）支持斷線儲存功能，最大支持5 000條記錄。
3.2 工控平板功能介紹
工控平板是智慧農業套件的數據處理核心，通過對網關傳輸數據的邏輯處理，可自動下發控制指令。對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據進行邏輯處理，自動生成控制指令；對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據案例進行開發并展示；對網關下達繼電器開關指令，或通過串口對ADAM-4150下達控制指令?；谶@些功能，工控平板具有以下特點：
（1）支持通過網關連接和通過串口與采集器直接連接兩種數據采集方式；
（2）顯示內容豐富，界面友好；
（3）多通道數據傳輸，支持WiFi、串口、RJ45等多種數據傳輸方式；
（4）可旋轉支架。
3.3 云平?_功能介紹
物聯網云服務平臺[8]以云計算架構實現系統的云平臺管理，包含用戶管理、數據存儲、邏輯處理，設備管理、配置，資源管理、配置等功能，如圖3所示。支持多個網關、傳感器、執行器等物聯網設備動態接入和管理；對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據進行存儲；可遠程手動或自動下達控制指令；BS架構可實現遠程管理、監控；提供了豐富靈活的API接口，可通過API接口獲取數據，組建具有邏輯功能的各種應用場景。
農業物聯網行業研究范文2
關鍵詞：天津市；物聯網；農業；信息化
中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A DIO編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.001
2013年，天津市作為農業部農業物聯網區域試驗工程試驗區之一，在農業部、天津市和中國科學院的共同推進下，按照“全要素、全系統、全過程”的三全理念，開展了頂層設計、技術構建、典型應用、機制保障等一系列試點試驗工作。通過一年的實踐證明，農業物聯網是推進天津現代都市型農業快速升級的新舉措。
1 農業物聯網是推動現代農業發展的新生動力
1.1 正確把握農業物聯網的概念和特征
農業物聯網是一次全新的農業技術變革，它是新一代信息技術在農業生產、經營、管理和服務中的集成示范和高度應用。農業部副部長余欣榮認為，農業物聯網概念可以從狹義和廣義兩個角度去理解：狹義的農業物聯網是指應用射頻識別、傳感、網絡通信等技術，對農業生產經營過程涉及的內外部信號進行感知，并與互聯網連接，實現農業信息的智能識別和農業生產的高效管理；廣義的農業物聯網是指在農業大系統中，通過射頻識別、傳感器網絡、信息采集器等各類信息感知設備與技術系統，根據協議授權，任何人、任何物，在任何時間、任何地點，實施信息互聯互通，以實現智能化生產、生活和管理的社會綜合體。
農業物聯網通過信息感知、傳輸和處理，把農業現代技術和現代信息技術集成應用。集約化、規?；I化、社會化是它的本來屬性，與現代農業經營體系的規?；⒓s化是一致的，其重要特征體現在兩個方面：一是人機物一體化特征。農業物聯網把農業生產內部過程中所需的自然、經濟等要素以人機物的形態有機聯系起來；也把農業生產、經營、管理全過程中所涉及的人、機、物有機聯系起來，將傳統的人、機雙方交互，轉型為人機物三方交互。二是發展理念“三全”化特征，即“全要素、全系統、全過程”。
1.2 農業物聯網是推動信息化與農業現代化融合的重要切入點
以物聯網為代表的信息技術日新月異，將為現代農業發展提供不竭動力。黨的“十”明確提出了“四化同步”的戰略部署，農業物聯網是農業信息化應用優先發展的領域，而信息化是現代農業發展的制高點，因此，發展農業物聯網是推進其他“三化”的關鍵技術手段。通過農業物聯網技術的集成與創新，利用現代信息技術武裝信息獲取、傳輸與服務等農業信息化建設的關鍵環節，探索農業物聯網技術在改造傳統農業以及發展現代都市型農業中的應用模式和推進路徑，將有效地推動信息化與農業現代化的深度融合。
1.3 農業物聯網是引領農業生產向智能化轉變的重要驅動力
隨著物聯網技術的進步和推廣應用，通過感知技術可以獲取更多的信息，包括作物信息、農田環境信息、農機作業信息等，為精準農業生產提供更加豐富的實時信息，通過全面互聯共享可以獲得更多的網絡服務，提高精細農業科學決策水平和作業實施水平，它將在農業精準生產大顯身手。
（1）有利于促進農業結構優化、布局合理。農業物聯網通過感知農產品數量、質量、品種的供給與需求，自動尋求農業生產與市場流通的匹配度，實現農業資源的有效配置，提高農業生產效率。如天津市農業科學院正在開發基于物聯網技術的設施黃瓜生命感知與智能管理系統，通過應用全面提升設施黃瓜產量、品質與效益。（2）有利于提升農業生產工具的專業化、智能化，有利于大型農業機械裝備發揮效能。通過具有感知和控制功能的智能設備支持，可以使農業環境自動控制、農事操作自動化、動植物需求智能化等，在這方面農業物聯網具有得天獨厚的優勢。如天津市農業科學院創新基地智能溫室全自動監測控制系統，寧河縣農夫、寶坻區德潤母豬群養殖場自動飼喂站管理，濱海新區海發珍品和正躍海淡水養殖的自動投餌系統以及通過魚群浮頭識別系統實現智能化管理等方面得到了充分應用。（3）有利于推進大田作物各種農事管理的精細化、農事措施的合理化，如水肥一體化管理、病蟲害在線遠程診斷等。農業傳感器可以準確感知農作物生長環境的墑情、養分，通過智能運算與分析，提出決策建議，實現各種生產管理的精準化。
2 天津市農業物聯網區試工程的思路和目標任務
天津市農業物聯網區試工程基本思路是以大力推進“四化同步”戰略為指導，以建設現代都市型農業為目標，以“按照一條思路、堅持兩個結合、樹立三全理念”（即按照有限目標、重點突破、形成產業的思路；堅持信息技術、生物技術、工程技術有機結合，堅持研究開發、集成示范、推廣應用相結合；樹立“全要素、全系統、全過程”的三全理念）為宗旨，突破核心技術，研制關鍵標準，拓展規模應用，構建產業體系，力爭使天津市農業物聯網的應用處于全國領先水平，并為天津市全面發展農業物聯網產業積累經驗。
具體目標任務是集成示范物聯網感知、傳輸、決策及應用相關技術和設備，實施農業物聯網“一二三四五”工程，即構建1個天津農業物聯網平臺；重點建設不同專業、不同層次的農業物聯網核心試驗基地20個（推廣示范200個）；建立研究開發、集成示范、應用推廣3種類型農業物聯網展示窗口；探索產學研用創新、農業企業運作、合作組織示范和區域整體推進4種農業物聯網應用模式；取得包括探索培育農業物聯網應用標準、物聯網產業研發和經營主體、技術服務隊伍、物聯網產業發展的協同體系和農業物聯網應用天津模式在內的5個方面的成果。
3 天津市農業物聯網區試工程取得初步成效
天津市農業物聯網區試工程自2013年實施以來，遵循“科學規劃、重點突破、行業應用、整體提升”原則，緊密圍繞現代都市型農業發展需求，積極推進各項工作，取得了初步成效。
3.1 加強了組織機構建設與機制創新
在各級領導的關心和支持下，天津市農業物聯網區試工程建設工作加強和創建推進機制，探索了一套行之有效的組織機制，保障了區試工程的高效開展。
2013年，農業部余欣榮副部長先后6次來津就農業物聯網區試工程建設進行考察或座談指導。春蘭書記、興國市長在2014年天津市農村工作會議上強調要把物聯網技術與現代農業深度融合。東峰副書記和宏江副市長對農業物聯網區試工程給予指導支持，多次做出重要批示。2013年9月，天津市政府與農業部、中國科學院就發揮各自優勢，共同推進天津市農業物聯網建設簽定了合作框架協議，成立了由農業部、中科院有關司局和天津市有關委局組成的部市院共建領導小組及辦公室，集成各方資源優勢，建立了多部門聯動機制，保障了區試工程的順利實施。目前，各方面都把農業物聯網作為農業現代化建設的重要抓手，領導高度重視的氛圍已經形成。
3.2 構建了適合天津特點的農業物聯網建設總體框架
在“按照一條思路、堅持兩個結合、樹立三全理念”思想指導下，編制了天津農業物聯網區試工程實施方案，得到了農業部余欣榮副部長和有關專家領導的直接指導和肯定。在建設內容上開展“一個平臺、三個工程、兩個體系”建設，即建設一個天津農業物聯網平臺；開展農業生產經營物聯網應用工程、農產品質量安全追溯工程、農產品電子商務示范工程3個工程建設；探索符合天津發展現代都市型農業需求的理論體系和標準體系兩個體系建設。
3.3 研發了國際先進的天津農業物聯網支撐平臺
黃興國市長在2014年天津市十六屆人大二次會議上所做的《政府工作報告》中提出“高水平建設農業物聯網綜合應用平臺”。天津市與中科院合作，建成了天津農業物聯網平臺。平臺涵蓋了農業生產、市場流通、農產品加工、農資農機服務等領域數據庫17個，集成各類農業應用系統113個，實現了25個基地傳感數據的在線采集和9個基地共17路視頻接入。2013年9月24日，農業部組織汪懋華院士等9位專家對平臺進行了評估，一致認為平臺開發技術居于國際先進水平。
3.4 研究儲備了一批農業物聯網關鍵技術
天津市在農業網聯網區試工程實施伊始，就明確了高標準、高起點的工作定位，注重應用技術的原始創新與集成創新。大力開展了針對環境、生命信息感知技術與設備的引進創新，重點中試和熟化動植物環境和生命信息傳感器，重點開展了設施農業病蟲害和水產主要病害特征信息提取技術和智能化控制技術研究。
3.5 開展了農業物聯網技術應用典型示范
區試工程辦公室組織相關部門對已有的50多個農業物聯網相關試驗點或基地進行了充分調研，系統掌握了天津市農業物聯網建設的基本狀況，明確了主要實施內容。建設了10個核心基地，核心試驗面積704 hm2，進行了1 262棟節能溫室、76.5萬m2養殖水面示范應用，涉及設施蔬菜、種羊、種豬、海水魚、淡水魚、南美白對蝦等種類。實施了農產品質量安全追溯系統建設，建立了電子生產檔案、企業管理、質量監管和消費者查詢組成的農產品質量安全綜合監管平臺。積極開展農產品電子商務示范工程建設，建設了農業電子商務支撐平臺，開展了千余種名特優農產品的網上銷售活動，探索了冷鏈宅配模式、線上線下模式、會員定制模式以及農超對接模式等農產品電子商務模式。
3.6 加強了標準建設與理論研究
天津市將農業物聯網技術作為地方標準重點編制計劃，分步驟制定、完善一系列的天津市現代農業地方標準并組織實施?！疤旖蚴鞋F代都市型農業物聯網產業發展規劃與對策研究”列入2013年天津市科技發展戰略計劃項目，組織種植業、畜牧、水產、農機4個行業管理部門分別制定了行業物聯網應用規劃，正在抓緊制定天津市農業物聯網產業發展規劃，為加快培育和壯大農業物聯網產業提供理論依據。
4 天津市農業物聯網區試工程的重點工作
天津市農業物聯網試驗區的工作取得了一定進展，但是，我們在平臺內容、功能和運行機制上還需不斷充實完善，在農業物聯網技術應用上還需從人力和資金上加大投入。下一步工作任務更加艱巨，我們要全面推進農業物聯網區試工程建設，重點抓好以下6個方面的工作。
4.1 加強核心基地建設，探索應用模式
對已建設的10個核心試驗基地應用加強指導服務，同時，按照天津市農業物聯網區試工程實施方案，篩選建設一批新的核心試驗基地。加大推動武清區、西青區整體推進模式的建設，擴大農業物聯網試驗基地和應用點，不斷探索天津市農業物聯網技術應用模式。
4.2 強化平臺應用功能，發揮引領作用
緊緊圍繞平臺應用建設，在技術上重點完善平臺數據接口、在線視頻、數據傳輸和接入接口規范標準；在應用上加快行業子平臺應用系統研發進程，開發“農業農村基層基礎數據信息管理系統”、“天津動物及產品外埠進津道口監管信息系統”、“奶牛良種繁育管理系統”和“農業農村經濟管理基礎數據挖掘”，同時，為企業、基地應用提供定制服務支持，鼓勵更多的企業入駐平臺，不斷豐富平臺內容。在保障上盡快出臺平臺運行管理辦法，規范平臺安全管理機制，保障平臺安全暢通，引領農業物聯網產業發展。
4.3 建設質量追溯系統，做好支撐服務
按照市委、市政府關于農產品質量安全重點工作要求，結合農業物聯網區試工程建設任務，以放心菜追溯系統、放心水產品追溯系統和畜產品外埠進津道口監管信息系統建設為切入點，構建農產品質量安全電子化管理和信息化追溯系統，為確保農產品質量安全做好支撐服務。
4.4 積極開展電子商務，促進產銷銜接
開展農產品電子商務示范工程建設，完善天津市農產品電商平臺功能，組織農民專業合作、休閑農業和涉農企業開展網上銷售。選擇3～5家農產品電商企業進行示范，探索建立線上線下、會員定制、冷鏈宅配和農超對接等農產品電子商務模式，促進農產品銷售。
4.5 加強理論人才建設，促進持續發展
按照總體目標任務，加強農業物聯網理論研究，組織編制和修訂10個農業物聯網標準，逐步完善農業物聯網標準體系。積極籌建農業物聯網應用研發中心，匯集大專院校、科研院所的物聯網、云計算、大數據研發技術人才。在已有工作基礎上，完成天津市農業物聯網三年整體規劃任務，推動農業物聯網產業健康持續發展。
4.6 加大宣傳培訓力度，提高應用水平
充分利用網絡、手機短信、信息終端、電視、刊物和媒體等多種形式，加強農業物聯網區試工程的宣傳和培訓，對平臺應用、標準編制和基地應用人員開展物聯網技術應用培訓。繼續做好農業物聯網區試工程建設工作簡報的編發，全面提高農業物聯網技術應用水平。
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農業物聯網行業研究范文3
“智能農場”展示物聯網在農業中帶來的效益
記者就這一話題從澳大利亞聯邦科工組織獲悉了一份行業最新研究報告，報告詳細闡述了澳大利亞發展農業物聯網的背景與原因、應用范圍、試點成效和發展阻力。
報告指出，發展“智能農場”旨在為農民和相關農業公司提供一個實例，展示物聯網在農業應用中帶來的效益。另一目標則是讓全澳學生能夠在線關注“智能農場”的發展情況，全面了解現代農業正在發生的變革。
澳大利亞稱得上是一個農業大國，其大部分農場能夠實現自產自銷和出口。根據2012年的數據顯示，該國農業部門對全澳經濟增長（GDP）貢獻約12%。
盡管工具創新和技術創新一直是澳大利亞農業的發展傳統，其農業生產力水平在過去幾十年卻一直呈現靜態，低于美國、加拿大等競爭對手。隨著全球對糧食需求的不斷增長，澳大利亞農業現今面臨著諸多挑戰。
鑒于現狀，澳大利亞聯邦科工組織對農業部門設定了一項全國目標――到2030年，農業增產50%。研究發現，澳大利亞物聯網的發展（即使用新一代寬帶網絡、智能數字化服務）最有可能幫助農業部門實現增產、應對可持續性挑戰。
網絡計算和傳感技術在過去20年已經開始應用于澳大利亞農場。根據報告，20世紀90年代，澳大利亞有部分農業部門就開始發展所謂的“精細農業”，其中之一的推動力就是衛星定位技術在農業種植設備上的應用；其二，衛星圖像技術為在大面積觀察土壤和植被生長情況提供了全面的認知；其三，地面傳感系統為了解土壤、植被、水質提供了更詳細的信息。
物聯網目前在澳大利亞主要應用于播種和灌溉業，其智能系統把握著施肥、播種、灌溉的最佳時機。已有案例顯示，棉花種植者根據物聯網技術，對水分缺失區域進行針對性灌溉，要比以前全面灌溉的棉花產量高出一倍，同時達到節水環保的效果。
政府投巨資推動農業物聯網發展
然而，鑒于物聯網在全澳農場應用不均、互聯網技術還未普及到一些小型農企、物聯網系統費用高昂、市場對智能農業投資匱乏等阻力，現代農業的潛力并未在澳大利亞完全挖掘。
聯邦政府為了改善這一情況，于2011年實施國家基礎設施建設計劃。根據計劃，政府將斥資360億澳元（約合2500億元人民幣）建設國家寬帶網，全面提升網速近5倍、提高偏遠地區的上網條件等，這一舉措從根本上推動了農業物聯網在澳的發展。
澳大利亞聯邦科工組織在全澳開展了一系列智能農業計劃，以探索和評估農業物聯網對現代農業的發展影響。位于新南威爾士州南部阿米德爾市的Kirby智能農場正是其中一個重要試點。
Kirby智能農場是一個2800公頃的商業農場，主營美利奴羊毛和菜牛生意，同時也生產牲畜飼料所用的各種谷物。
研究人員在Kirby智能農場部署了大量傳感裝置來監測土壤水分、土壤溫度和電導性（其中土壤中傳感器達到100個）、空氣溫度、牲畜移動，以及農場安全，這些數據綜合在一起形成了一個信息流傳送至“智能農場信息平臺”。在該平臺，每5分鐘會形成一個實時的、類似于航拍的數字地圖，為農場經營提供決策幫助和支持。
具體來講，無線局域網絡允許固定和移動傳感器將收集來的數據流連續發送至一個基于網絡計算和分析服務的云端，農場工作人員即可依據數字地圖上數據的變化進行遠程操作，實現資源的合理調配，同時還能針對各類問題進行咨詢，小到拖拉機“罷工”，大到商品價格的波動，工作人員都能及時和專家在線交流與溝通。
除了各類傳感器，Kirby智能農場還配有感應攝像頭，方便觀察機械故障、監視農場安全等。
農業物聯網行業研究范文4
目前，物聯網的發展非常迅速，它把新一代IT技術充分運用在各行各業之中，即通過各種傳感設備（如RFID、WFN、全球定位系統和激光掃描器等技術）來實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，按約定的協議，把任何物品與互聯網整合起來，實現物與物、人與物的信息交互，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。為加快物聯網發展，培育和壯大新一代信息技術產業，物聯網被列為《國家中長期科學與技術發展規劃(2006-2020 年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中的重點研究領域，工業和信息化部也制定了《物聯網“十二五”發展規劃》，各級部門也相繼出臺物聯網發展相關戰略規劃。各地高校積極申辦物聯網相關專業，全國物聯網相關機構也積極開展物聯網研討交流會議，國家教育部成立了物聯網及相關專業教學指導小組，全國各地物聯網研發企業如雨后春筍般涌現，為物聯網的發展奠定了扎實的產業基礎。2010年《政府工作報告》，正式將“加快物聯網的研發應用”納入重點產業振興計劃。目前，我國物聯網在安防、電力、交通、物流、醫療、環保等領域已經得到應用，且應用模式正日趨成熟。從應用層面來看，中國物聯網產業在公眾業務領域以及平安家居、電力安全、公共安全、智能交通、環保等諸多行業的市場規模均將超過百億元甚至達到千億元。
2 黑龍江省適合高職物聯網應用技術專業人才需求與就業崗位
《物聯網“十二五”發展規劃》中提出，重點發展與物聯網感知功能密切相關的制造業，支持與物聯網通信功能緊密相關的制造、運營等產業，著力培育物聯網服務業，重點支持物聯網在工業、農業、流通業、交通、電力、環保、公共安全、醫療衛生、智能家居等領域的應用示范。在傳感器、核心芯片、傳感節點、操作系統、數據庫軟件、中間件、應用軟件、嵌入式軟件、系統集成、傳感器網關及信息通信網、信息服務、智能控制等各領域打造一批品牌企業。黑龍江省將針對智能農業、乳業、煤礦、林業、石油等龍江優勢領域規劃引導示范應用項目建設，重點推進煤礦安全生產物聯網、森林防火應用物聯網、乳品安全應用物聯網等，以此為試點，探索應用領域不斷向廣度擴展的途徑，以此為牽動，促進相應制造業的跟進發展。爭取五年內，引進和培養一批技術技能型、復合技能型和知識技能型物聯網工程師，初步滿足黑龍江省物聯網產業化發展需求，力爭五年內，在智能城市、智能生活、智能產業、智能環境監控、智能暖氣供熱等試點示范領域內實施示范應用工程。我國是一個農業大國，但不是農業強國，農業強國戰略的關鍵首先在于農業的信息化來促進農業的現代化，智能農業的各類專業人才在現代農業十二五當中的缺口1000萬人以上。充分發揮黑龍江作為全國最大的綠色食品加工基地、無公害農產品生產大省和糧食總產量居全國第二位的農業優勢地位，發展農業物聯網應用，打造龍江優質優價的綠色生態農業品牌。
發展黑龍江省物聯網戰略新興產業，人才是關鍵，應具有傳感器技術、無線通信模塊應用與網絡技術、維護和銷售、RFID相關設備的應用、操作管理和維護智能終端設備的應用、應用軟件開發、維護和銷售、智能農業等物聯網應用技術專業的高技能職業人才。這為高職物聯網應用技術專業學生提供了更多的就業崗位。
3 黑龍江高職物聯網應用技術專業設置
3.1 物聯網應用技術專業人才培養目標
根據黑龍江省物聯網應用技術專業人才需求和高職人才培養目標，培養能夠掌握物聯網的相關理論、方法和技能，了解物聯網主要技術標準，RFID 技術、嵌入式系統、無線和有線系統技術、無線通信組網技術等，具有物聯網應用方案簡單設計能力。具有較強的通信技術、傳感信息處理技術和互聯網技術的實踐應用能力，具有較強的物聯網崗位操作能力，具有良好服務意識與職業道德的系統集成技術員，能夠從事石油和煤炭安全智能環境監測、綠色智能農業、智能交通、智能物流、智能家居等工程施工、安裝、調試、維護等工作能力，具有自主學習、自我發展、對物聯網的應用不斷創新的能力，具備良好的團隊合作精神的高級技術應用型人才，能夠適應不斷變化的未來物聯網發展的需求。
3.2 物聯網應用技術專業課程體系
以物聯網專業人才的培養目標為導向，根據物聯網的技術體系框架?！拔锫摼W”產業的技術支撐體系主要分為三個層次：感知層、網絡層和應用層。感知層是物聯網的底層基礎，包括了RFID、二維碼、智能卡、傳感器等等數據采集和感知技術；網絡層是“物聯網”互聯互通關鍵，包括無線傳感網絡，WiFi自組網、遠程控制、機器間通信（M2M）的移動通訊網絡等通信技術；應用層是具體應用的系統集成技術，包括數據融合、數據挖掘、商業智能、GIS、工業監控、云計算平臺、中間件等軟件技術。依據物聯網的技術體系框架，下面列出了高職物聯網應用技術專業課程設置的初步建議，算是拋磚引玉，其主干課程： C#語言程序設計、 數據庫應用、CAD工程制圖、物聯網技術概論、局域網組建與管理、微機組成與接口技術。核心課程： 傳感器網絡技術、智能控制技術、無線傳感網絡、物聯網安全技術、射頻識別技術、管理信息系統、物聯網軟件、物聯網軟件、標準與中間件技術、RFID系統安裝與調試、專業綜合課程設計等組成。另外配合專業綜合課程設計（包括RFID系統設計實踐、基于Web的數據庫設計實踐、無線傳感器網絡設計實踐、小型物聯網綜合設計與實現），在第五學期的教學周內，根據社會需要學習適應性強、覆蓋面寬的專業課及專業選修課，開設小型物聯網綜合設計實踐，要求學生利用IEEE802.15.4標準和ZigBee協議，將無線傳感器網絡和RFID技術結合起來組建簡單的物聯網并實現相關應用，具體包括：智能物流管理系統、智能環境監測（比如溫室大棚的溫度濕度管理，智能家居的應用），完成設計報告。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
目前黑龍江從事物聯網行業的專業人才極為稀缺。畢業生能夠在信息、物流等部門從事物聯網相關領域的運行維護與管理工作，在智能農業、智能交通、智能物流、環境保護、智能環境監測、智能家居、智能暖氣供熱、石油和煤炭安全、公共安全、政府工作、遠程醫療等多個領域中的工作。為了更好地適應市場經濟對高等職業教育發展的需要，培養出物聯網方向的職業高技能型人才，加快推進物聯網在東北地區的應用與發展，以更好地服務于地方經濟建設和社會發展，為黑龍江省高職院校將形成自己的“職業教育特色”，走集團化、專業基地化、基地產業化的辦學理念，并結合職業教育自身發展規律，為立足于服務市場培養新型的、復合式高技能的物聯網人才。
參考文獻
[1] 陳海瀅,劉昭等.物聯網應用啟示錄——行業分析與案例實踐.機械工業出版社,2011.5.
農業物聯網行業研究范文5
關鍵詞：溫室;設施農業;物聯網;應用研究
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.011
Application and Research Direction of the Internet of Things on Facility Agriculture
JIA Bao-hong， QIAN Chun-yang， SONG Zhi-wen， WANG Jian-chun， LYV Xiong-jie， LI Feng-ju， LIU Shao-wei
（Information Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300192， China）
Abstract：This paper preliminary discusses the current main restricting the further development of agriculture IOT bottleneck problem， put forward the applied research lacks is the key factor. Facility agriculture IOT application research to combine the production practice and future development trends， mainly in five aspects， including the data accumulation and analysis， research suitable application model， development for making a fool of Internet management system， study agriculture IOT application standards， strengthen the monitoring and research on crop physiological and ecological information.
Key words： greenhouse; facility agriculture; internet of things; application and research
農業物聯網是物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的具體應用。它利用各類感知設備，采集農業生產、農產品流通以及動植物本體的相關信息，通過無線傳感器網絡、移動通信無線網和互聯網傳輸，最后通過智能化操作終端，實現農業產前、產中、產后的過程監控、科學決策和實時服務[1]。
近年來，隨著物聯網技術的不斷發展，其應用已經涉及水產養殖與畜牧業、種植業、農產品加工、運輸與流通等農業領域。由于設施農業是在人為可控環境保護設施下的農業生產，更有利于物聯網技術助力設施農業實現精準高效，因此設施農業物聯網技術的推廣應用成效最為顯著，前景十分廣闊。
1 物聯網技術應用于設施農業的歷史及現狀
發達國家設施農業物聯網發展較快，20世紀后期就已經有基于網絡化、分布式的溫室環境控制系統研發的報道，這與他們先進的生產管理水平密切相關。英國研發出用于儲藏室或花園溫室的入侵警報系統和霜凍系統、通風加熱控制系統、遠程無線灑水系統等系列無線設備;日本研究開發出“Open Plannet，OP”雙向遠程監控系統，利用基于以太網的嵌入式網絡技術實現了溫室環境和視頻的實時動態監控[2]。荷蘭向花卉培育者提供植物生長控制系統，可以實現復雜環境下溫室植物的個性化追蹤管理。在美國，20%的精細農業都應用感知技術，在農業生產信息獲取、生產管理、輔助決策、智能實施中發揮了關鍵作用。美國加州研發出的“草莓培育物聯網系統”能夠實時監測植物的生長狀況，根據土壤和環境空氣的動態變化，自動啟動施肥澆水或溫度調節等智能設施。近年來，隨著一些發達國家大面積推廣精細化、自動化的農業生產技術，對農作物的生長環境進行監測，并針對作物生長需要進行生長環境、農業機械的自動控制，使得物聯網技術可以無縫接入，應用環境較為完善[3]。著名的系統有英國開發的農業管理與決策選擇系統、美國的作物決策管理系統等[1]。有此作保證才能真正實現農業生產管理的智能決策與控制。這其中，歐美發達國家尤其值得我們學習的是農業知識處理與應用系統開發方面，他們通過集成大量知識和農業生產流通第一線數據，來為品種選擇、土壤營養診斷、水肥管理、病蟲害診斷、農產品加工、流通等農業生產全過程提供信息化服務。
我國物聯網的研究幾乎與國外發達國家同步進行，在農業上的研究應用領域也較為廣泛。2011 年，農業部了《全國農業農村信息化發展“十二五”規劃》，包括北京市設施農業在內的三大國家級物聯網應用示范工程開始啟動， 2013年，上海、天津、安徽3個省市被農業部列為農業物聯網區域試點[4]，我國農業物聯網發展駛入快車道。迄今全國已有8個?。▍^、市）（另外還有黑龍江、內蒙古、新疆）承擔的國家物聯網應用示范工程和農業物聯網區域試驗工程先后啟動實施，并取得了階段性成果，也帶動了各地農業物聯網的發展。
成績較為突出的如：北京市重點開展了農業物聯網在農業用水管理、環境調控、設施農業等方面的應用示范，開發了與農業技術結合的墑情監測系統，為政府決策、農戶技術指導、公眾消費和設施蔬菜生產管理提供了便利，實現了設施農業環境監測和農業用水精細管理[5]。江蘇省則開發了基于物聯網的智能農業管理平臺，側重對設施農業、豬舍生產環境進行監控，一定程度上實現了對農業設施的自動化管理，并逐漸開始進行規模推廣[6]。天津市建成了國際先進的農業物聯網平臺，實施了農業生產經營物聯網智能化控制與管理工程。應用種植業設施環境信息監測、智能化控制與管理等物聯網技術，建設了總面積逾667 hm2的核心試驗基地，開展了約1 000棟節能溫室的示范應用。此外，國內許多企業也加入到農業物聯網研發行列，如北京昆侖海岸傳感技術有限公司、大唐移動通信設備有限公司、上海順舟網絡科技有限公司等在開發產品的同時，還提出了設施農業物聯網體系解決方案來構建設施農業智能控制系統，以適應各種類型和不同規模的生產需要 [7]。
2 物聯網技術在設施農業應用的發展瓶頸
雖然農業物聯網技術在我國設施農業中的應用成效較為顯著，但農業物聯網是項復雜的工程，在我國總體上尚處于試驗階段，目前主要在示范型農業、科研溫室等系統中有所應用，距離大規模商業化應用還需要一定時間。促進農業物聯網蓬勃持續發展，必須面對制約其發展的瓶頸問題。目前，我國設施農業物聯網發展中的主要問題可以概括為以下3個方面。
一是優質農業專用傳感器的缺乏。農業部信息中心主任李昌健說：“目前我國農用傳感器種類不到世界的10%，國產化率低、缺乏市場規模效應。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間[4]?！倍?，國內產農用傳感器良莠混雜，質量參差不齊，性能不夠穩定，使得監測數據不夠準確，又沒有權威的評價標準，因此農業生產者很難信賴物聯網設備。
二是資金投入大、回報周期長。農業物聯網基礎設施建設不僅一次性資金投入大，需要長期更新維護，而且回報周期長。目前，我國仍以小農戶分散經營為主，農業整體比較效益低下，對于普通農民來講，物聯網設備價格偏高[4]，過于“高大上”，很難大面積推廣。只有規模經營或者高效種養殖業才更有利于物聯網技術的推廣應用。
三是應用研究缺乏，急需“接地氣”的生產應用參數及軟件產品研發。目前國內農業物聯網的市場需求仍然是以設備采購、網絡接入為主，在設施農業生產上還主要停留在監測與初步分析環節，沒有真正意義實現科學決策和智能控制，根本原因在于對數據分析及其生產應用的研究不夠重視。
綜合分析三方面問題，首先對于設備問題，我國的企業、科研機構普遍較為重視，相信隨著科技的迅猛發展，大批低成本、低功耗、性能好的各類農業傳感器很快會在市場上涌現。其次對于資金問題，當前還是政府投入引導為主，隨著設備成本的降低，政府補貼的實施（據報道，有關部門正在研究建立農業信息補貼制度，加快推動將農業物聯網相關產品和裝備納入農機購置補貼目錄[4]），將會引入電信運營商、企業、科研單位、高校等社會力量的加入，逐步形成政府引導、投資主體多元化、運行維護市場化的格局。因此，制約農業物聯網技術在我國推廣應用的最大瓶頸無疑是采集數據如何應用，物聯網如何為農業生產帶來實實在在的效益，即如何打破“拿上來一大堆數據，卻不知道干什么用”的窘況。重視“應用層”這個頂層設計，以應用為導向來做研發，是農業物聯網發展到今天必須引起重視的核心原則和目標。
3 設施農業物聯網技術應用研究方向
設施農業物聯網應用研究涉及的領域較為廣泛，確立研究方向要結合生產實際和未來發展趨勢，可以重點從5個方面研究入手。一是注重數據的積累與分析，通過分析各類型數據發現農業生產規律，建立設施作物水肥管理模型、病蟲害發生預警模型等，用于指導生產;二是研究成本低、效果佳、面向不同作物栽培的各種類型設施的應用模式，包括研究設施內網絡節點的布控、設備系統的集成等;三是開發適用于當地設施生產實際、擴展性好、操作簡便的物聯網管理軟件，結合專家模型的嵌入，成為農民身邊的技術管家;四是以農業物聯網技術應用研究為基礎，制訂操作性強的農業物聯網應用標準，如針對不同設施蔬菜種植制定物聯網栽培管理應用標準、蔬菜環境監測系統集成規范等，便于推廣應用;五是加強作物生理生態信息的監測與研究，從長遠來看，研究作物生理生長模型是提高設施作物生產潛力的根本和核心技術，有必要及早開始規劃并實施[8-9]。
綜上所述，隨著科技的不斷發展，農業物聯網技術設備將會日臻成熟，但要大規模推廣應用，得到市場的認可，還必須與各地區農業生產實際相結合，不能操之過急。要優先從基礎好、規模化程度高、產值高的行業入手，但更為關鍵的是要提升數據分析能力，加強應用層面的把控與研究，才能充分發揮農業物聯網的優勢。
參考文獻：
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[6] 劉家玉，周林杰，荀廣連等.基于物聯網的智能農業管理系統研究與設計――以江蘇省農業物聯網平臺為例[J].江蘇農業科學，2013，41（5）：377-380.
[7] 李作偉.物聯網技術在設施農業中應用的調查研究[D].鄭州：河南科技大學，2012.
農業物聯網行業研究范文6
關鍵詞：農業；物聯網；構建
中圖分類號：G202 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160432213
1 項目簡介
信息技術和農業技術有機結合，加快農業的轉型升級，縣農委成立小組實施物聯網示范推廣項目，通過上級財政支持，建設具有農產品生產遠程網絡視頻和生產環境因子數據自動采集傳輸功能的監測預警系統，實時掌握農業生產情況，及時生產指導、預警信息，引導全縣農業向現代化、信息化方向發展。
2 蔬菜種植物聯網技術
種植物聯網技術主要負責監測農業生產中的各種數據，根據這些信息監控農業產品生長，從而改善傳統農業生產模式。設施環境監測控制是實現設施農業生產自動化高效化的最為重要的環節之一。
3 農業物聯網平臺構建
3.1 地點選擇
示范推廣點應當為農作物重要產區，交通便利，通訊網絡基礎設施完備。經過詳細考察調研，最終確定在羊寨鎮（單家港村）、新溝鎮（新溝村、新南村、陳圩村）、東溝鎮（何橋村、周橋村、計橋村、太平橋村）、陳集鎮（停翅港村）、羅橋鎮金韓河現代農業示范園等地，建設10個現代農業生產遠程智能自動化控制系統，示范推廣物聯網技術在設施蔬菜種植上的應用。
3.2 平臺建設
3.2.1 建設流程
本次蔬菜種植物聯網平臺建設項目主要實施內容有以下幾點：鋪設田間電線桿、電纜線、網線等設備；安裝田間傳感器（溫度、濕度、光線、水位、CO2）、數據采集模塊、自動控制模塊等；安裝田間監控探頭（云臺）；建設縣遠程監控管理中心：購置電子監視屏、服務器、研發手機客戶端、專家決策及農情預警系統等；通過在各項目點的建設，示范推廣設施蔬菜物聯網關鍵技術。
3.2.2 監測內容
項目共建設羊寨鎮、新溝鎮等10個監測點，采集、存儲田間土壤溫度、濕度、CO2含量等農情數據。在管理中心實時傳輸田間作物的生長情況、農戶田間生產措施情況、病蟲害發生情況；實現遠程預警信息及專家指導；遠程智能控制自動噴灌等各類田間生產設施。
3.2.3 監控管理
縣級遠程監控管理中心建在阜寧縣現代農業產業園區管理中心，該中心已建成一定規模的網絡、信息平臺，有專業網絡、信息工程師2人，獨立光纖接入，可實現監控點視頻和生產環境關鍵因子監測數據保存6個月以上，各監控點都能實時聯網，通過電腦，手機等方式接受和生產指導、預警信息，實現遠程智能控制田間設施。
3.2.4 主要技術問題
各個監測點的網絡不穩定。由于各個監測點位于農村基地，聯網方式只有ADSL寬帶和4G網絡，要實現實時傳輸視頻圖像和傳感器數據，ADSL寬帶有時受場地、成本的限制無法接入運營商，而使用4G網絡則流量的成本是比較難以承受的。最終采用的方案是選取了有條件的接入點接入光纖。
4 平臺建設成果
蔬菜種植物聯網平臺在建設推廣后，取得了明顯的效益，項目實施區農民增收33.12萬元，項目輻射區農民增收共計317.7萬元。推廣1a后三新技術覆蓋率100%，單位規模新增純收益增幅10.4%，農民滿意度100%。
5 總 結
物聯網技術已經成為各個行業的發展熱點，在農業領域可以最大限度降低農業生產與加工的人力成本，為農產品規模化生產提供基礎。本文從農業生產物聯網的作用、技術基礎等方面探究了其可行性，在江蘇省農業三新工程項目中予以實踐，取得了一定的成果。希望本文的研究可以為今后蔬菜種植物聯網的建設提供一些參考和幫助。
