物联网+精细农业与智慧农业解决方案.pptx

1、物联网物联网+精细农业与智慧农业解决方案精细农业与智慧农业解决方案Outline农业农业物联网技术物联网技术2精细农精细农业与智业与智慧慧农业农业1农田信农田信息获取息获取技技术术3智慧智慧农业装备农业装备241 精精细细农业与智农业与智慧慧农业农业31 精精细细农业与智慧农业农业与智慧农业41 精细精细农农业与智慧农业业与智慧农业5Key factors of Precision AgricultureData collectionModeling and DSS VRT传感器网络传感器网络传感器技术传感器技术Internet of Things计算处理与计算处理与智能服务智能服务1 精细精

2、细农业与智慧农农业与智慧农业业PrecisionSmart Agriculture7Agriculture+Intelligent Agricultural MachinesInternet of Things in+Agriculture1 精细精细农业与智慧农农业与智慧农业业感知 装备物联 网1 精精细细农业与智慧农农业与智慧农业业82 农农业业物联网技术物联网技术9应用层网络层感知层102 农业农业物联物联网网技技术术智能处理智能处理可靠传递可靠传递全面感知全面感知利用云计算，模糊识别等各种利用云计算，模糊识别等各种 智能计算技术，对海量的数据智能计算技术，对海量的数据 和信息进行分析和

3、处理，对物和信息进行分析和处理，对物 体实施智能化的控制体实施智能化的控制11 物联网技术在大田栽培中的应用物联网技术在大田栽培中的应用 物联网技术在温室栽培中的应用物联网技术在温室栽培中的应用 物联网技术在农机管理调度中的应物联网技术在农机管理调度中的应用用 物联网技术在畜牧业中的应用物联网技术在畜牧业中的应用 物联网技术在水产养殖中的应用物联网技术在水产养殖中的应用 物联网技术在食品质量追溯中的应物联网技术在食品质量追溯中的应用用2 农业农业物联网技物联网技术术12Wireless Sensor networkEnvironmental Monitoring on CroplandsSoi

4、l moisture sensorSoil temperature sensor2 农农业业物联网技术物联网技术大大田应田应用用Wireless Sensor network2 农农业业物联网技术物联网技术大大田应田应用用GPRS/3GNetworkWeb Service Data&MapInternetManagementPlatform作物作物长势长势 分析分析仪仪Zigbee NetworkSensor nodes汇聚节点汇聚节点感知节点感知节点2 农农业业物联网技术物联网技术View through Web大大田应田应用用2 农农业业物联网技术物联网技术大大田应田应用用2 农农业业物联

5、网技术物联网技术大大田应田应用用温温室应室应用用2 农农业业物联网技术物联网技术2 农农业业物联网技术物联网技术温温室应室应用用葡萄生理生态信息检测和喷葡萄生理生态信息检测和喷滴滴灌自灌自动动控制控制系系统统(WSN+自自动动灌溉灌溉系系统统)Fertigation system in greenhouses2 农农业业物联网技术物联网技术温温室应室应用用无线汇聚节点无线汇聚节点营养液调控装备营养液调控装备壁挂式壁挂式CAUA-6型水肥一型水肥一 体化营养液自动调控装备体化营养液自动调控装备立立式式 CAUA-12 型水肥一型水肥一 体化营养液自动调控装备体化营养液自动调控装备2 农农业业物联

6、网技术物联网技术温温室应室应用用Honghe,YunnanChaoyang,Liaoning2 农农业业物联网技术物联网技术温温室应室应用用温温室应室应用用Remote management of agricultural machines based on GNSS 信息平信息平台台(information platform)2 农农业业物联网技物联网技术术农农机管理机管理调调度度上拉杆下拉杆H1H2L1L3Remote management of subsoiling2 农农业业物联网技物联网技术术农农机管理机管理调调度度2 农农业业物联网技物联网技术术水水产养产养殖殖WSN in aqu

7、acultureWireless Data LoggerSink nodeWireless ControllerDO DeviceWireless Instrument for Water QualityDeveloped sensors for aquaculture2 农农业业物联网技物联网技术术水水产养产养殖殖Hardware systemInternetWireless collection nodeWireless collection nodeGSM/GPRSPDAPCMobile phonepH sensor EC sensorWireless monitoring nodeWi

8、reless monitoring node.Relay nodeRelay nodeDO sensorWater level sensor Temperature sensorEC sensorDO sensorWater level sensor Temperature sensorpH sensorSensor systemWireless network systemCentral processing systemTerminal useraerator control systemWSN in aquaculture2 农农业业物联网技物联网技术术水水产养产养殖殖3农农田田信息获取

9、技信息获取技术术3农田农田信息获取技信息获取技术术Sensor of soil moisture3农农田田信息获取技信息获取技术术Sensor of soil nutrient content123nLight sourceOpticalfiberTransducerSensor unitInstrument.数数 据据 采采 集集I/U转转 换换信信 号号 放放 大大A/D转转 换换信信 号号 滤滤 波波暗暗 电电 流流 消消 除除数数 据据 预预 处处 理理建建 模模 预预 测测显显 示示 存存 储储AdjustmentSignal processing土壤 全氮 含量0.60.811.2

10、1.41.60.60.811.21.41.6TN 实测值(%)TN 预测值(%)Calibration Validation1.31.82.32.88001300180023002800波长/nmK/S原始10目 20目40目 60目80目车载式土壤光谱测量系统车载式土壤光谱测量系统3农农田田信息获取技术信息获取技术Measurement Box Power source,PC,Spectroscopy,PLC,amp boardAntenna of DGPSChisel (sensor p r o b e housing)Date:2004.11.21 Depth:150mm,Speed:A

11、bout 30cm/secCooperation with SHIBUYA MACHINERY CO.,LTD.,TUATCommercialized Real time soil sensor3农农田田信息获取技信息获取技术术Sensor of soil nutrient content33膜 相基底 电极待 测 试 液水化 层干膜 层IA ID Id dd IA I待测溶液A-离子的活度A IA-离子在膜内相的活度D Id I界面电势膜内界面电势膜内扩散电势基底 电 极离子选择性电极参比电极电势测量待 测 溶 液膜电位膜电位 产生产生-A-A-A-A-A-A-A-A-AA-A-A-A-A-

12、A-AA-A A-A-A-A-I A-A-A-A-A-AA-A-A-A-A-A-基基 底底 电电 极极 0ABACz /zz/zpotApotA,BBA,CCA2.303RTlog az FE E Ka Ka.ISE检测阵列检测阵列信信号调号调理理模模块块接口接口/通信模块通信模块待测待测 样本样本 溶液溶液 流入流入传传感及感及检检测测检测电极阵检测电极阵列列Testing Electrode ArrayAg/AgCl导线导线34NO-NH+K+H+H2PO HPO 2 PO 3444内参内参溶液溶液RE ISE1 ISE2 ISE3 ISE4 ISE5 ISE6 ISE7Condition

13、ing Cell活活 化化 池池检检 测测 池池Testing Chamber(LIBS)LaserLaser-induced breakdown spectroscopySoil plasmaSpectra3农田信息农田信息获获取取技术技术LIBS研究诱导激光的参数研究诱导激光的参数 优优化化（适宜的波长、（适宜的波长、能量、聚焦面积等）能量、聚焦面积等）激激 光光器器分光系统分光系统C C D探探 测测 器器氮素氮素LIBS光谱光谱特性研究特性研究特征峰特征峰(峰位峰位置、发射系数置、发射系数 等等)时 间 演 化 特时 间 演 化 特 性性（随时间衰（随时间衰 减规律）减规律）速效氮的速

14、效氮的LIBS光谱定光谱定 量化模型研究量化模型研究050100150200250240335430525620Wavelength(nm)Intensity(a.u.)NaI 588.99NaI 589.5CrI 553.5PbI 554.4NaI 616.1CdI 537.8CrI 454.46ZnI 481.08ZnII 492.4Cr I 529.8CrI 520.8CdI 467.9CrI 396.9.9PbI 405.8CrI 425.3CrI 433.9PbI 438.6PbI 368.6CrI 376.8PbI 324.2CdI 361.05CI 247.8PbI 261.4其

15、他元素的噪声消减其他元素的噪声消减 方法研究方法研究（区分其他（区分其他 元素与氮素的特征光元素与氮素的特征光 谱）谱）传感探头单元传感探头单元 3/2ZZeeeeeUT2Ne NXUTh3kT N kTNZ 1Z 1Z 1 Z 1 2exp X3农农田田信息获取技信息获取技术术3农农田田信息获取技术信息获取技术作物生长检测作物生长检测Rr36Rir RrNDVI Rir RrRVI RirSPAD日本美能达公司开发日本美能达公司开发I农农田田信息获取技信息获取技术术作物生长检测作物生长检测37Green seeker 全球全球应应用最广泛的作用最广泛的作物物传传感器感器3农农田田信息获取技信

16、息获取技术术作物生长检测作物生长检测3农农田田信息获取技术信息获取技术ZigBee作物长势作物长势 分析仪分析仪Controller4 32 1Sensor unitNIR-CCDVisible CCDPlasmaOur studiesInterfaceMapping403农农田田信息获取技信息获取技术术作物生长检测作物生长检测Prescription for PrecisionFertilizingSatellite-baseLow timeliness Large latency Low resolutionHelicopter-baseHigh timelinessHigh resolu

17、tionHigh efficiencyd-base obilitySatellite imagery is affected by Grounatmosphere condition,viewing angle Low mand sun attitude.Difficulty of tall cropsensingLow efficiency3农农田田信息获取技信息获取技术术In order to obtain more vegetation indexes,new crop sensor was developed,which can detect reflectance of crop c

18、anopy at six wavebands,including green,red,red edge,and near infrared.550nm,650nm,766nm,800nm,850nm,900nm3农农田田信息获取技信息获取技术术42Cloud platformGround stationRemote terminalMobileterminal3农农田田信息获取技术信息获取技术作物生长检测作物生长检测43Remote Sensing with UAV3农农田田信息获取技术信息获取技术作物生长检测作物生长检测444 智智慧慧农业装备农业装备45GPS卫星校正信号自动行走作业机械（

19、GPS移动站）GPS基站GPS卫星校正信号自动行走作业机械（GPS移动站）GPS基站GPS4 智慧农智慧农业装备业装备农机自动导航系统农机自动导航系统464 智智慧慧农业装备农业装备农机自动导航系统农机自动导航系统474 智智慧慧农业装备农业装备农机作业自动控制系统农机作业自动控制系统48Flow SensorMoisture Sensor (elevator mount)Header HeightPotentiometerYield Monitor Interface Unit (YMIU)(inside rhs service door)DGPS Receiver&AntennaeGrou

20、nd SpeedSensor4 智智慧慧农业装备农业装备自动测产系统自动测产系统自动测产系统自动测产系统4 智智慧慧农业装备农业装备MeasurementCalculation ofN fertilizer demand N application变量施肥作业系统变量施肥作业系统4 智智慧慧农业装备农业装备4 智慧农智慧农业装备业装备变量施肥作业系统变量施肥作业系统4 智智慧慧农业装备农业装备变量施肥作业系统变量施肥作业系统534 智智慧慧农业装备农业装备变量施肥作业系统变量施肥作业系统544 智智慧慧农业装备农业装备55NDVINBIYieldLAICanopy TemperaturePla

21、nt populationInfestation levelOMP contentK contentN contentpHTextureSoil ECBulk densitySoil water contentYield potentialManagement zoneSpeedEngine performanceFuel consumptionMachine health indicatorHumidityPrecipitationsAirTemperatureSoil TemperatureWeedinfestationCrop ETMarket valueInput costFuel c

22、ostWind speedCloud ServeGr PSInternet of ThingsWater水水Crop作物作物Soil土壤土壤Weather天气天气Data数据数据Technology技术技术智智能农业能农业系系统统1智能智能植植物工物工厂厂2智能智能牧场牧场3智能智能渔场渔场4智能智能果园果园5大田大田精精准作准作业业系系统统6农产农产品品加工加工智智能车能车间间7基于基于群群体智体智能能的农业的农业宏宏观决观决策策系系统统8农业农业商商务智务智能能系统（系统（含含供应供应链链管理管理）9农业农业智智能信能信息息服务系服务系统统4 智智慧慧农业装备农业装备智智能农业能农业平平台台1农业农业综综合信合信息息智能服智能服务务平平台台2农机农机智智能调能调度度与运维与运维管管理平理平台台3农产农产品品质量质量安安全智能全智能监监管平管平台台4农业农业资资源智源智能能监管平监管平台台5农情农情监监测与测与智智能会商能会商平台平台604 智智慧慧农业装备农业装备谢 谢！61