物联网与智慧农业.ppt

物联网与智慧农业,物联网的内涵和发展概况,汇 报 内 容,物联网的由来与发展进程,1995年,2005年,2009年,2010年,2011年,比尔盖茨在未来之路书中首提物联网概念,国际电信联盟发布ITU互联网报告2005物联网报告，正式提出物联网概念,IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，物联网成为“智慧地球”不可或缺的一部分，奥巴马在就职演讲后对“智慧地球”构想提出积极回应，提升到国家发展战略,温家宝在无锡视察中科院物联网技术研发中心时指出，要尽快突破核心技术，把传感技术和TD的发展结合起来,物联网进入“十二五”规划，物联网专项资金管理暂行办法出台,工信部十二五物联网发展规划提出，到2015年初步完成产业体系构建，形成较为完善的物联网产业链。物联网行业将在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效。,物联网概念解析,物联网本质特征分析,物联网,物：客观世界的物品，主要包括人、商品、地理环境等。联：通过互联网、通信网、电视网以及传感网等实现网络互联。网：首先，应和通讯介质无关，有线无线都可。其次，应和通信拓扑结构无 关，总线、星型均可。最后，只要能达到数据传输的目的即可。,物联网基本理论模型,物联网技术体系,物联网封闭空间示意,物,物联网产业链,物联网的产业链包括传感器和芯片、设备、网络运营及服务、软件与应用开发和系统集成。作为物联网“金字塔”的塔座，传感器将是整个链条需求总量最大和最基础的环节，但不是价值最高。,物联网相关产业链价值分布情况,国外物联网应用及产业发展概况,中国物联网战略规划,智能电网,智能交通,智能物流,智能家居,环境与安全检测,工业与自动化控制,医疗健康,精细农牧业,金融与服务业,国防军事,传感器,系统和试验检测,芯片、中间件集成模块及设备,工程实施、服务开发及系统运维,100亿元,700亿元,600亿元,600亿元,十大应用领域,四大核心技术,建成50个面向物联网应用的示范工程形成5-10个物联网示范城市核心技术的产业规模达到2000亿元,2015产业目标,数据来源：工业和信息化部,工信部提出，中国物联网在十二五期间将重点发展十大应用领域、四大核心技术，希望在2015年形成核心技术2000亿的产业规模。,国内物联网产业发展总体现状,物联网重点产业地域分布（RFID传感器）,优势产业,中国物联网产业规模现状及预测,均势产业,弱势产业,起步产业,传感器,RFID,高端软件与集成服务,仪器仪表,嵌入式系统,软件&集成,网络通信等,物联网相关设备与服务,中国物联网产业领域发展现状,数据来源：网络,当前我国物联网发展难点及对策,强化安全意识，把安全放在首位。加强法制和技术手段建设；加快下一代网络的建设和发展，研究制定和推广应用我国自主编码体系。,瞄准物联网发展方向，按照国际标准和国内标准同步的原则，加快完善我国物联网标准体系；推动产学研合作，积极参与国际物联网标准制定。,集多方资源，突破核心技术和重大关键共性技术；协同开展物联网重大技术攻关和应用集成创新，形成有自主知识产权的产品与技术品牌。,核心关键技术有待突破，在传感器、芯片、关键设备制造、智能通信与控制、海量数据处理等核心技术上，与发达国家存在大差距,物联网承载大量的国家经济社会活动和战略性资源，因而面临巨大的安全与隐私保护挑战。,标准比较分散、体系还不完善，在国际上面临标识等关键资源和核心标准的竞争,难点,对策,物联网的内涵和发展概况,课 程 内 容,物联网农业应用案例,物联网在农业生产中的应用,安徽省农业物联网综合服务平台,农业的地位与发展趋势,我国农业发展正在从传统农业向现代农业转变。十二五年规划提出要发展现代农业，推进农业科技创新，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。十八大提出“工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”。信息技术的应用将为现代农业、智能农业的发展注入新活力，智能化、网络化、数字化成为新一轮农业基础设施建设的主要特色。,物联网与现代农业的结合点,传统农业人们获取农田信息的方式有限，主要是通过人工测量，过程耗时耗力，而且不实时农业生产主要依靠人力、牲畜、机械，规模化生产能力低，而且缺乏统一的标准和流程,物联网通过使用传感器网络(物联网)可以快速、实时、精确获取农田环境数据传感器网络采集的信息被传送到后台处理中心，分析后可以进行精准、大规模、自动化管理与控制,物联网促进农业信息化，将智能化、自动化、精准化、规模化提升到更高的水平，成为现代化大农业的重要支撑。,物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。,现有农业物联网主要应用,温室大棚环境信息采集和控制实时测量空气、土壤的湿度、湿度等环境参数，并进行自动化调节，从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。动植物生物信息监测对畜禽、水产养殖动物的生活习性、环境、生理状况等进行观测监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。节水灌溉系统利用传感器感应土壤的水分，控制灌溉系统的阀门打开、关闭，从而达到自动节水灌溉的目的。农产品安全溯源应用利用RFID和二维码等技术对农产品进行标识和管理，监控和记录所有产品流通环节，为执法人员、企业以及消费者提供溯源粮食储存、冷链运输等,现有传感网信息监控组网模式,农业物联网关键技术,智能处理,农业物联网要解决数据标准统一、安全、共享和跨平台应用问题,传感器种类繁多、接口不统一，无法实现接口重配置、互换和即插即用,传感器,网络互联,智能信息处理,全面感知,可靠传递,利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制,智慧农业,智慧农业是农业专家智能系统、农业生产物联控制系统和有机农产品安全溯源系统三大系统利用网络平台技术、运用云计算方法，实现农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化，从而构建低碳节能、高效高产、绿色生态的现代农业体系。环境可检测、生产可控制、质量可追溯,智慧农业概念展示,个性化呈现门户行业共性服务平台通信服务+信息运营融合固定和移动互联网能力规范化底层传感器和控制器接口，支撑分级分域组网,智慧农业系统构成,重点实验室研究进展：各种先进农用传感器,土壤传感器研究开发,机载式农田土壤水分/压实/电导率测量装置,便携式电导率测量仪,机载式土壤电导率 测量装置,有线、无线分体式,太阳能供电无线传感器,作物苗情传感器研究开发,作物长势诊断仪,重点实验室研究进展：各种先进农用传感器,作物冠层信息获取装置,电化学离子敏传感器：土壤N、P、K,重金属含量快速检测.生物传感器：禽流感快速检测、高致性细菌气敏传感器：食品品质、气体污染、排放监测,生物传感器,重点实验室研究进展：各种先进农用传感器,2023/8/20,27,现场图片,物联网的内涵和发展概况,课 程 内 容,物联网农业应用案例,物联网在农业生产中的应用,安徽省农业物联网综合服务平台,2013 AHNW Warren,29,国家农业物联网发展战略,2013年3月，国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见：到2015年，实现物联网在经济社会重要领域（包含农业）的规模示范应用，突破一批核心技术，初步形成物联网产业体系，安全保障能力明显提高。,2013 AHNW Warren,30,2013年4月，农业部印发农业物联网区域试验工程公共方案，选定天津、上海、安徽三省率先开展试点试验工作。安徽：大田生产物联网实验区。共六大任务（大田作物农田监测系统、大田生产智能决策系统、农机作业质量控制与调度指挥系统、集成12316平台的大田生产信息综合服务平台、大田生产物联网技术应用示范区、探索物联网应用模式。）,安徽省农业物联网建设背景,2012年3月14日，原省委常委、副省长余欣荣在全省农业物联网工程示范县建设工作会议上推进安徽农业物联网建设。围绕安徽农业发展高产、高效、优质、生态、安全的需求，走高标准、高效益、多功能、低成本的农业物联网平台建设之路，打造物联网综合服务平台,实现种养大户、农民合作社、农业企业、物流企业、IT企业、政府部门的多方共赢，全面提升安徽农业物联网综合应用水平。,2012年3月,2012年4月,2013年4月,2012年4月，省政府提出建设安徽省级农业物联网服务平台。,31,安徽省农业物联网建设目标,建设综合服务平台和大宗农作物“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测调度系统等应用平台,开展农业物联网技术攻关和标准研定,进行农业物联网技术应用试点、示范,推进农业物联网试验示范县建设,开展农业物联网理论研究,安徽农业物联网工程总体技术布局,33,安徽省农业物联网综合服务平台建设目标,安徽农业物联网综合服务平台建设实行“政府主办、农委牵头、部门合作、气象承办、社会参与”的模式，为政府、部门、企业提供服务。为各类物联网终端和行业应用提供基础性、公共性的农业物联网技术支撑。将实现对各物联网示范点数据的收集、存储、共享，开展数据处理和分析，为现代农业示范区龙头企业、农业合作社等提供技术指导和服务。,2013 AHNW Warren,34,按照“一个中心、三个平台”的总体部署，一个中心是农业物联网决策指挥中心，三个平台分别是技术支撑平台、应用服务平台、农业技术平台，逻辑分布图如下：,安徽省农业物联网综合服务平台,2013 AHNW Warren,35,安徽农业物联网综合服务平台,1、门户网站建设门户网站主要用户对象是公众用户，主要发布农业物联网最新前沿技术、政策法规以及我省农业物联网应用等信息。,建设了长丰草莓、巢湖水产、肥西蔬菜等10多个示范点，接入了宣城建设的时雨蔬菜、安平禽业、青虾养殖等20个示范点数据，为平台运行提供了稳定的数据支撑。,安徽省农业物联网综合服务平台,绿溪洲智能蔬菜大棚规模部署网络拓扑和监测图,38,2、企业应用系统建设 安徽省农业物联网企业服务系统主要面向农业生产企业物联网企业级平台，供企业进行物联网操作 为企业提供一个低成本、高可靠的传感器与数据采集汇聚服务，提供普适化、广覆盖的信息传输渠道，农业物联网数据中心与数据分析处理系统基础之上的应用和服务集合体，是一个开放的、高性能的、稳定的、高效的系统软件。,安徽省农业物联网综合服务平台,监控数据实时显示,可视化调控区域,2013 AHNW Warren,39,实景观测实时数据历史分析远程控制,安徽省农业物联网综合服务平台,2013 AHNW Warren,40,3、综合应用服务系统在对农网远程教育、专家库、市场供求、价格行情等与生产、加工、消费相关的数据进行数据挖掘的基础上，实现农业物联网远程教育、生产指导、网上交易以及质量安全追溯,安徽省农业物联网综合服务平台,物联网的内涵和发展概况,课 程 内 容,智慧农业物联网应用案例,物联网在农业生产中的应用,安徽省农业物联网综合服务平台,成功案例-合肥长丰瑞谷草莓育种种植基地,物联网生产管控系统由物理感知层、数据存储层、应用逻辑层、应用决策层组成。通过物理层感知层的设备采集作物生长环境参数，并传输到数据存储层进行存储管理，应用逻辑层实时读取环境参数并结合作物生长模型生成生产指令控制生产，最终应用决策层按照生产过程数据辅助管理者进行生产决策。,成功案例-合肥长丰瑞谷草莓育种种植基地,生产溯源管理系统由物理感知层、数据存储层、应用管理层、应用展示层组成。通过物理感知层的传感设备采集作物生长环境数据及作物生长过程的生产数据，形成作物生产追溯档案，通过应用管理层设置的基础管理数据，生成基础追溯档案，追溯档案在数据存储层中存储，最终通过应用展示层将用户所需要的追溯信息展现给用户。,成功案例-芜湖大浦热带植物园,与大棚内的设备联动，实现风机、遮阳网、水帘等远程控制,大棚划分成5个区，达到了30个传感器的部署规模,实时传递温、湿度，光照，视频等生产数据,公网,部署情况,建设效益分析,1.增产增效明显从大棚的温度、温度、照明、补光、遮阳、监控等诸多环节对农作物生长环境、生长过程进行调节，提高农作物复种指数，增加单位面积土地农作物产量。同时减少大棚外病虫害的侵害，有效控制病虫害传播，从而减少农作物的农药使用量，实现无公害生产，提升农作物质量。大棚生长环境的优化，缩短作物生育期，提前上市，长年上市，提高产量质量，增加经济效益，一般亩增效益30%。,2.管理效益明显提供终端远程管理、运行监控、报警管理、业务数据传输、行业应用接入等综合服务功能，全面实现温室大棚的智能化管理。因此，物联网为传统农业改造升级起到巨大的推动作用，实现了数字农业向智慧农业的转变，降低大棚人工管理成本和生产过程成本，单位管理效益明显。,WWW.1PPT.COM 幻灯片素材,第一PPT PPT模板 PPT素材免费下载,现有农业生产经营模式制约物联网应用规模化发展。我国农业是分散经营多，规模化经营少，制约了物联网应用的大规模推广。,物联网技术产品尚不成熟，设备性能远远低于应用预期。传感器的可靠性、稳定性、精准度等性能指标不能满足应用需求，产品总体质量水平亟待提升。,推广应用过程中存在的问题,发展途径,1.农业物联网是个复杂工程，总体处于试验阶段，既要重视它，又不能盲目夸大其作用，要与现有信息化工作相结合。2.农业物联网项目要“测得出、传得快、算得灵、用得好为建设标准，重点在功能设计、核心技术、推进机制等方面寻找突破。3.建立“政府引导、部门合作、社会参与”的建设模式，形成投资主体多元化、运行维护市场化，合力推进农业物联网建设与发展。,对阜阳农业物联网推广应用的几点建议：,