《農業(yè)物聯網系統工程》內容包括農業(yè)物聯網系統模型、農業(yè)物聯網與大數據標準體系設計、農業(yè)物聯信息系統平臺設計、公共支撐子系統技術及實現、應用子系統技術與實現、農產品安全質量追溯應用子系統、智慧果園應用子系統、智慧大棚應用子系統、智慧大田應用子系統、智慧灌溉應用子系統、農業(yè)地理信息平臺應用子系統、農業(yè)大數據集成與融合以及農業(yè)物聯網示范項目和前景展望。
《農業(yè)物聯網系統工程》可供農業(yè)信息化決策、管理、技術、應用人員參考,也可供高等院校信息類、自動化類、農業(yè)類專業(yè)教學參考和使用。
農業(yè)物聯網是物聯網技術在農業(yè)生產、經營、管理和服務中的具體應用,是通過應用各類傳感器、RFID、視覺采集終端等感知設備,廣泛采集農業(yè)相關信息,通過建立數據傳輸和格式轉換方法,利用無線傳感器網絡、移動通信無線網和互聯網進行信息傳輸、處理,最后通過智能化操作終端,實現農業(yè)產前、產中、產后的過程監(jiān)控、科學決策和實時服務,進而實現農業(yè)集約、高效、優(yōu)質、高產、生態(tài)、安全的目標。
本書共分為14章,分別為第1章農業(yè)物聯網系統模型;第2章農業(yè)物聯網與大數據標準體系設計;第3章農業(yè)物聯系統工程與應用;第4章公共支撐子系統技術與實現;第5章應用子系統技術與實現;第6章農產品安全質量追溯應用子系統;第7章農業(yè)物聯網應用子系統;第8章智慧果園應用子系統;第9章智慧大棚應用子系統;第10章智慧大田應用子系統;第11章智慧灌溉應用子系統;第12章農業(yè)地理信息平臺應用子系統;第13章農業(yè)大數據集成與融合;第14章農業(yè)物聯網示范項目和前景展望。
趙志桓,山東農業(yè)工程學院機械電子工程學院教授委員會副主任委員、智能感知與控制系統課程群負責人、教育部“信盈達CDIO協同創(chuàng)新實踐平臺”實驗中心主任,青島路博環(huán)保技術公司聯合研發(fā)中心主任,中國軍用電子元器件監(jiān)督檢驗員、山東材料學會常務理事、工程創(chuàng)新社團指導老師。
第1章 農業(yè)物聯網系統模型 1
1.1物聯網的最小系統1
1.1.1物聯網的定義1
1.1.2物聯網的相關概念1
1.1.3物聯網的最小系統2
1.2農業(yè)物聯網系統綜述2
1.2.1農業(yè)物聯網的定義和內涵2
1.2.2農業(yè)物聯網的網絡框架4
1.3農業(yè)信息化模型(服務對象)5
1.3.1農業(yè)信息化的定義和特征5
1.3.2農業(yè)生產過程信息化6
1.3.3農產品流通過程信息化7
1.3.4農業(yè)經營管理過程信息化7
1.3.5農村社區(qū)服務信息化8
1.3.6農業(yè)信息化的內涵和核心8
1.4農業(yè)物聯網的建模10
1.5農業(yè)物聯網與大數據的標準化12
1.5.1大數據標準體系框架12
1.5.2我國的大數據標準建設現狀14
1.5.3大數據重點標準描述15
1.5.4物聯網的安全體系16
第2章 農業(yè)物聯網與大數據標準體系設計 18
2.1農業(yè)物聯網系統架構和總體技術路線18
2.2數據中心模型結構與設計19
2.3山東農業(yè)云數據中心應用21
2.4終端綜合管理系統模型結構與設計22
2.4.1綜合管理系統架構22
2.4.2CMS系統架構22
2.4.3綜合管理系統研發(fā)22
2.5農業(yè)物聯網系統部署模型結構與設計26
2.6農業(yè)物聯網智能終端模型結構與設計28
第3章 農業(yè)物聯系統工程與應用 30
3.1農業(yè)物聯信息系統需求分析30
3.2農業(yè)物聯信息系統網絡部署設計31
3.3公共支撐子系統設計32
3.4農業(yè)物聯信息系統平臺數據字典與數據庫設計(典型)32
3.4.1數據庫數字化處理及整合32
3.4.2空間數據庫33
3.4.3耕地資源管理數據庫34
3.4.4測土配方施肥管理數據庫34
3.4.5農產品價格行情數據庫34
3.4.6農業(yè)災害控制數據庫34
3.4.7農情及生產管理數據庫34
3.4.8農作物數據庫34
3.4.9農業(yè)病蟲害數據庫35
3.4.10農業(yè)區(qū)域布局管理數據庫35
3.4.11農業(yè)建設成果展示數據庫35
3.4.12信息社數據庫35
3.4.13氣象監(jiān)測數據庫35
3.4.14日常運行數據庫35
3.4.15公益服務數據庫35
3.4.16就業(yè)信息數據庫36
3.4.17政策法規(guī)數據庫36
3.4.18村務信息數據庫36
3.4.19文化娛樂數據庫36
3.5研發(fā)與運行部署平臺的選擇36
3.6農業(yè)物聯網與大數據應用子系統設計36
3.7農業(yè)物聯網與大數據子系統應用實例37
3.7.1測土配方施肥服務系統37
3.7.2基于大數據技術的大棚智能控制系統37
3.7.3作物成熟度與上市期預測38
3.7.4農業(yè)災害預測38
3.7.5農村土地承包經營權信息管理方面的應用38
3.7.6農產品質量安全管理38
3.7.7農資服務39
3.7.8農技服務39
3.7.9農業(yè)信息服務39
3.7.10大數據在農業(yè)應急管理方面的應用39
第4章 公共支撐子系統技術與實現 40
4.1網關40
4.2通信41
4.3安全41
4.4云平臺43
4.4.1建設原則43
4.4.2云服務43
4.4.3架構44
4.4.4云資源管理45
4.5統一CA46
4.5.1CA認證體系設計和網絡架構46
4.5.2CA系統功能47
4.6業(yè)務支撐軟件49
4.6.1物聯網采集監(jiān)測49
4.6.2數據服務49
第5章 應用子系統技術與實現 53
5.1農業(yè)物聯網終端應用開發(fā)平臺53
5.2農業(yè)物聯網應用子系統示例54
5.3農業(yè)物聯網智能終端產品60
第6章 農產品安全質量追溯應用子系統 63
6.1業(yè)務需求64
6.2技術路線65
6.3農產品追溯平臺67
第7章 農業(yè)物聯網應用子系統 73
7.1農業(yè)生產現存問題以及需求73
7.2農業(yè)物聯網拓撲結構和數據傳輸73
7.3農業(yè)物聯網應用子系統——農情生產管理系統74
7.4農業(yè)物聯網應用子系統——測土配方施肥系統79
第8章 智慧果園應用子系統 83
8.1系統總體構架83
8.2云平臺設計86
8.2.1數據云服務86
8.2.2數據服務主要內容87
8.3環(huán)境監(jiān)測系統88
8.3.1信息采集88
8.3.2作物生長(成熟度)89
8.3.3病蟲害預警90
8.3.4數據查詢統計90
8.3.5環(huán)境監(jiān)測模型庫90
8.4智能遠程控制系統91
8.5專家系統91
8.6智能灌溉系統92
第9章 智慧大棚應用子系統 95
9.1系統總體設計95
9.1.1需求分析95
9.1.2溫室大棚環(huán)境參數分析95
9.1.3系統架構和工作流程96
9.2數據資源中心98
9.3支撐軟件資源配置98
9.4通信網絡99
9.5信息化軟件101
9.6大數據模型分析102
第10章 智慧大田應用子系統 107
10.1系統特點107
10.2技術路線108
10.3系統結構和服務112
10.4系統建設114
第11章 智慧灌溉應用子系統 117
11.1系統架構117
11.2數據資源平臺設計118
11.3應用支撐平臺設計120
11.4軟件系統功能121
11.4.1大數據決策模型服務系統121
11.4.2綜合業(yè)務展示系統124
11.4.3物聯網采集監(jiān)測子系統125
11.4.4智能灌溉物聯云系統126
11.5系統設施部署128
11.6智慧灌溉物聯云系統執(zhí)行設施129
11.6.1機井首部“互聯網+”水肥一體化集成設備129
11.6.2田間首部“互聯網+”水肥一體化集成設備130
11.6.3小型氣象站131
11.6.4墑情監(jiān)測儀131
第12章 農業(yè)地理信息平臺應用子系統 134
12.1總體設計134
12.2標準規(guī)范建設135
12.2.1農業(yè)基礎空間數據收集、整理與建庫135
12.2.2建立農業(yè)基礎空間數據庫137
12.3數據結構設計138
12.3.1業(yè)務數據庫設計138
12.3.2地理信息數據庫設計139
12.4應用系統設計140
12.5基于地理平臺的應用開發(fā)方案141
12.6部署與安裝設計142
12.7平臺服務應用模式143
第13章 農業(yè)大數據集成與融合 145
13.1大數據采集和應用145
13.2大數據集成與融合平臺設計146
13.3面臨問題與未來展望148
第14章 項目應用示范案例 150
14.1項目應用示范案例150
14.2農業(yè)物聯網發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)152
14.3農業(yè)物聯網發(fā)展需求與趨勢154
14.4農業(yè)物聯網發(fā)展對策與建議155
參考文獻 158