“互联网+农业应用案例”:智慧农业物联网系统推动河北省现代农业发展
一、案例申请背景
近年来，温室种植在农业生产中的比重越来越大，相对而言，温室的控制系统也在随着科技的进步而发展和完善。河北省的农业物联网是目前应用于农业的比较先进的技术，为了进一步实施农业物联网工程，所有有针对性的农业物联网整体解决方案都被采用。
2015年12月，河北省正式获得市标准委批准，创建河北首个国家农业综合标准化示范城市，建设期限为三年。同期河北现代农业示范区项目建设期为五年。河北要加快农业信息化建设，首先要加强智慧农业物联网基础设施建设。
河北省农业局，依托合肥鸿昇科技有限公司，以互联网+农业产业基地信息服务为主体的智能化综合农业服务平台。也是河北省唯一实现农业信息服务网络化、农业资源管理数字化、农业生产过程管理精准化、农业装备智能化的智能农业物联网综合管理平台。
二、案例实施步骤
(一)建设背景
物联网的农业应用将面临分布在广阔区域的信息获取、高效可靠的信息传输和互联互通、针对不同应用需求和不同应用环境的智能决策系统集成等一系列科技问题。它不仅需要电子、信息、通信技术和产业关键共性技术的突破，需要成本低、使用可靠、可用性好的软硬件产品和服务的支撑，还需要农业信息工程科学家的合作研究、面向农业应用需求的技术集成和运营服务模式创新的保障。物联网农业应用技术的创新将打破学科和部门的界限，促进不同学科的交叉融合，衍生出新的交叉学科，大力推动以需求和应用为导向的协同研究模式，为新兴产业发展和农业发展方式转变创造新的机遇。
通过该项目的建设，推进农业信息服务网络化、农业资源管理数字化、农业生产过程精准化管理和农业装备智能化，使我市成为农业物联网应用工程的典范，为创建自治区级现代农业示范区提供有力支撑。
(二)建设内容
根据要求，推进农业生产智能化，建设河北省农业智能生产示范基地是本次平台建设的重点。该平台利用物联网技术，实现农业生产环节和设施农业各要素的数字化设计和智能控制，提高农业生产的标准化、集约化和自动化水平。利用云计算技术，采集农业种植环境信息，搭建土壤墒情、苗情、灾情、虫情、气象、植物体生长等监测平台，建立农业专家咨询数据库，形成智能农业物联网综合管理平台数据库。
1、物联网监控系统建设基地。
(1)温室信息采集系统(地面环境和土壤环境监测子系统)
在蔬菜基地选择两个简易大棚作为参考监测对象，在每个大棚内安装1套无线监测传感器，在每个地块配置1个信息传输节点，实时监测大棚内的空气温湿度、光照、土壤温度、土壤水分、二氧化碳浓度，并将监测数据实时发送到远程软件平台。如果数据超过预警阈值，系统会自动发出预警信息(短信通知管理员或网页预警)，提醒相关管理人员采取干预措施，避免影响作物生长，保障作物。
(2)室外环境信息采集传输系统(小型农业气象站)
根据项目要求，在蔬菜、玉米和棉花三个大田种植基地各安装一套无线农业气象综合监测站。无线气象站将主要采集种植区域的农业气象环境指标(标准:气温、空气相对湿度、土壤温度、土壤水分、光合有效辐射、风速、风向、降雨量，气象水分综合站将定期将监测到的气象数据通过无线网络(GPRS或3G)发送到监测平台或管理者手机上，指导农业生产，有效形成气象灾害预警，以便相关部门及时采取措施，减少损失。
(3)植物生理数据在线监测子系统
根据项目要求，选择一种具有广泛代表性的作物作为参考监测对象，对其生理指标进行24小时连续监测，主要包括作物茎秆的细微变化、果实膨大、叶绿素含量、含氮量、叶面温度和叶面湿度。通过监测植物的生理指标，管理者可以更直接、更准确地了解作物生长的健康状况和对水肥的需求。
(4)、智能虫情预报灯
根据项目要求，在蔬菜、棉花、玉米三个大田种植监测点各设置一套智能病虫害监测系统。该系统由前端害虫监控设备(太阳能智能害虫监控灯)和后台远程信息处理平台组成。利用害虫的趋光性，诱捕并杀死害虫，通过内置的1800万超高清摄像头拍摄储虫盒中的昆虫。照片通过4G网络即时发送到远程信息处理平台，通过更先进的图像处理技术对照片进行分析处理，使测报设备每天采集到的害虫进行分类统计，形成数据库。通过数据分析和统计，可以判断某一地区某一作物某种害虫的趋势，并发出有效的预警。为农业高产和农产品优质提供了有力保障。
2.构建智慧农业物联网综合管理云平台。
(1)设施农业监测系统
可选择实时数据查看、自动、手动、视频监控模式，第一时间掌握温室内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、CO2、光照强度、作物生长信息等室内环境参数。SQ-WS鸿昇农业监测系统，实时监测作物生长情况，包括果实膨大指数曲线和茎秆生长细微变化的信息。
(2)智慧农业综合管理云平台数据库
通过土壤环境监测数据库、专家知识库、病虫害数据库、植物本体监测数据库、气象水分监测数据库等。，建立完善的政府管理云平台数据库，实现温室设施的视频监控、多功能预警和远程智能控制，为政府监管和农业生产智能决策提供技术支持。
(3)农业专家系统
为用户提供农事在线信息查询功能，主要以农事知识(农药、二十四节气、农产品认证、农作物品种、种植技巧、生产决策)为主，用户可即时解惑。
(4)农业四大条件监测系统
建设“四情”(虫情、苗情、土壤墒情、灾情)监测管理，将水稻基地采集的数据实时传输至物联网综合服务平台，实现对大田作物的苗情、土壤墒情、病虫害、灾情及各生长阶段的长势和外貌的动态监测，为作物生产提供技术服务和救灾指导，为领导进行粮食生产决策提供数据支持。
(5)农业机械管理体系
认真登记管理农机设备的信息和日常维护，方便监督维修。进行有序的分类管理(名称、功能、维护周期等。)对各基地的农业机械设备进行定期保养，做到定期保养农业机械设备，不耽误农业生产。
(6)养殖管理制度
农业管理系统作为智能种植监控系统的有效补充，主要记录各基地中未被自动监控的农业数据，如作物播种信息、施肥信息、用药信息、浇水信息(包括地块信息、浇水方法、用水量)、除草、收获等农业管理信息，方便基地农业事务的日常管理，为进一步科学种植提供实用数据。
(7)、农业经营体系
对各基地的种子、农药、化肥等日常生产资料进行分类有序管理。在系统平台中，苗木、化肥、农药、水源、土地等信息。进行管理，全部录入系统存档，方便农业投入品的日常使用登记管理和监管。
(8)农产品质量追溯系统对接
与已建立的农产品质量追溯体系无缝对接。
(9)移动终端APP
用户可以通过手机终端随时随地查看基地的植物生长、环境气象信息、设备运行状态、工人生产状态，实时监控，远程控制相关设备。
河北省农业物联网整体解决方案的实施，可以保证交付前的正确规划以提高资源利用效率，交付中的精细管理以提高生产效率，交付后的高效流通、安全追溯等方面，促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。
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