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一、技術(shù)名稱
設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)研究
二、技術(shù)概述
（一）技術(shù)類別：技術(shù)體系。
（二）技術(shù)類型：技術(shù)服務(wù)。
（三）技術(shù)基本情況：
針對當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的專用智能測控產(chǎn)品少、功能弱、標(biāo)準(zhǔn)化程度低及可靠性差等問題,提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化整體解決方案,以便為設(shè)施農(nóng)業(yè)健康、高效及可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。首先突破物聯(lián)網(wǎng)專用終端制造技術(shù),研發(fā)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用感知終墻、傳輸終端及智能控制終端,并通過故障自診斷技術(shù)提髙終端的性能及穩(wěn)定可靠性。針對設(shè)施農(nóng)業(yè)智能控制模型研究薄弱、控制精度差等問題,研發(fā)設(shè)施環(huán)境多因子綜合調(diào)控模型,研發(fā)基于作物生理需求與專家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的典型作物智能控制模型,提高設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)控及水肥一體化控制的精準(zhǔn)性。最后,通過設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智慧管理平臺研發(fā),實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、分析、自動(dòng)控制及監(jiān)測預(yù)警等功能;通過移動(dòng)客戶端的開發(fā)進(jìn)一步提高服務(wù)的便利性。
技術(shù)主要突破以下技術(shù)難點(diǎn)：
1.設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用設(shè)備研發(fā)。研發(fā)功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定可靠的設(shè)施農(nóng)業(yè)專用信息感知、傳輸及智能處理終端,為功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定可靠的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研制奠定基礎(chǔ)。研究物聯(lián)網(wǎng)終端故障遠(yuǎn)程快速修復(fù)技術(shù),研發(fā)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)故障自診斷及遠(yuǎn)程修復(fù)系統(tǒng)。
2.設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)。研究典型結(jié)構(gòu)設(shè)施溫室多因子綜合調(diào)控模型,研究設(shè)施環(huán)境多因子綜合調(diào)控方案及實(shí)現(xiàn)方法,研究構(gòu)建經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定可靠的設(shè)施環(huán)境多因子綜合調(diào)控系統(tǒng)。
3.典型設(shè)施作物水肥一體化智能控制技術(shù)。研究典型作物水肥控制模型,研究水肥一體化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)設(shè)施水肥的自動(dòng)調(diào)整和精準(zhǔn)控制。
4.設(shè)施農(nóng)業(yè)專用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究。優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì),研究結(jié)構(gòu)簡單、功能易擴(kuò)展及易標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu),提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能及易擴(kuò)展性。研究制定設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件接口與標(biāo)準(zhǔn),制定設(shè)施溫室內(nèi)傳感器數(shù)量、安裝位置及安裝方法等規(guī)程。
（四）技術(shù)示范推廣情況：
開發(fā)了 “神農(nóng)物聯(lián)”系列物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了我國環(huán)渤海地區(qū)鹽堿地地區(qū)，國內(nèi)主要沙漠區(qū)域和大蒜主產(chǎn)區(qū)等不同農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境信息的精準(zhǔn)感知，為實(shí)現(xiàn)設(shè)施控制提供穩(wěn)定可靠的環(huán)境感知技術(shù)基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上研發(fā)了設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能管控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施環(huán)境的精準(zhǔn)感知和智能高效管控，并通過增加語音識別控制等方式優(yōu)化設(shè)施管理結(jié)構(gòu)，簡化操作模式，降低設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用門檻。目前，設(shè)備在德州陵縣糜鎮(zhèn)綠通智慧農(nóng)業(yè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園、泰安東平訊發(fā)有機(jī)蔬菜專業(yè)合作社、東營市東營區(qū)景屋生態(tài)果蔬種植農(nóng)民專業(yè)合作社、陵縣三高蔬菜種植專業(yè)合作社和德州菁松農(nóng)業(yè)科技有限公司等地進(jìn)行應(yīng)用示范，并選取適當(dāng)作物構(gòu)建示范基地500畝，輻射帶動(dòng)3000畝以上。
（五）提質(zhì)增效情況：
上述技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用到設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中,可以顯著降低勞動(dòng)成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高水肥利用效率,提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。實(shí)施后節(jié)約生產(chǎn)成本20%以上,肥水利用效率提高30%以上。由于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量得到顯著提升,可以增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品在國際、國內(nèi)市場的競爭力,顯著提高農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。由于我國設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模較大,技術(shù)和產(chǎn)品的熟化與批量生產(chǎn),可以形成巨大的市場空間。
三、技術(shù)要點(diǎn)
1.設(shè)施農(nóng)業(yè)專用物聯(lián)網(wǎng)核心板研發(fā)。
項(xiàng)目突破農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心板優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù),研發(fā)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用核心板,為物聯(lián)網(wǎng)感知終端、傳輸終端及智能處理終端硏發(fā)奠定基礎(chǔ)。突破物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)異常與故障自診斷技術(shù),研究物聯(lián)網(wǎng)終端故障遠(yuǎn)程修復(fù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)故障自診斷及遠(yuǎn)程修復(fù)功能。
2.設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)研究。
研究基于設(shè)施溫室多因子綜合調(diào)控模型,突破實(shí)現(xiàn)設(shè)施環(huán)境多因子綜合調(diào)控方案及實(shí)現(xiàn)方法,研究構(gòu)建經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定可靠的設(shè)施環(huán)境多因子綜合調(diào)控系統(tǒng)。
3.典型作物水肥一體化智能控制技術(shù)。
項(xiàng)目突破典型作物精準(zhǔn)需求控制技術(shù),研制作物需求精準(zhǔn)施肥和精準(zhǔn)灌溉的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
四、適宜區(qū)域
該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培種植領(lǐng)域。該技術(shù)利用物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境信息感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施內(nèi)作物生長環(huán)境的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知，利用設(shè)施溫室多因子綜合調(diào)控模型，完善傳統(tǒng)設(shè)施控制模型的不足，提升設(shè)施溫室控制效率和精度，為設(shè)施作物管理提供精準(zhǔn)、可靠的管理服務(wù)。
五、注意事項(xiàng)
1、注重設(shè)備的定期維護(hù)升級
設(shè)備工作后，會(huì)不斷獲取作物的生長數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，模型通過自我學(xué)習(xí)，將不斷提高設(shè)備的適應(yīng)性，以滿足作物生長環(huán)境變化的需求，所以根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，及時(shí)升級維護(hù)系統(tǒng)程序有利于提高系統(tǒng)工作效率，保障控制精度。
六、聯(lián)系人信息
姓名：柳平增
所在學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院
手機(jī)號：18660865275
郵箱：pzliu@sdau.edu.cn
項(xiàng)目來源：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
