智慧农业数字物联系统ECIOT V3.0助力农业大田大棚及农业产业园数字化升级

一套完整的智慧农业物联网检测方案基本由作物生长环境监测系统、土壤墒情检测系统、虫情、苗青、灾情监测系统、灌溉水源监测系统四项组成，结合现场相关的数据采集及控制设备实现“云+端”的管理模式，为农业生产经营提供数据指导。

ECIOT V3.0智慧农业数字物联系统 ECIOT V3.0智慧农业数字物联系统

系统结构分为三层，底层为仪表传感器，中间层为物联网采集传输设备，物联网终端通过总线采集仪表数据，然后经过以太网/GPRS/NB-IOT等通讯方式将数据传到云端数据中心。

目前，我国农业正处于传统农业向现代农业的转型期，农业物联网将发挥独特而重要的作用，也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。利用智能化信息管理技术发展现代农业已成为当今农业发展中最为热门的概念。

近期农村农业部发布了数字农业农村发展规划(2019-2025年)，规划指出数字农业领域国家工程技术研究中心、农业信息技术和农业遥感学科群、国家智慧农业创新联盟相继建成，智慧农业实验室、数字农业创新中心加快建设，农业物联网、数据科学、人工智能等相关专业在高等院校普遍设立。数字农业标准体系加快建设，农业物联网应用服务、感知数据描述和传感设备基础规范等一批国家和行业标准陆续出台。

从最近接触到的业主单位来看，无论是农业大田、温室大棚还是生态产业园，按照传统的农业生产管理方式，用户将会投入大量的人力、物力成本进行现场管理，限制了生产效率而且成本投入大，这种生产模式已经满足不了管理人员随时随地跟踪现代生态农业信息变化的需求，难以实现移动办公和精准高效的农业生产模式。农业物联网技术的实际应用就是用于实现远程管理的现代化智能系统。生产管理人员无须到现场，通过农业物联网系统随时随地掌握种植作物的生长情况、环境状态及实现远程操控和统一管理。提高了工作效率、降低劳动力投入的成本，同时农业物联网装备体系的建设能够保证农作物生长的最佳条件，为生长环境的精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

ECIOT V3.0智慧农业数字物联系统方案建设内容从农业四情（土壤墒情、虫情、苗青、灾情）出发，结合现代农业生长的环境农业大田、阳光温室大棚、连栋温室大棚等实际应用场景进行规划设计，并考虑到水肥一体化、灌溉水资源监测等一整套完备的农业生态产业链进行系统搭建；以相关作物种植数据分析为例，实现农业物联网信息化采集及控制+AI大数据建设模型+智能灌溉系统建设及服务。

1. 通过建设物联网基站，实现对大棚、大田、畜牧场环境信息、土壤信息、作物长势信息的精准监测，用户使用条件控制、时间控制、单点控制设定作物全生命周期的生长环境参数阈值，实现对灌溉设备、卷帘、放风、补光、遮阳、保温、风机、喷雾、二氧化碳发生器等配套设备的精准控制。

2. 整合相关种植经验及智慧产业大数据人工智能专利技术，形成针对农业种植需求模型、病虫害预警模型、水平衡模型、自然灾害监测预警模型、霜冻监测预警模型、瞬间高低温预警模型、大风预警和控制模型、本地小范围微环境七天预报模型，为种植经营提供精准高效的生产决策、设备设施智能调控和标准化种植专业指导，可用于指导生产且能够自主优化的模型分析系统，实现专家知识、种植经验、产业大数据的共享。

3. 通过建设园区的信息化管理系统，涵盖种植、加工全产业链的高效管理，实现对农资、农机、人员、仓储、种植过程的高效管理，降低管理成本，提升管理水平。

4. 通过安装温室智能装备，在大数据平台的管理下，实现对大棚环境的精准调节、水肥药精准施用和标准化种植管理，实现大棚水肥、环境调控自动化，实现工人操作的规范化，提高作业精准化程度和生产效率，降低生产人工成本投入，形成大棚生产的标准化种植，规范大棚蔬菜种植过程，提高种植标准化水平。

5. 通过建设产品溯源系统，识别并整合种植、采摘、加工、包装、库存等环节信息，为经营和社会公众服务提供产品质量追溯服务，实现“安全可预警、源头可追溯、流向可跟踪、信息可查询、责任可认定、产品可召回”的信息化、网络化，立体化、智能化的质量安全监管网。

6. 建设物联网控制中心，配备大屏幕、音响、计算机等设施，为生产管理、技术推广、交流培训及参观展示提供环境。

ECIOT V3.0智慧农业数字物联系统建设预期效果

1 .全面提升产品质量

种植户在生产过程中，由于受经营规模小、管理水平低、技术水平差别较大等因素的限制，造成产品产量无法统一，为保证作物不生病，采取定期定量方式，大量使用各类农药，导致农药残留处于较高水平。因此，通过建设温室智慧物联系统，能够实现大数据专家决策精准调控温室环境、精准灌溉施肥、规范生产操作，减少病虫害的发生，从而降低用药量，提高蔬菜品质和质量标准，増加产品销售价格即能符合政府提高农产品质量安全政策的要求，又能满足群众餐桌食品健康安全的需要。

2 .增加种植效益

农业作物价格季节性、周期性波动大，影响农业作物批发价格的主要因素是上市时间和品牌品质。根据各大批发市场价格指数显示，相同品种的农作物同时上市，市场内最高批发价和最低价相差可达1-2倍，影响的主要因素是作物的品牌品质，包括检验数据（药残、重金属残留）产地（品牌）、口感、果型（大小、颜色、规整度）。

通过建设智慧物联系统，实现投入品的精准使用，实现对种植流程的标准化生产，对种植户的规范化操作，使作物的种植质量稳定、品质优良，从而增加市场售价1.5-2倍，使效益大幅度提高。

3. 降低人工成本

某地区规模化种植园生产西红柿年种植成本统计：

统计数据显示，目前用户日光温室西红柿年亩均种植成本为3.6万元，其中，大棚技术员及雇工的人工成本为2.3万元，占到种植总成本的63.88%，对企业的经营效益影响巨大。

通过建设温室智慧物联系统，依托“温室智慧物联系统”+“AI大数据分析”+“水肥一体化管理设备”，实现水、肥、药、环境调控的无人化自动运行，减少此环节的人工用量。通过“温室智慧物联系统”+“数字化大棚标准化种植管理服务”，减少对种植技术员的依赖性，提高生产人员的效率和操作水平，由原来一人管理12个棚提升到一个人管理23个棚，同时由园区一名技术员服务20~30个棚可以提升到一人服务4050个棚，人工成本降低30%左右，为大棚种植户带来成本优势。

4. 提高水肥药精准施用水平

根据对某地种植园区和散户的调硏，常规方式管理的大棚与智慧大棚产品水肥药的年用量比较如下表所示：

常规管理方式的大棚水肥药的用量及成本，普遍高于智慧大棚产水肥药的过量使用，不仅造成种植成本的增加，而且会对蔬菜的质量安全产生影响。

通过建设温室智慧物联系统，大数据平台会通过专家模型对水肥、药的使用进行科学的分析，形成水肥药管理方案，并将方案下发到现场的智能水肥药设备，和用户的手机，控制设备精准施用，指导用户科学管理，提高水肥药的管理的科学性，并一定程度的减少用量，降低生产成本10%左右，减少化肥污染和农药残留，从而提产品品质并增加种植效益。

ECIOT V3.0智慧农业数字物联系统建设政策导向

按照国家“十三五”规划（2016-2020年）提出的要求，立足农业是全面建成小康社会和实现现代化的基础，必须加快转变农业发展方式，着力构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，提高农业质量效益和竞争力，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友的农业现代化道路。要提高农业技术装备和信息化水平，健全现代农业科技创新推广体系，加强农业与信息技术融合，发展智慧农业，提高农业生产力水平。提升农业技术装备水平，推进农业信息化建设。

ECIOT V3.0 独立产品源代码知识产权，整套系统完全私有化部署。

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