第 1章 物聯(lián)網與智慧農業(yè)的內涵 001 1.1 物聯(lián)網 001 1.1.1 概念與內涵 001 1.1.2 主要技術特征 002 1.1.3 面臨的主要挑戰(zhàn) 004 1.2 農業(yè)物聯(lián)網 006 1.2.1 概念與內涵 006 1.2.2 關鍵技術特征 007 1.2.3 面臨的主要挑戰(zhàn) 010 1.3 智慧農業(yè) 012 1.3.1 概念與內涵 012 1.3.2 農業(yè)農村智慧產業(yè)體系 013 1.3.3 農業(yè)農村智慧產業(yè)體系特征 014 1.3.4 面臨的主要挑戰(zhàn) 016 1.4 物聯(lián)網與智慧農業(yè)的關系 020 1.4.1 重要技術支撐 020 1.4.2 重要應用 022 1.4.3 現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展制高點 025 本章小結 028 本章參考文獻 029 第 2章 農業(yè)物聯(lián)網技術架構 030 2.1 農業(yè)物聯(lián)網技術架構概述 030 2.2 農業(yè)信息感知技術 032 2.2.1 農業(yè)個體標識技術 032 2.2.2 農業(yè)信息感知機理與工藝 033 2.3 農業(yè)信息傳輸技術 034 2.3.1 農業(yè)現(xiàn)場總線技術 034 2.3.2 農業(yè)無線傳感器網絡 035 2.4 農業(yè)信息處理技術 036 2.4.1 基于農業(yè)物聯(lián)網的大數據技術 036 2.4.2 基于農業(yè)物聯(lián)網的人工智能技術 038 2.5 農業(yè)物聯(lián)網技術的集成與應用 039 2.5.1 農業(yè)物聯(lián)網嵌入式平臺與智能裝備 039 2.5.2 農業(yè)環(huán)境智能監(jiān)控與決策平臺 040 2.5.3 農業(yè)業(yè)務模型與云平臺 041 2.5.4 農產品物流與安全溯源 041 本章小結 042 本章參考文獻 043 第3章 農業(yè)智能傳感器 046 3.1 農業(yè)環(huán)境傳感器 046 3.1.1 水質智能感知類傳感器 046 3.1.2 土壤信息感知類傳感器 070 3.1.3 環(huán)境小氣候信息感知類傳感器 087 3.2 農業(yè)動植物表型信息感知傳感器 092 3.2.1 動物表型信息感知傳感器 092 3.2.2 植物表型信息感知傳感器 100 3.3 農業(yè)裝備和設施傳感器 102 3.3.1 工作狀態(tài)傳感器 102 3.3.2 故障傳感器 103 3.3.3 位姿傳感器 106 3.3.4 位置傳感器 107 3.4 農業(yè)視覺傳感器 110 3.4.1 單目視覺傳感器 110 3.4.2 多目視覺傳感器 113 本章小結 116 本章參考文獻 117 第4章 農業(yè)信息傳輸技術 124 4.1 農業(yè)無線傳感器網絡概述 124 4.2 農業(yè)無線傳感器網絡的體系結構 125 4.2.1 無線傳感器網絡的拓撲結構 125 4.2.2 無線傳感器網絡的節(jié)點結構 126 4.3 藍牙、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT在農業(yè)中的應用 127 4.3.1 藍牙 127 4.3.2 Wi-Fi 128 4.3.3 ZigBee 128 4.3.4 NB-IoT 128 4.4 農用無線傳感器網絡對比分析 131 4.5 農業(yè)移動互聯(lián)網 132 本章小結 133 本章參考文獻 133 第5章 農業(yè)信息處理技術 134 5.1 農業(yè)傳感器等結構化數據處理技術 134 5.1.1 結構化數據與關系型數據庫 134 5.1.2 農業(yè)結構化數據 135 5.1.3 數據挖掘 136 5.1.4 數據挖掘在農業(yè)中的應用 137 5.2 農業(yè)多媒體信息數據處理技術 138 5.2.1 多媒體技術概述 139 5.2.2 農業(yè)多媒體數據處理技術 139 5.2.3 農業(yè)多媒體數據處理進展 146 5.2.4 本節(jié)小結 147 5.3 農業(yè)多源異構數據融合與處理技術 148 5.3.1 多源異構數據概述 148 5.3.2 數據融合基本過程 149 5.3.3 數據融合處理算法 149 5.3.4 數據融合技術在農業(yè)中的應用進展 152 5.3.5 本節(jié)小結 153 5.4 農業(yè)知識庫構建技術 153 5.4.1 知識庫的基本概念 153 5.4.2 知識庫構建技術 154 5.4.3 農業(yè)知識庫 155 5.4.4 本節(jié)小結 156 5.5 農業(yè)海量數據存儲與管理技術 157 5.5.1 海量數據存儲與管理相關技術 157 5.5.2 農業(yè)海量數據存儲與管理 161 5.5.3 本節(jié)小結 162 本章小結 162 本章參考文獻 163 第6章 農業(yè)物聯(lián)網技術集成 168 6.1 農業(yè)物聯(lián)網嵌入式平臺 168 6.1.1 感知與采集 168 6.1.2 傳輸與通信 170 6.1.3 嵌入式處理器控制 172 6.1.4 嵌入式系統(tǒng)軟硬件集成 173 6.2 農業(yè)物聯(lián)網智能監(jiān)控平臺 174 6.2.1 物聯(lián)網監(jiān)測系統(tǒng) 175 6.2.2 物聯(lián)網軟件平臺 177 6.2.3 物聯(lián)網控制系統(tǒng) 177 6.3 農業(yè)業(yè)務模型與云平臺 178 6.3.1 農業(yè)信息的采集與獲取 179 6.3.2 農業(yè)信息的智能處理 180 6.3.3 農業(yè)信息的個性化服務推薦 182 6.4 農產品物流與安全溯源 184 6.4.1 農產品物流 184 6.4.2 農產品安全溯源 185 本章小結 189 本章參考文獻 189 第7章 智慧漁業(yè) 191 7.1 水產養(yǎng)殖業(yè)智慧需求 191 7.2 智慧漁業(yè)概述 192 7.2.1 內涵 192 7.2.2 發(fā)展階段 192 7.2.3 發(fā)展趨勢 194 7.2.4 挑戰(zhàn) 195 7.3 智慧漁業(yè)技術 196 7.3.1 智慧漁業(yè)技術概述 196 7.3.2 水產大數據技術 200 7.3.3 水產新一代人工智能 202 7.3.4 水產機器人 203 7.4 智慧漁業(yè)智能化解決方案 204 7.4.1 智慧魚塘 204 7.4.2 智慧網箱 206 7.4.3 智慧陸基工廠 210 7.4.4 智慧魚菜共生 212 本章小結 216 本章參考文獻 217 第8章 智慧畜牧 218 8.1 畜牧業(yè)智能化需求 218 8.2 智慧畜牧概述 219 8.2.1 內涵 219 8.2.2 發(fā)展階段 220 8.2.3 發(fā)展趨勢 220 8.2.4 挑戰(zhàn) 221 8.3 智慧畜牧主要技術 221 8.3.1 傳感技術 221 8.3.2 測控技術 222 8.3.3 預警防控技術 223 8.3.4 機器人與智能裝備 223 8.4 智慧牧場解決方案 224 8.4.1 智能養(yǎng)殖管理系統(tǒng) 224 8.4.2 動物產品質量追溯系統(tǒng) 225 8.4.3 動物衛(wèi)生監(jiān)督管理系統(tǒng) 226 8.4.4 重大動物疫病預警系統(tǒng) 227 8.4.5 畜牧生態(tài)環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng) 227 8.4.6 智慧牧場管理系統(tǒng) 227 8.4.7 動物流通監(jiān)管系統(tǒng) 228 本章小結 228 本章參考文獻 228 第9章 智慧大田 230 9.1 大田種植智能化需求 230 9.2 智慧大田概述 232 9.2.1 內涵 232 9.2.2 發(fā)展階段 233 9.2.3 發(fā)展趨勢 234 9.2.4 挑戰(zhàn) 234 9.3 智慧大田種植技術 235 9.3.1 激光平地技術 235 9.3.2 無人機植保技術 236 9.3.3 測土配方施肥技術 236 9.3.4 大田種植物聯(lián)網技術 237 9.3.5 農機智慧調度技術 240 9.3.6 采收智能作業(yè)機械裝備技術 240 本章小結 242 本章參考文獻 242 第 10章 智慧園藝 244 10.1 智能溫室園藝及其智能化需求 244 10.2 智能溫室典型應用案例 245 10.2.1 智能環(huán)境控制 245 10.2.2 園藝智能識別 248 10.2.3 園藝機器人 250 10.2.4 園藝水肥一體化 251 本章小結 253 本章參考文獻 253 第 11章 農產品智慧物流 256 11.1 智慧物流需求 256 11.2 智慧物流內涵 259 11.2.1 內涵 259 11.2.2 智慧物流應用主要技術 260 11.2.3 智慧物流發(fā)展趨勢 261 11.3 智慧物流應用系統(tǒng) 262 11.3.1 智慧物流應用系統(tǒng)總體架構 262 11.3.2 農產品配貨管理系統(tǒng) 265 11.3.3 農產品質量追溯系統(tǒng) 268 11.3.4 農產品運輸管理系統(tǒng) 272 11.3.5 農產品采購交易系統(tǒng) 273 11.4 智慧物流案例 274 11.4.1 農產品溫控物流智能系統(tǒng)業(yè)務需求 274 11.4.2 農產品溫控物流智能系統(tǒng)功能實現(xiàn) 274 本章小結 276 本章參考文獻 276 第 12章 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展趨勢與前景展望 278 12.1 農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn) 278 12.1.1 農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展面臨的機遇 278 12.1.2 農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 280 12.2 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展需求與趨勢 281 12.2.1 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展需求 281 12.2.2 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展趨勢 283 12.3 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展對策與建議 284 12.3.1 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展對策 284 12.3.2 農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展建議 286 本章小結 288 本章參考文獻 288