发布时间：2023-10-08 10:04:24
绪论：一篇引人入胜的农业物联网发展趋势，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：S274.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0125-01
1 引言
随着信息技术的飞速发展，农业集约化、规模化程度不断提高，使传统农业向现代农业生产方式转变成为必然，为信息技术在农业领域中的应用提供了广阔的发展空间，我国农业发展面临着新的机遇。
水是农业的根本，也是整个国民经济和人类生活的根本。水资源状况和利用水平已成为评价一个国家一个地区经济能否持续发展的重要指标。我国是一个干旱缺水严重的国家。
2 农业用水现状及节水灌溉发展趋势
农业是我国的用水大户，约占总用水量的73%，但有效性很差，水资源浪费非常严重。并且随着城市化和经济社会发展，土地被大量占用，非农业灌溉用水需求在急剧增加，农业与工业、农村与城市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。在我国尽管采取了最严格的耕地保护措施，但大量的农田和灌溉用水被城市和工业占用，耕地资源减少的势头不可逆转，水资源短缺的压力进一步增大。
目前，比较有发展潜力的节水灌溉新技术是：一是与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。二是应用3S技术的精细灌溉技术。三是智能化节水灌溉装备技术。
本文所设计的农田节水灌溉系统是将上述的三者进行有机的结合，在此基础上运用物联网技术，从而实现全自动化与信息化的节水灌溉系统。
3 系统结构设计
农田节水灌溉系统由土壤水分传感器、物联网终端采集单元、喷灌机控制终端、远程监控计算机系统组成。如图1所示。传感器埋入土壤，直接获取0～100cm地表层下各个深度处的土壤水分信息，并将其转化为0～5V模拟电压信号。物联网终端采集单元一方面进行土壤水分信息的采集，另一方面用于在GPRS网络模式下土壤水分信息与监控中心的监控计算机相互传递。监控中心计算机循环接收各个采集终端发送的土壤墒情信息，监控计算机将接收到的数据进行分析，与数据库中的农作物需水量进行比较，形成最佳灌溉计划，监控计算机将灌溉命令下发到喷灌机控制终端，喷灌机控制终端直接控制喷灌机以及深井泵等设备进行灌溉作业。
4 物联网采集单元的设计
物联网采集单元的设计为本系统的终端采集单元，因为农田灌溉上探测范围比较大，数量多、位置不固定并只用于农耕季节等特点考虑，采集终端需要设计成可灵活移动、易于安装的方式，第二在每一个采集终端上安装GPS定位模块，使发送到监控中心计算机上的数据带有地理位置，中心计算机根据上传的数据的地理位置下标来确定采集点具体地理位置，从而实现准确的数据采集。另外，由于数据采集单元放置在农田里，采用的供电方式为“太阳能电池板+蓄电池”。
采集终端主要由MCU单元、采集单元、太阳能供电单元、通信单元、GPS定位单元等部分组成，其结构所示。其中，采集单元利用土壤湿温度传感器采集土壤墒情数据，数据经嵌入式微控制器MCU（MicroControUer Unit）处理后，通过GPRS网络发送至监控中心计算机上，中心计算机收集温湿度数据，并自动显示相关信息。土壤传感器输出的信号被信号调理电路处理后传送到子系统内部的模数转换器ADC（AnMog―to―DistalConvener）。MCU定时启动ADC，进行模数转换并取走数据，然后把经过处理的数据通过串行口传送到GPRS模块，并启动该模块将数据发送到GPRS无线网络。数据被GPRS网络接收后经由网关转送至Internet，最后被连接到Intemet的中心站计算机接收。
嵌入式GPRS模块的供电为直流5V供电，TXD、RXD为通信接口，在本设计中可直接连接至AVR单片机的串行接口上， ONLINE为在线指示接口，当连接到网络以后该端口输出一个低电平信号，通过74ALS04进行反向以后驱动D1发光二极管，当发光二极管点亮以后便证明现在控制器已连接网络。GPS模块通过单片机的COM2口连接。
5 应用前景分析
该系统的室外进行了测试的基础上，2011年在廊坊市安次区马神庙12亩农田上实际应用，取得了显著的效益，节水量较以前比较节约45%左右，晚春播玉米平均亩产929.44公斤，比对照亩增产252.84公斤，增幅为37.36%。对未来农业发展起到了重要作用。
参考文献
[1]梅方权，智慧地球与感知中国―物联网的发展分析，《农业网络信息》2009（12）
伴随着物联网应用的不断兴起，来自传感器和设备的数据正以指数级增长。比如对城市基础设施的监测，环境感知，城市交通，以及众多设备上的应用。物联网让各式各样的数据汇入到信息网络，加深了信息系统与物理世界的联系。然而物联网下大数据和一般数据有较大的不同，它是异构性的、多样性的、还良性的，并以这些特征冲击着社会的各个领域，为智慧城镇提供基础保障。
自1983年，IBM最新关系数据库管理系统DB2，结构化查询语言成了为政府部门的主流产品； 1991年万维网（world wide web）利用超文本传输协议（HTTP）和超文本标记语言（HTML）逐渐成为信息共享的公共服务。2003年，电脑和其它数据系统一年中所产生的信息量超过了2003年之前历史上全人类所产生的信息总量。直到2005年Apache Hadoop项目的诞生，成为了处理大数据的基础。物联网时代的大数据以及建立在这些大数据基础之上的数据挖掘已成为了一种战略资源，更为建设智慧城镇铺垫了道路。为了使物联网下的大数据成为城镇走向“智慧化”的强大引擎，还需要进一步把握物联网下大数据的发展趋势，从而实现以物联网带动大数据的发展，继而实现智慧城镇建设目标。
一、大数据的基本概念和特征
（一）大数据的基本概念：
由于大数据本身较为抽象，目前还没有一个公认的定义， 2009年流行于互联网直到2013年，一场大数据变革悄然来袭，影响了众多领域，因此2013年被称为大数据元年。早年，著名的Apache的开源项目Hadoop成为处理大数据的基础。后来Gartner研究机构将其定义为一种巨大规模、多样性和高增长特性的信息产业，它和普通的数据库处理系统互不兼容，需要从新的 并行数据处理平台或技术从大数据中提取有效的决策并优化信息。正如IBM首席执行官罗睿兰所说，大数据将是下一个自然资源。而大数据的处理周期与传统数据相比也从原来的月、周、天变为时、分、秒。而随着物联网时代下的大数据发展，城镇以及人们的衣食住行、娱乐、安全等，也变得越来越智能化。
（二）大数据的特征：
大数据具有典型的4V特征：Volume（大量性）、Variety（多样性）、Velocity（高速性）、典型的Value（价值性）。这四个典型特征保证了大数据比传统数据更大、更快、更好。
1.大量性：著名未来科学家阿尔文托夫勒曾预言“大数据”是三次浪潮的华彩乐章，30多年后随着信息化的发展和爆发式的增长，大数据时代如期而至，仅百度公司数据总量已接近1000PB，存储网页的数量接近1万亿，每天响应请求几十亿次，淘宝的4亿会员每天产生商品交易数据多达20TB，一分钟内“脸谱”的浏览量超过600万，而这些迅速增长的数据把人类带入了一个以PB为单位的大数据时代。
2.多样性：大数据的形式大体可以分为三类：一是结构化数据，二是非结构化数据，三是半结构化数据，由数据来源决定大数据的多样性。
3.高速性：大数据的规模大并且对响应速度有严格的要求，在分析数据输入等处理上几乎不延迟。
4.价值性：物联网时代下的大数据蕴藏的价值是巨大的，随着信息化高度发展时代，人们生活领域以及衣食住行、娱乐，都会变得越来越智能化，大数据在不久的将来遍布城市各个角落，成为“城镇”走向“智慧城镇”的强大引擎。
二、物联网下大数据发展趋势和智慧城镇建设
（一）物联网下大数据发展趋势
物联网企业的发展像互联网一样，使用物联网的用户数量要看用户贡献或使用了多少数据，因此数据是物联网企业是否成功的核心。正是因为这些联系把物联网与大数据连接在了一起。物联网产生的大数据之间也是有区别的，最基本的是结构化数据也是最容易被处理的，其次是可处理非结构化数据，如新闻等，还有就是不能被处理的非结构化数据。在物联网的运营模式里，它有着数据产生、数据收集、数据处理，决策和应用的过程。数据处理是最重要的环节也是其价值所在。
（二）推动智慧城镇建设
随着物联网，大数据等信息技术的进步，我们居住的城镇以及交通、家居、物流环保的智能化，成为了经济新的增长点。物联网把实物通过传感器与互联网进行连接，达到智能识别与管理。其结构分为四层，即感知层、网络层、应用层和实体层，每一层都与数据产生和处理有关。在感知层上，包括了三维码标签，RFID标签，GPS，传感器等，识别物体，提取信息，网络层将感知层获得的信息进行传递和简单处理，应用层是物联网与数据的深度处理融合，借助数据采集、传输实现物联网与各类实体相互应用，实体层则把物联网结构形成了环状封闭结构，从物联网到互联网，从互联网到实体，数据的产生范围成倍增长。智慧农业即属于物联网应用层也是智慧城镇建设的重要组成部分，与之相关的种子，土壤，化肥，温度，光照，各种养分等进行监测，这一过程中产生的相关数据，有利于辅助农业生产，提升价值。通过物联网的四层结构，提高农业生产水平的预期得以实现。智能交通是另一个代表。大数据下的智能交通通过感知层、传感器、监控、GPS等产生的海量数据与天气状况等数据相结合，监控到每条路、每辆车，将信息处理后传递给人们，为人们提供最好的体验，提升通行效率，降低事故率。
综上所述，物联网下的大数据应用是主体，技术是手段，智慧城镇的发展时期推广的重要手段，而推广进程中也对物联网结构，、大数据处理提出了更现实生动的要求。物联网下大数据的发展将为城镇带来智慧的变革，实现建设智慧城镇的目标。
参考文献：
[1]孟小峰，慈祥，大数据管理：概念、技术与挑战【J】计算机研究与发展，2013（1）
[2] 王景敏.基于广西北部湾经济区战略视角的“飞地经济”构建研究―兼论广西钦州市“飞地经济”发展优势[J].东南亚纵横，2011（6）：73-76.
