智能农业需求分析

结合最近的市场调研，针对目前西瓜种植过程中出现的问题，如土地的选择、土地的最大化利用、温湿度、水分、CO2浓度及光照结合最近的市场调研，针对目前西瓜种植过程中出现的问题，如土地的选择、土地的最大化利用、温湿度、水分、CO2浓度及光照的需求等，整理出智能农业〔农作物为西瓜〕需求分析文档。该文档由沈阳师范大学可信软件学院嵌入式方向小组成员完成。2013年12月17日智能农业需求分析沈阳师范大学科信软件学院目录TOC\o"1-3"\h\z\u16482一、引言572111.1目的 5279081.2系统开发背景 536571.3文档格式 5280901.4预期的读者和阅读建议 6188381.5范围 6152701.6术语 6143361.7参考文献 724837二、系统概述827332.1概述8252782.2系统功能9209552.2.1温室环境实时监控9315582.2.2智能报警系统9175842.2.3远程自动控制9229462.2.4历史数据分析10165572.2.4客户端10280552.3运行环境1014462.4假设与依赖1121065三、系统特性1267493.1系统角色12130133.2系统概述12264353.3ZigBee用于智能农业大棚的可行性分析1383583.4系统特点及优势1416359四、系统功能描述18208904.1数据采集1864154.1.1温度、湿度检测流程图18113164.2视频监控19226914.3数据存储19313394.4数据分析19219574.5远程控制1981474.6错误报警1948104.7统一认证20220674.8监控2018425五、智能农业体系结构图21194105.1系统总体结构设计21197665.2分系统模块功能实现描述2363845.2.1智能农业远程控制网络2387025.2.2农业网关23282375.2.3农业主节点2436895.2.4农业设备节点24114375.3主体硬件选型25279115.3.1ZigBee硬件选型25219455.3.2数据采集局部设计2627857六、风险性分析3022246.1经济风险性 30213886.1.1中国整体大环境经济3045416.1.2国际经济风险30195316.1.3中国智能家居产业行业重点区域运行分析3122926.1.4区域经济侧重风险32273766.2智能家居行业政策风险 3297956.2.1分析智能家居宏观产业政策3353496.2.2避环保政策风险33230026.2.3躲避节能政策风险33164806.2.4躲避区域政策风险33299046.3工程开发风险 34181526.3.1工程选择风险34194836.3.2方案设计风险34115186.3.3方案经济风险34204966.3.4组织实验风险3441186.4行业市场风险 3594736.4.1产品市场需求风险35136316.4.2智能家居工程产品市场前景预测36280866.4.3至今为止市场容量分析37179686.4.4价格风险38160876.5参考文献 38一、引言1.1目的本文档的目的是增产增收、节约资源、保障平安。智能农业还能促进农村产业结构调整，实现科技对农业的奉献，并在保持水土平衡、调节气候、改善地理环境，促进生态平衡方面发挥重大作用，具有良好的社会效益和生态效益。1.2系统开发背景我国人口占世界总人口的22%，耕地面积只占世界耕地面积的7%。随着经济的飞速开展,人民生活水平不断提高，资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾却越来越突出。特别是我国参加世贸组织后,国外价格低廉的优质农副产品源源不断地流入我国,这对我国的农产品市场构成极大威胁。因此,如何提高我国农产品的质量和生产效率,如何对大面积土地的规模化耕种实施信息技术指导下科学的精确管理,是一个既前沿又当务之急的科研课题。棉花套种西瓜，能充分利用棉花苗期行间空闲，提高土地利用率，增加经济效益。棉花与西瓜套种，使棉农前期可以收获西瓜，后期可收获棉花，并且套种比纯作棉花根本不减产。土壤的改进利用应遵循因地制宜，统一规划，综合治理的原那么。主要措施可概括为三个方面：一是水利措施，包括排水、灌溉、放淤；二是农业生物措施，包括平整土地、土壤培肥、种植耐碱作物与绿肥；三是化学改进措施，主要是使用化学改进剂。西瓜根系兴旺，耐早、耐瘠薄，对土壤的适应性强。但西瓜根系生长需要较高的土温，需要一定的空气氧含量，不耐水涝，故最适宜种西瓜的土壤是土质疏松、有一定保水保肥能力的沙填土。沙壤土的通透性好，春季升温快，有利于西瓜根系的发育伸展，栽培西瓜发苗快，果实易早热，品质好。特殊土壤种西瓜时还应采取不同的管理措施。1.3文档格式本文档按以下要求和约定进行书写：〔1〕页面的左边距为2.5cm，右边距为2.0cm，装订线靠左，行距为最小值20磅。〔2〕标题最多分三级，分别为宋体小三、宋体四号、宋体小四，标题均加粗。〔3〕正文字体为宋体小四号，无特殊情况下，字体颜色均采用黑色。〔4〕出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号，各级别的序号依次为〔1〕、1〕、a)等，特殊情况另作规定。1.4预期的读者和阅读建议本文档的主要内容共分4局部：综合描述、系统特性、和非功能性需求和外部接口描述。综合描述局部主要对系统的整体结构进行了大致的介绍；系统特性局部对系统的功能需求进行了详细描述，是本文的主要局部；非功能性需求局部对非功能需求进行了详细的描述；外部接口需求局部对用户界面、软件接口、硬件接口和通讯接口等进行了描述。本文档面向多种读者对象：〔1〕工程经理：工程经理可以根据该文档了解预期产品的功能，并据此进行系统设计、工程管理。〔2〕设计员：对需求进行分析，并设计出系统，包括数据库的设计。〔3〕程序员：配合《设计报告》，了解系统功能，编写《用户手册》。〔4〕销售人员：了解预期产品的功能和性能。〔5〕用户：了解预期产品的功能和性能，并与分析人员一起对整个需求进行讨论和协商。1.5范围农业生产具有地域性、季节性和周期性的特点，农业生产问题的认知过程是非常复杂的行为，涉及环境、气候、土壤、品种、水分、肥力、技术、管理等多个因素。所以本产品适用与任何种植地点，能够改善土土壤情况、温度等诸多因素。1.6术语(1)智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续开展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术标准和高效益的集约化规模经营的生产方式。客户端〔Client〕亦称为用户端。是指与效劳器相对应，为客户提供本地效劳的程序。客户端在运行时需要建立特定的通信连接，使用网络中有相应的效劳器和效劳程序来提供相应的效劳。无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，并通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。传感技术是敏感功能材料科学、传感器技术、微细加工技术等多学科技术相互交叉而形成的新技术。其中，传感器技术是涉及传感〔检测〕原理、传感器件设计、传感器开发和应用的综合技术。TCP/IP〔TransmissionControlProtocol/InternetProtocol〕即传输控制协议，在网络中提供可靠数据传输和无连接数据效劳的一组协议。提供可靠数据传输的协议称为传输控制协议TCP，提供无联接数据效劳的协议称为网际协议IP。1.7参考文献《农业智能系统》赵春江著《农业物联网导论》李道亮著《智能农业专家系统工程》史继宝杨连志王孝岐李春芝著《基于全信息的智能农业装备技术专利战略研究》赵旭著《物联网技术应用》张海涛马健著二、系统概述2.1概述为了对农业生产起到指导作用，智能农业系统需要对主要的农业生产影响因素进行监测和控制。整套系统主要利用传感器技术、通信技术及计算机技术实现其功能。利用传感器对不同的影响因素进行信号的采集，并做初步的处理后，通过无线通信技术传输到上位计算机中，由计算机进行数据的分析和管理，并经过时间上的数据积累，与农业专家一起，构建具备初步完善的专家数据平台，给农业生产带来指导性作用。同时，为了调节不适合农业作物生长的因素，仍然需要一套完备的下位机控制系统，实现被监测参数的调节和完善。智能农业系统整体组成框图如下图。其他设备通风窗风扇补光灯遮阳帘控制局部执行机通讯接口打印机ARM数据采集其他设备通风窗风扇补光灯遮阳帘控制局部执行机通讯接口打印机ARM数据采集温度传感温度传感湿度传感湿度传感光照传感计算机光照传感计算机土水分土水分二氧化碳二氧化碳模拟模拟屏其他传感器其他传感器降温设备二氧化碳发生器水降温设备二氧化碳发生器水泵智能农业系统所使用的传感器需要满足农业生产的要求，实现数据的实时采集。本系统采用的专业传感器，具有稳定性好、精度高等特点，在实际应用过程中，效果显著。通信局部那么采用无线通信方式，农业基地的空旷性给无线通信的实现带来了便利，有线通信反而会对农业生产产生影响。中央控制处理器是所有参数的集中点，采用32位的ARM处理器来实现，采用linux操作系统进行资源的管理，性能更稳定。2.2系统功能温室环境实时监控〔1〕通过电脑或者远程查看温室的实时环境数据，包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等。远程实时查看温室视频监控视频，并可以保存录像文件，防止农作物被盗等状况出现。〔2〕温室环境报警记录及时提醒，用户可直接处理报警，系统记录处理信息，可以远程控制温室设备。〔3〕远程、自动化控制温室内环境设备，提高工作效率，如自动灌溉系统、风机、侧窗、顶窗等。〔4〕用户可以直观查看温室环境数据的实时曲线图，及时掌握温室农作物生长环境。2.2.2智能报警系统〔1〕系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下阀值。一旦超出阀值，系统可以根据配置，通过短信、系统消息等方式提醒相应管理者。〔2〕报警提醒内容可根据模板灵活设置，根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容，最大程度满足客户个性化需求。〔3〕可以根据报警记录查看关联的温室设备，更加及时、快速远程控制温室设备，高效处理温室环境问题。〔4〕可及时发现不正常状态设备，通过短信或系统消息及时提醒管理者，保证系统稳定运行。2.2.3远程自动控制〔1〕系统通过先进的远程工业自动化控制技术，让用户足不出户远程控制温室设备。〔2〕可以自定义规那么，让整个温室设备随环境参数变化自动控制，比方当土壤湿度过低时，温室灌溉系统自动开始浇水。〔3〕提供客户端，客户可以通过在任意地点远程控制温室的所有设备。2.2.4历史数据分析〔1〕系统可以通过不同条件组合查询和比照历史环境数据。〔2〕支持列表和图表两种不同方式查看，用户可以更直观看到历史数据曲线。〔3〕与农业生产数据建立统一的数据模型，系统通过数据挖掘等技术可以分析更适合农作物生长、最能提高农作物产量的环境参数，辅助决策。2.2.4客户端〔1〕用户可以通过该智能农业监控系统客户端，随时随地查看自己负责温室的环境参数。〔2〕用户可以使用端及时接受、查看温室环境报警信息。〔3〕通过端，用户可以远程自动控制温室环境设备，如自动灌溉系统、风机、顶窗等。2.3运行环境该系统为B/S三层结构，它的运行环境分为客户端、中央控制器和硬件执行机构三局部。以下是系统的运行环境。〔1〕客户端智能或个人笔记本电脑。〔2〕中央控制器ARM9或ARM7平台。〔3〕硬件执行机构 温湿度传感器节点：Sensirion公司生产的具有12C总线接口的单片全校 准数字式相对湿度和温度传感器SHTll。光照传感器节点：安捷伦科技公司的模拟输出型环境光照传感器APDS． 9002光传感器。CO2传感器节点：MSP4100P二氧化碳传感器灵敏度高，长期稳定性好，受环境温湿度情况影响较小，使用方便，寿命长。土壤水分检测节点：TRS-I/TRS-II数显土壤水势测定仪可以在田间定位检测和观测土壤水势，从而可进一步获取土壤水分、导水率等土壤水利性质参数。土壤微量元素检测节点：迅捷牌YN型土壤微量元素检测仪集仪器与药品于一体，配备了进行规定工程化验所必需的全部装备，可独立在乡、村进行测定。2.4假设与依赖本工程是否能够成功实施，主要取决于以下的条件：沈阳师范大学软件学院系统的运行提供必要的且能够满足系统运行条件的硬件环境和通讯环境，不适宜的硬件环境和通讯环境将会影响系统的性能。开发小组掌握先进的能够适用于该工程的技术，这是系统的性能是否优化和工程能否成功的保证。工程团队是否稳定，不稳定的团队将影响工程的进度和质量。工程前期的问题定义是否合理，就问题定义研究的可行性分析是否可行，前期的工作将决定后期的进度。三、系统特性3.1系统角色智能或PC机：智能或PC机担任用户客服端，为用户提供该直观的图形界面，在图形界面中用户就可以实现对大棚的远程控制或其距离控制。ARM9或ARM7：ARM9或ARM7是智能家居系统的“大脑”，他不仅接受用户的命令，同时也接受传感器或检测装置采集的数据，并按事先规定好的规那么办事——其一，将用户的命令分析并作出决定发出相应的执行命令，是硬件执行机构完成用户交代的任务；其次，它将采集机构〔各种检测装置或传感器〕传来的信息分析、加工、处理、判断，将相应的信息发给用户〔智能或PC机〕。传感器或检测装置：在此系统中，传感器或检测装置担任“监督”的角色，他们在一定的时间段内采集数据并将之做适当的处理〔或不处理〕传给中央控制器，实时监控大棚内情况。,硬件执行机构：执行中央控制器发出的命令。3.2系统概述智能化农业信息技术利用计算机的网络通信能力,帮助人们在广泛的范围内快速地获得各种有用的信息；利用计算机的大容量存储能力,帮助人们快速地存放和取出大量有用信息；利用计算机的高速运算能力,帮助人们对各类信息进行快速的科学处理,运用各种知识,模仿人类专家的思维方法,对错综复杂的各类问题进行快速而有效的定性分析和推理判断；利用声图文并茂的人机交互手段,人们既可以方便地向计算机输入各种信息,也可以形象地从计算机那里咨询到所需的信息,向农业生产者形象而及时地传播各类农业生产知识、农业高新技术成果以及农业经济等实用信息,为各级农业管理者和生产者及时提供有关农业资源利用、农业动态监测、各类农作物综合管理智能决策、精准施肥、病虫害综合防治、灾情预报等宏观决策信息；还可以综合各种单项农业技术,实现更高层次的多项农业技术集成,起到多层次多方面农业专家的作用,实现低耗、高产、高效、优质,是世界农业开展的新趋势,也是我国农业迈向21世纪的最正确选择。目前农业信息化技术在农业中的应用已经从零散的点的应用开展到全面应用，信息的有效沟通和高效利用使得农业生产系统、农业管理系统、农业市场系统、农村生活系统等农业系统的运转更加有效、智慧，物联网技术的开展将真正促成智慧农业的诞生。农业的可持续开展、和谐农村、农业资源的有效利用和环境保护，这些被不断提及和关注的问题会得到更优化的解决方法。我们的系统那么具备如下特点：(1)低本钱：大量的控制器和传感器终端节点是大棚控制网络中控制的主要对象，这种较大规模的网络需要一个低本钱的节点组网技术。(2)跨平台：智能农业系统的使用环境是一个大棚环境，整个系统中有着错综复杂的平台，不能强制要求用户能够对系统进行复杂的配置和管理，网络环境下各种资源的自组织和协同工作显得非常重要。(3)可扩展性：能够在系统主架构不做改动的情况下进行维护和扩展，参加新的的智能农业设备。(4)远程控制：移动终端设备能够接入Internet并登录到智能农业控制系统中，进行信息交互，实现远程监控和控制。我们的目标是一方面总结国外开展经济，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面切实做好有关基于Zigbee无线技术的物联网应用与研究开发,力求走出适合中国国情的精确农业的开展道路。我们基于客户需求持续创新，在物联网传感器、物联网模块、移动物联网和云计算等几大领域都确定了行业领先地位。物体感知、数据传输等领域的综合优势在物联网Zigbee技术的引领下，现代化的精准农业采用了先进的温室大棚种植技术。可以在阳光缺乏的时候，通过物联产品自动补充人造光线，促进光合作用；可以在湿度不够的时候，通过物联产品自动为农作物补充水份；更可以创造一个恒温的空间，让农作物一年四季不停的生长，生生不息……总之一句话，您可以按照自己的要求随心所欲的控制阳光、空气、雨露等等。内置先进的温度感应器，物联无线温度湿度传感器可实时为您监测温室中的温度，通过无线Zigbee技术，可与温室中的空调设备相连，当室内温度超过或低于系统设定范围时，可自动翻开或关闭空调设备。本系统任务提出者为沈阳师范大学软件学院王小薇老师。系统开发参与者有罗莎莎、宋丹、孙太峰、田柱、卢维维、秦帅、苏明阳、孙承宇、宁宝军、陶世伟。系统使用者是面向广阔消费者。技术支持有：综合布线技术、Zigbee通信技术、平安防范技术、自动控制技术。3.3ZigBee用于智能农业大棚的可行性分析大棚控制网络是整个智能大棚控制系统的神经和核心，对于大棚控制网络而言，必须满足如下要求：(1)可靠性，大棚控制网络要求数据传输的可靠性不能因为干扰或者信道阻塞而下降，要保证大棚主节点与大棚设备节点之间平安、无过失的数据传输。ZigBee的MAC层采用talk-when．ready碰撞防止机制，这种方式大大提高了系统数据传输的可靠性。在talk-when．ready机制下，数据接收端收到每一个数据包之后都会进行确认并将确认信息返回给发送方，发送方假设在规定的时间之内没有接收到返回信息，即证明发生了“碰撞”，数据将会再次重新传输，另外ZigBee还提供了鉴权和数据校验功能。(2)本钱，在一个大棚中可能有几十甚至上百个设备节点，对于众多的节点来说，本钱是相当可观的。目前，ZigBee芯片的本钱大约在4美元左右，对于大批量应用而言ZigBee设备的本钱可以做到2美元以下。随着半导体集成技术的开展，ZigBee芯片的体积将会变得越来越小，价格也会降得更低。(3)可扩展性，在大棚节点设备不会一成不变，而在实际应用中经常需要添加或者删减设备节点，当设备节点数目发生变动时，系统应当具备一定的机制扩充网络节点，而不需要改变网络的结构。ZigBee网络中每个FFD设备可连接多达255个节点，而几个FFD之间那么可形成一个更大的无线网络，ZigBee网络对路由传输的数目那么没有限制。(4)平安性，大棚控制网络中的节点之间的信道不能被非法监听和修改，应该是可靠加密的。ZigBee采用ASE．128加密机制进行数据传输，并可以灵活确定其加密属性。ZigBee联盟开发了ZigBee的平安层，以保证在远距离的数据传输中节点不会意外泄漏其标识或者被其它节点获得15J。(5)信号覆盖率，大棚的范围在10～100米之间，且大棚之间有墙壁阻隔，各设备网络节点之间必须能够穿透墙壁在一定距离之间进行可靠通信。ZigBee的有效覆盖范围可达100米左右，并且该频段对于墙壁有比拟好的穿透性，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而改变，一般都能够覆盖短距离的范围。3.4系统特点及优势〔1〕人性化设计我们的物联智能农业系统还可通过设置，随时将温室中的温度情况发送到您的上，以便您及时了解，省去经常往大棚跑的麻烦。此外，物联无线温度湿度传感器采用无线控制技术，省去您的布线烦恼，让您的温室更添整洁清爽。〔2〕营造作物生长必要舒适湿度环境适宜的湿度环境也是作物生长的先决条件之一，我们也同样贴心为您考虑到了这一点。物联无线温度湿度传感器，通过监测平台，同步获取温室内空气的湿度系数，当湿度系数不在您的设定值范围内时，可自动控制通风设备等的运行，使空气湿度控制在作物生长适宜的湿度范围内。同样的，只需一部在手，您就能随时随地的获取所有信息。我们全力打造最前沿的Zigbee技术产品，为您的作物生长提供最适宜的土壤环境。物联无线土壤温度湿度传感器，可持续监测土壤中的水分和温度，并及时将数据传输到监测平台或您的中。您可根据显示数据，设置是否翻开或关闭温室中的灌溉系统及通风设备等。〔3〕极强的适应能力众所周知，土壤成分的多样化，其中不乏存在酸性物质等，物联无线土壤温度湿度传感器，外壳采用了高科技的耐腐蚀材料，适用于各类土壤水分的测量，性能温定，可靠性高，大大节省了您的维护时间。〔4〕操作简单，方便快捷无线控制技术，操作更为简单直观，让每一位使用者都能得心应手！〔5〕物联无线光照传感器，作物的贴心管家绿色植物进行光合作用总是依赖着阳光的存在，然而，吸取过多的阳光，在某些时候，对某些特定的作物来讲，却不一定都是百利无一害的。物联无线光照传感器，采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器，随时监测记录太阳光线的强度。通过无线Zigbee技术，物联无线光照传感器还可与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连，在有需要时，自动翻开相关设备，为您的作物生长打造完美的光照环境。〔6〕巧妙设计，给您更多惊喜科技的日异月新，我们的农业开展规模也越来越大，我们更加迫切需要的是，测量范围更宽阔的物联无线光照传感器。外形线条流畅，还具备良好的防水能力，即使是刮风下雨也不会影响它的工作。无线技术控制，让您使用更方便，安装更简单！〔7〕有效控制作物的光合作用我们都知道，作物吸收二氧化碳进行光合作用，产生养分，进行新陈代谢。然而，空气中过多的二氧化碳却反而会抑制作物的生长。如何随时监测空气中二氧化碳的浓度，确保给作物生长提供最正确的生长环境？物联太阳能无线二氧化碳传感器的出现，最大程度上解决您的烦恼。我们拥有专利的烟雾收集器设计，运用先进的Zigbee技术，当空气中的二氧化碳浓度超过系统设定阙值范围后，可自动翻开与之相连的通风设备，也可增加对作物的光照，使之进行更多的光和作用，从而减少二氧化碳的浓度。〔8〕绿色更环保，方便更耐用利用太阳能供电，不会对周围环境产生任何影响，只为您创造更自然的“绿色农业”。外壳采用多重防护，不受外界高湿等环境影响，确保传感器可靠稳定工作。〔9〕让您从繁杂的工作解放出来管理庞大的农作物基地、温室大棚，总是会用到各种各样的现代化电器设备。当空气和土壤温湿度出现变化时，加热器、加湿器、鼓风机等便是至关重要的存在；当光照强度过高时，便是遮阳网一显身手的时候了……如此之多的电器设备要一一通电后才能运行，可要在这面积广阔的农田、温室大棚放置冗长错乱的电源插座，不光消耗人力物力，更会成为您自由行走的重重障碍。偌大的农作物基地，无需帮助，一人搞定，您相信吗？物联无线智能插座的出现，恰如其分地解决了您的燃眉之急！基于先进的Zigbee技术，可支持无线终端设备与无线网络，从而到达无线智能控制插座开关的效果，具有稳定的无线控制功能。还可以通过物联无线网关，连接到您的、电脑或其它任何移动设备上，如此一来，您只需一个按钮就能搞定所以难题，让您在收获的同时，享受到智能农业所带来的便捷与快乐！〔10〕操作简便，让您尽享悠闲时光您无需担忧对物联无线智能插座的操控问题，我们按您的实际需要设定好内在程序，您只需将其接通电源，按下识别按钮，就可参加网络进行控制。先进的无线技术，免除您的布线烦恼，让您不必再为杂乱无章的电源插座线头疼，为您倾心打造智能农业时代！农作物的灌溉历来是农业劳作的重头戏。物联无线电磁阀，使在没有标准电源情况下灌溉系统的自动化成为可能！可根据作物需水量要求,设置不同的灌溉程序，为您节省珍贵时间！〔11〕智能化设计物联无线电磁阀，采用全新的双密封电池盒，有着优异的防水性能，可在水下3.5米处正常运行，所以您完全不必担忧它会不适应阀门箱内的恶劣环境。内部先进的智能系统，能满足需水量不同的各种作物的灌溉需求。而且，所有安装部件均在地下，有效的减少了人为损坏的可能，为您节省能耗！基于先进的Zigbee技术，物联无线电磁阀可与您的监控平台实现无线通讯，还可与您的联网，让操作更为简单！〔12〕为您打造绿色农业物联无线电磁阀的电池寿命足以满足整个灌溉季节的需要，每年只需更换一次电池，节能更环保！〔13〕总指挥官智能化的农业管理体系，所有的操作指令总是少不了它的“大脑”——通信控制中心设备，也就是我们的物联无线网关。它是将Zigbee无线网络信号和互联网网络相互连接的桥接设备，实现Zigbee网络设备与互联网网络设备之间的监测与控制。有了它，您可以随时随地在互联网上浏览您的温室大棚最新情况，并且还可以进行远程操控！〔14〕简洁直观，方便操控物联无线网关，基于先进的Zigbee网络技术，本钱低廉，是一般人都能负担的价格；控制更简单，让每一位刚接触的人都能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技的全新感受！〔15〕让您的网络更灵活您的温室大棚规模越大，在使用智能农业系统中，要准确及时地操控所有设备，最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比拟广泛，我们贴心为您呈现物联无线中继器！它能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它Zigbee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关的控制命令到相关网络设备，到达预期传输和控制的效果。基于先进的Zigbee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让您的网络灵活顺畅运行，保障您的所有设备正常运行。四、系统功能描述4.1数据采集温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过有线或无线网络传递给数据处理系统，如果传感器上报的参数超标，系统出现阈值告警，并可以自动控制相关设备进行智能调节。4.1.1温度、湿度检测流程图温湿度控制系统流程图如下列图所示数据采集局部数据流程图：客户端数据局部数据流程图：4.2视频监控用户随时随地通过3G或电脑可以观看到温室内的实际影像，对农作物生长进程进行远程监控。4.3数据存储系统可对历史数据进行存储，形成知识库，以备随时进行处理和查询。4.4数据分析系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况〔折线图〕和空间分布状况〔场图〕，提供日报、月报等历史报表。4.5远程控制用户在任何时间、任何地点通过任意能上网终端，均可实现对温室内各种设备进行远程控制。4.6错误报警系统允许用户制定自定义的数据范围，超出范围的错误情况会在系统中进行标注，以到达报警的目的。4.7统一认证系统实现统一认证、集中管理控制，包括用户管理、设备管理、认证管理、权限管理等功能。4.8监控3G可以实现与电脑终端同样的功能，实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。五、智能农业体系结构图5.1系统总体结构设计智能农业控制系统是以ZigBee技术为根底综台Intnet络通信技术、GPRS无线通信建立起来的一套完整的农业控制系统。设训目的是将农业中的设各连接到网络之中，使传统农业设各具有网络化、自动化、智能化的新特征。本系统需要在农业设备之上安装与之功能相对应的节点模块，这些节点模块包括了传感器、执行器和通信模块。从功能层次来分，智能农业系统一般由农业设备节点、主节点、网关、终端控制。从网络层次上分为外部网络和内部网络两局部，分别对应Intemet网和ZigBee网络。农场控制网络信息检测设备系统总体框农场控制网络信息检测设备网关网关远程控制网络：移动终端，控制屏幕，计算机远程控制网络：移动终端，控制屏幕，计算机〔GPRSWIFI〕农场主节点Internet农场主节点执行设备执行设备设备节点：包括以下三局部部件：射频收发模块、运算和控制单元、传感和执行模块。射频收发模块作为系统中各网络节点的通信接口，进行网络中各节点设备的网络无线连接和无线数据或指令的收发。节点终端的传感和执行模块，主要进行情况的探测、三表数据的采集、对各种网络农场电的控制。这种控制或者检测功能需要通过运算和控制单元操作完成。在本系统中农业设备节点的硬件核心为基于CC2430的ZigBee无线收发模块。在农业子网中网络协调器FFD设备充当农业主节点，FFD负责监督网络的正常运行，由它主导ZigBee无线传感器网络的建立，完成网络的初始化、设备控制、数据采集等功能。子网中精简功能设备充当农业设备节点，主要完成传感采集、查询响应等功能，农业设备节点相互之间不能进行通信，只能与农业主节点进行通信。农业主节点与农业网关之间使用串口连接，可将数据上传到农业网关中。农业网关是智能农业控制系统的核心局部，主要完成农业内部网络各种设备之间的信息交换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时网关一般还负责农业农业设备的管理和控制。外部网络：智能农业系统提供高速Internet接入和GPRS无线广域网接口，使得用户可以通过无线通信网络远程登录到农业网关智能农业管理系统，对系统进行管理和控制，终端节点进行数据访问或者控制。系统总体流程图：农业主节点〔接收数据，处理〕设备1农业网关〔数据处理〕远程控制网络：农业主节点〔接收数据，处理〕设备1农业网关〔数据处理〕远程控制网络：等移动终端，计算机〔GPRSWIFI〕 感知，传输 控制，接受数据系统整体数据流图：农业网关〔数据处理〕农业网关〔数据处理〕设备1Zigbee远程控制网络：设备1Zigbee远程控制网络：等移动终端，计算机〔GPRSWIFI〕农业主节点〔接收数据，处理〕串口TCP/IPGPRS串口TCP/IPGPRS数据流程描述：各个节点模块将各自采集的信息经过处理之后通过农业控制子网传输到农业控制中心，农业控制中心将信息上传到农业网关，农业网关响应用户远程提交的查询指令通过Intemet将结果反应到用户手中的移动终端之上。用户的控制指令按照相同的路径传输给节点模块执行设定操作。5.2分系统模块功能实现描述5.2.1智能农业远程控制网络选用TCP协议，即传输控制协议作为网络通讯协议。TCP协议是面向连接的协议，即进行网络传输时有一个连接的建立、维护和撤除的过程。在开始数据传输前发送方必须先与接收方建立连接，确认连接建立后再行数据的传输；在数据传输过程中保持已建立的连接；数据传输完成后双方再断开连接，这样就完成了一次完整的数据传输过程。在网络通信中通常使用Socket(套接字)来实现数据的传输。等移动端：数据连接功能连接到当地的GPRS业务节点，然后通过GPRS网关接入Internet，实现与农业网关的无线通信。等移动终端，计算机等移动终端，计算机TCP/IPGPRSTCP/IPGPRS5.2.2农业网关农业内部网络采用的是基于ZigBee技术的轻量级的网络协议，要实现它与Intemet等外部TCP／IP网络之间的互联，必须有一个用来完成协议转换的设备或功能部件，作为这两种网络连接的桥梁，在本文设计的系统中这个桥梁便是农业网关。农业网关是一个为用户提供各种农业控制效劳的平台。农业网关对外可以提供各种远程智能控制接VI，操作者可以通过移动终端连接到Internet访问农业网关的相关接口，对农场中的农业设备节点进行数据访问或者控制。它的内容主要包括：同志管理、数据交互、人机界面和对内通信。本系统的农业网关利用6410或者PC，因为PC功能强大，支持多种设备接口，包括了操作系统和应用软件、网络支持等，能很方便的实现控制和网关功能，还可以根据实际需要定制软硬件和接口，使它的功能、可靠性和本钱等各方面更适应智能农业系统的要求。相对PC来说，嵌入式不仅包括软件开发，还要完成大量的硬件开发和调试工作，将会增加工程难度，并且降低系统的灵活性。来承当，农业网关和农业主节点之间使用串口连接。农业网关〔数据处理〕农业网关〔数据处理〕串口TCP/IPGPRS串口TCP/IPGPRS5.2.3农业主节点是农业控制网络的主控设备，要求必须由至少一个ZigBee网络的FFD设备组成，一方面它主导农业内部网络建立的整个过程，主要包括系统初始化、网络的建立、地址的分配和成员的参加、节点设备数据的更新、数据转发表、设备关联表等几个方面，另一方面作为农业网关和设备节点之间的桥梁，完成农业网关和农业设备节点的通信。农业主节点作为协调器，处于ZigBee网络的最上层，功能较为复杂，因此智能农业系统对农业主节点的硬件配置也有较高的要求。系统上电后，农业主节点首先选择一个空闲信道，采集活动节点信息，并为之分配一个唯一的节点号，完成系统地址表的初始化。系统运行过程中，农业主节点要与众多设备节点进行通信，并对它们进行相应的控制。除此之外，农业主节点必须能发现网络拓扑结构的改变，如设备节点的插入和撤除，修改和维护网络地址表的信息，实现网络的自组织功能。利用CC2430芯片中心节点的射频天线单元用来接收和发送电磁波信号，LCD显示模块用来显示网络状况、显示接收到的数据与指令信息，同时可配合按键模块，进行菜单界面的显示。农业主节点〔接收数据，处理〕农业主节点〔接收数据，处理〕zigbee串口zigbee串口5.2.4农业设备节点是智能设备节点的底层终端主要包括三表计量节点、环境温度湿度监测和控制节点、报警信号采集节点、农场电控制节点、灯光控制节点等。。设备节点单元主要包含射频收发块和传感器或受控终端以及两者之间的接口控制模块。射频收发模块作为系统中各网络节点的通信接口，进行网络中各节点设备的无线连接和无线数据或指令的收发。系统的终端传感或受控单元，主要进行环境中温度、湿度等各种数据的采集、非法闯入、火灾或有毒气体等意外灾难情况的探测以及对各种农场电设备的控制。5.3主体硬件选型ZigBee硬件选型在介绍整个系统硬件设计之前，先介绍目前市场上的几款基于ZigBee技术的硬件平台及其各自特点。在ZigBee技术联盟中，Ti，Chipcon，FreeScale，Philips等公司都是ZigBee标准制订的先驱。在射频收发芯片方面，主要有Chipcon公司的CC2420[1。71，CC2430[181和FreeScale公司的MCl3192，MCl3193所提供的两大解决方案。另外，还有Jennie和HelicoIll等公司开发的符合ZigBee标准的芯片和模块。(1)Chipcon公司(目前已被TI公司收购)推出的CC2420，它是一款符合IEEE802．15．4标准的2．4GHz射频芯片，用来开发工业无线传感及农业组网等PAN网络的ZigBee各种产品。同时，Chipcon公司还推出了一款专门针对ZigBee技术的SoC芯片CC2430，它包含一个5l内核单片机与CC2420射频芯片。它基于0．18umCMOS工艺制成，只需极少外部元器件，且性能稳定且功耗极低。另外，TI公司还提供免费的ZigBee协议栈z．stack以及配套的开发工具，方便用户在短期内开发适合于ZigBee的应用方案。(2)飞思卡尔ZigBee．Ready芯片MCl3192，MCl3192是一款适用于ZigBee产品的RF器件。MCl3192只需极少外部元器件，性能稳定、功耗极低，MCl3192的选择性和敏感性指数超过了IEEE802．15．4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。可以灵活的嵌入到既有的产品中，轻而易举实现无线感测和监控网络的功能。(3)英国Jennie公司的JN5121芯片是业界第一款兼容于IEEE802．15．4的低功耗，低本钱无线微型控制器。该模块内置一款32位的RISC处理器，配置有2．4GHz频段的IEEE802．15．4标准的无线收发器，为无线传感器网络应用提供了多种多样的解决方案，同时高度集成化的设计简化了总的系统本钱。JN5121内置的硬件MAC地址和高度平安的AES加密算法加速器减小了系统的功耗和处理器的负载。JN5121支持晶振休眠和系统节能功能，同时提供了对于大量的模拟和数字外设的互操作支持，让用户可以方便的连接到自己的外部应用系统。(4)美国赫立讯Helicomm公司的ZigBee无线收发模块IP—Linkl270，IP．1inkl270是集成了射频收发器，微控制器，数字和模拟I／O，多点多拓扑网络层功能于一体的半双工无线通讯系列模块。IP．Linkl270系列模块内嵌的ZigBeeV1．0网络通讯协议。以上的硬件平台都适用于ZigBee应用的开发。基于系统的集成度等方面进行综合考虑来选择硬件平台方案。CC2430卓越的性能也是本系统硬件选择的重要因素CC2430芯片的性能如下：·较宽的电压范围(2．0"--3．6v)；·高性能和低功耗的51微控制器核；·在休眠模式时仅0．9衅的流耗，在待机模式时少于0．6“A的流耗；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27mA和25IliA；·集成符合IEEE802．15．4标准的2．4GHz的无线电收发机；·优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性；·硬件支持CSM刖CA功能；·数字化的RSSFLQl支持和强大的DMA功能；·具有128KB可编程Flash和8KB的I乙蝴；·外部的中断或RTC能唤醒系统；·具有电池监测和温度感测功能：·集成了14位模数转换的ADC；·集成AES平安协处理器；·带有2个强大的支持几组协议的USART，以及1个符合IEEE802．15．4标准的MAC计时器，1个常规的16位计时器和2个8位计时器；·兼容RollS的7x7ramQLP48封装；·强大和灵活的开发工具。5.3.2数据采集局部设计物理信号的采集需要先经过传感器模块信号转换，将物理信息转化成电信号，然后再经过信号调理局部的去噪、滤波、放大、量化后才能被微控制器精确处理。目前，市场上传感器模块种类繁多，不同厂农场生产的传感器模块的规格与集成度也各不相同。根据传感器输出的信号类型，传感器可以分为：开关信号输出型，模拟信号(电压、电流)输出型，数字输出型。通常报警传感器输出的是开关型信号，当检测量超过某个阈值时，传感器输出一个开关信号触发报警。模拟型输出信号包括模拟电流和模拟电压，模拟电流首先经过电湔电压变换到模拟电压后，再将模拟电压经过A／D变换数字化后被微处理器进行处理。数字型传感器集成了信号采集与调理以及A／D数字化环节，并将转换后的数值在总线(如，12C，SPI)上发送出去等设计人员只需要将其与微控制器的I／O引脚相连就可以实现采集数据的读取，操作非常方便。本文主要实现智能农业系统中的环境监测，主要监测对象为：温湿度，亮度，一氧化碳气体，火灾，非法入侵。针对不同的对象，传感器节点采用不同的传感器模块进行采集物理信息。根据传感器的类型，本文针对以上三种类型的传感器设计了应用电路，实现信的采集。〔1〕温湿度传感器节点本节点主要采用瑞士Sensirion公司生产的具有12C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器SHTll[231。该传感器采用独特的CMOS一技术，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。该传感器可以同时测量相对湿度和温度；精确露点测量；超快响应时间(小于4s)；超小尺寸(7．5X5X2．5nun)；可完全浸没水中：SHTll工作特性SHTll工作特性相对湿度传感器(RH)温度传感器(T)范围：0～loo％RH；范围：舶℃到+123℃；精度：±3％RH(20至Ⅱ80％RH)；精度：±0．5℃在25℃时；响应时间：≤4秒；±0．9"C(0到40℃)复现性：±0．1％RH；响应时间：≤20秒分辨率：O．03％RH；重复性：±0．1℃工作温度：-40"CN+120℃；分辨率：0．01℃电气数据：能耗：典型30mW(5V，12-bit，测量周期2秒)典型lmW(2．4V，8-bit，测量周期2分)供电范围：2．4到5．5V检测电流：0．5mA待机电流：0．3mA〔2〕亮度传感器节点本节点主要采用安捷伦科技公司的模拟输出型环境亮度传感器APDS．9002光传感器。它采用微型ChipLED无铅外表封装，它是业内体积最小的器件之一，产品尺寸仅为2．00mm×1．25mmX0．80him。其紧凑的封装缩小了电路板空间，从而可以实现外形更薄、功能更丰富的产品。另外，它可以在2．4V~5．5V扩展电压范围内工作，其工作温度范围也扩大至--40℃到+85℃。在工作电压为3V，环境温度为25℃，负载为1K欧姆时的线性范围可到达1000LUX，如图4．17所示。一般情况下，室内照度可根据天气情况而有所不同，其照度一般在【1，500]范围内。因此，APDsf9002光传感器的工作特性完全符合应用需求。〔3〕亮度传感器节点本节点主要采用安捷伦科技公司的模拟输出型环境亮度传感器APDS．9002光传感器。它采用微型ChipLED无铅外表封装，它是业内体积最小的器件之一，产品尺寸仅为2．00mm×1．25mmX0．80him。其紧凑的封装缩小了电路板空间，从而可以实现外形更薄、功能更丰富的产品。另外，它可以在2．4V~5．5V扩展电压范围内工作，其工作温度范围也扩大至--40℃到+85℃。在工作电压为3V，环境温度为25℃，负载为1K欧姆时的线性范围可到达1000LUX，如图4．17所示。一般情况下，室内照度可根据天气情况而有所不同，其照度一般在【1，500]范围内。因此，APDsf9002光传感器的工作特性完全符合应用需求。二氧化碳传感器节点GRG5H红外二氧化碳传感器GRG5H红外二氧化碳传感器主要技术指标

工程根本参数

测量范围(0.00～0.50)％CO2(0.50～5.00)％CO2

根本误差±0.10％CO2±(0.05+真值的5％)％CO2

分辨率不低于0.01％CO2

相应时间≤25s

工作电源DC9V～24V/95mA(本安电源)

报警方式断续声、光信号，光信号在暗处的能见度不小于20m

遥控距离≤5m

传输距离≤2km

输出信号频率(200～1000)Hz；输出高电平大于3V(负载电阻>1.5kΩ)

数字信号RS4851200bps～9600bps可选

工作温度0℃～40℃

相对湿度≤98%(+25℃)

存储温度－20℃～＋50℃

外型尺寸260mm×120mm×50mm

重量≤1kg流量传感器节点要构件材料及使用压力要构件材料及使用压力(使用压力1.0MPa1.6MPa)准确度等级：0.5级(一般介质温度-10℃~+80℃)远传显示现场防爆等级：ExiaIICT5使用介质温度：-20℃~100℃，在高温调整加散热筒情况下，可达300℃此时流量范围中最大流量为原流量计最大流量的90%,最小流量为原流量计最小流量的120%。六、风险性分析6.1经济风险性6.1.1中国整体大环境经济在过去30年中，我国农业生产实现高速增长；当前，我国农业改革开展的任务更加艰巨，环境更为复杂,风险日益突出,决策极具挑战，迫切需要提高我国农业和主要农产品平安保障能力。在前不久召开的“全国农业信息分析学术研讨会”上，来自全国的农业信息分析研究的科研人员探讨了信息技术手段下的农业信息分析方法，分析了农业信息智能化研究的案例，交流了相关的新进展和新技术。在会上，中国农科院农业信息所所长、中国农学会科技情报分会理事长许世卫研究员对记者说，应用智能技术对产量风险因素进行早期发现、早期预警、早期干预，有利于减缓农业生产波动；有利于提升农产品供给能力；有利于及时掌控农产品的平安态势。有资料显示，我国的信息学者利用数据挖掘、遥感监测等技术，及时、准确地获取了气象灾害信息、病虫害信息、土壤退化信息、环境污染信息、产量信息等农业生产信息。许世卫研究员认为，运用智能技术，可以分析生产风险因子历史和空间数据，进行农业产量的早期判断；运用模拟仿真技术，综合分析影响农业生产的社会因素、经济变化、气象环境、国际贸易等诸多因素，可以适时指导农业生产和宏观决策，减少因水灾、旱灾、冰雹、台风、病虫害等造成的产量风险，实现农业生产风险的早期判断，保障国家的食物平安维持在更高水平上。农业部的“农作物遥感监测系统”，通过采用遥感和地理信息系统手段，及时、动态地监测农作物生长状况，解决了依赖实地调查、手工记录、数据上报等传统信息获取方式的缺乏。6.1.2国际经济风险分析2013年世界范围内智能农业市场开展状况、智能农业行业特点和智能农业市场需求。先不谈市场状况如何，单是先前几大国际巨头的行动就已经让我们预先看到了2013年智能农业行业稳定的开展前景。先来看一组数据：美国农业部最近的调查报告指出，由于国内智慧农业开展迅速，正在为推动美国农业出口创造更大的盈余。前年发布的美国2010年贸易数据证实了美国在农作物种植方面的杰出才能。虽然从总体上看，美国2010年商品和效劳贸易逆差进一步扩大，再次下滑近5000亿美元，但农业出口同比增长了几乎1/3，创造了近400亿美元的贸易盈余。在2010年，美国农业出口额为1158亿美元，创历史新高。

美国农业部长汤姆·维尔萨克表示：“如今的数据显示，全球对美国食品和农产品的需求正在飙升。”他指出，智慧农业每年可为美国农民节约数百万美元，并防止了使用不必要的化肥和杀虫剂，从而显著降低了规模化农业对环境的冲击。去年美国农业出口打破纪录，比2008年创造的上个纪录1148亿美元多出了近10亿美元。6.1.3中国智能家居产业行业重点区域运行分析智能农业作为一个新兴蓝海工程，前景不可估量。但纵观智能农业进入中国十年历程中，不难发现它仍然是一个新的市场，各种各样的问题在某种程度上制约着市场的开展。目前为止，智能农业生产厂家与装有智能家居的建筑主要集中在深圳、广州、北京、上海等兴旺地区，其他地区那么零零星星。在现代信息技术应用日趋广泛的今天，卫星正在帮助许多国家的农场主从事低污染而又高效益的农业耕作。例如，由英国梅西-弗格森公司研制出全球定位系统测绘系统，可用于一家耕地面积为1000公顷的农场，该农场种植小麦、葡萄、豌豆、马铃薯、大豆和向日葵。

产量和位置两套数据储存进机载计算机中，并加以标准化。随后将这种信息转存至一张小巧的像厚信用卡一样的小存储芯片上，再将其放入农场的计算机中，从而得出差异所带来的产量波动。

目前，卫星定位系统和电脑结合的技术设备，在美国、欧洲和日本已广泛用于拖拉机、播种机和收割机上。比方，将卫星定位系统接收器与电脑显示屏安装在拖拉机上和播种机上，农场主形容开这些农机就像开飞机一样，按照提前设定好的耕作路线图，走得不偏不斜，夜间照样可以均匀地精耕细作。把这些技术设备用在收割机上，收割机在收割行进时，驾驶舱里的显示屏就会准确显示出每块地的庄稼产量和重量。卫星和信息技术还可以准确地监测到每块地庄稼的病虫害以及肥料、水分等庄稼营养成分的现状。

在现代信息技术的支持下，智慧农业得以大放光荣：根据土壤的状况使肥力的效果得到改善；根据病虫害的情况来调节农药喷洒量；不再耕种那些土壤已经板结的土地，也就是说放弃那些耕种时间过长的土地；自动调节拖拉机的耕种深度……在卫星的密切监视下，加上拖拉机的电脑上已经记录了机器的作业情况以及取得的成果，这样农场主就可以以最“科学”的方式来管理自己的“电脑农场”。6.1.4区域经济侧重风险我国是世界上的农业大国，但又是耕地严重缺乏的国家，目前我国人均耕地面积排名世界第126位，仅占有世界人均耕地面积的40%。因此，开展智慧农业具有长远和现实意义。

我国幅员辽阔，农业自然条件复杂，农业机械化综合水平较低，在农业生产领域，电子、计算机和信息等技术的应用还较少，因此全面推广智慧农业尚有一定困难，但可以在规模化和机械化程度较高的地区，如新疆、黑龙江等地区的大型农场率先开展智慧农业技术应用。对于经济兴旺、城市化程度高的地方，要建立合理的土地流转机制，引导农户开展适度规模经营，进行智慧农业试验，逐步推广智慧农业技术。此外，应广泛建立适合于家庭联产承包分散经营的智慧农业技术体系，以提高农业生产效益。

尤其要提及的是，我国西部地广人稀，有较好的规模经营根底，从自然条件来说，比拟适于开展智慧农业；西部地区占主导的是第一产业，第三产业并未得到充分开展，但如果开展基于知识之上的新技术，西部的产业结构可以得到进一步优化；另外西北地区现阶段水资源开发利用方式不合理，管理落后，灌溉方式不当引起土壤沙化、草场退化和土地次生盐碱化，目前全国水土流失面积约80%发生在西部，每年新增的荒漠化土地也大多分布在西部地区。智慧农业系统中在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，可大大节约西部水资源利用率。

作为长远策略，我国可以县或乡为单位，研究建立区域性土壤养分信息系统，分区指导当地的养分管理和肥料合理施用，逐步建立起适合小规模分散经营体制下的智慧农业信息化管理模式。

面对我国农业开展相对落后的现状和国际市场的挑战，我国应不失时机地大力开展智慧农业，使之成为我国农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实,现代农业离不开现代信息技术，后者打造的智慧农业无疑将改造世界农业，并孕育世界农业未来的新希望。6.2智能家居行业政策风险6.2.1分析智能家居宏观产业政策密切关注国内行业主管部门及监管体制的最新政策，分析工程选择的背景、投资的政策风险性、投资理由及工程开展的支撑性条件等等。国家政策主要扶持的七大战略性新兴产业，新一代信息技术位列其中。新一代信息技术被分为六个方面，分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件。当前，国家对新一代信息技术的推动，无疑给智能农业行业送来了暖风。网络通信技术是智能农业集成中关键的技术之一。信号传输方式的改进、传输速度的加快、平安水平的提升都会给系统整体性能带来积极改变。国家对新一代信息技术的支持，还对信息技术普及开来起到了非常好的宣传作用，将使人们更容易接纳信息技术产品融入农业生产之中。目前，大局部新型农业的农民朋友们已经离不开智能光照控制、中央控制系统、智能温度系统等根本的智能农业设备。6.2.2避环保政策风险在工程建设中，必须贯彻执行国家有关环境保护、能源节约和职业平安卫生方面的法规、法律，对工程可能对环境造成的近期和远期影响，对影响劳动者健康和平安的因素，都要在可行性研究阶段进行分析，提出防治措施，并对其进行评价，推荐技术可行、经济，且布局合理，对环境的有害影响较小的最正确方案。按照国家现行规定，凡从事对环境有影响的建设工程都必须执行环境影响报告书的审批制度，同时，在可行性研究报告中，对环境保护和劳动平安要有专门论述。6.2.3躲避节能政策风险按照国家发改委的规定，节能需要单独列一章。按照国家发改委的相关规定，在不超过一定耗能标准的情况下，工程立项不必取得节能审查批准意见，但是对建设规模超过发改委规定要求的工程，《节能专篇》如同《环境评价报告》一样，是工程建设前置审核的必须环节。6.2.4躲避区域政策风险我国非常中国智能农业领域的开展，国家和地方在最近几年有关该领域的政策力度明显加强，突出表现在如下几个方面：稳定国内外市场、提高自主创新能、加快实施技术改造、淘汰落后产能、优化区域布局、完善效劳体系、加快自主品牌建设、提升企业竞争实力。6.3工程开发风险6.3.1工程选择风险在对建设工程进行评价时，所采用的数据多数来自预测和估算。由于资料和信息的有限性，将来的实际情况可能与此有出入，这对工程投资决策会带来风险。为防止或尽可能减少风险，就要分析不确定性因素对工程经济评价指标的影响，以确定工程的可靠性，这就是不确定性分析。

根据分析内容和侧重面不同，不确定性分析可分为盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析。在可行性研究中，一般要进行的盈亏平衡平分析、敏感性分配和概率分析，可视工程情况而定。6.3.2方案设计风险(1)工程技术先进性问题工程开发本着高起点、高标准的准那么，拟吸收掌握先进技术的人才，引进先进生产管理经验，保证高效研发、技术先进、成果质量领先。(2)研发小组成员所掌握的技术手段是否能够满足功能分析中的各项要求：智能农业的功能需要对工程开发过程中的使用的各种技术进行评估。工程开发技术通常是这样：最成熟的技术，往往不能表达最好的功能需能；先进的技术，往往人员对其熟悉程度不够，对其中隐含的缺陷不够明了。因此，在制定工程开发方案和定义功能需求时必须考虑这些因素，并做出合理的权衡决策。6.3.3方案经济风险农业物联网是未来农业观念直接表现形式，在建设工程的技术路线确定以后，必须对不同的方案进行财务、经济效益评价，判断工程在经济上是否可行，并比选出优秀方案。本局部的评价结论是建议方案取舍的主要依据之一，也是对建设工程进行投资决策的重要依据。农业物联网就是物联网技术在农业生产经营管理中的具体应用，通过操作终端及传感器采集各类农业数据，通过无线传感器网、移动通信无线网、有线网等实现信息传输，通过作业终端实现农业生产过程全监控与管理。“农业物联网”既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高农作物疫情疫病防控能力，确保农产品质量平安，引领现代农业开展。6.3.4组织实验风险(1)设计方案超期问题 设计智能农业系统，工期常常是制约系统质量的主要因素。很多情况下，研发部门在工期的压力下，放弃文档的书写，组织，结果在工程的晚期，大量需要文档进行协调的工作时，致使开发进度越来越慢。智能农业是一个整体的系统方案，在不同技术方面，不同的的工程阶段，需要的人员不同，需要配合的方面也不同，所有这些都需要行之有效的软件管理的保证。(2)相关设备供给及使用问题工程相关设备目前在市场上供给充足，可以实现就近采购。工程本着生产优质产品、创造一流品牌的理念，对相关设备进行严格把关，对设备供给商进行优选，保证生产顺利进行。(3)如何实现标准化管理组织标准化将每个成员的职责及工作调配加以标准化，使组织的运作在成员各司其职、分工协作下发挥团队的力量。物料标准化以减少资源浪费便于管理。作业标准化制定各项工作流程与考前须知。管理标准化建立各项管理指标，并以此作为评价实际作业的依据，了解实际运作的水平，并进行调整和控制。(4)如何实现精耕细作管理“精耕细作”在一定面积的土地上，投入较多的生产资料和劳动，采用先进的技术，进行细致的土地耕作，以提高单位面积产量。(5)如何管理设施农业设施农业是利用人工建造的设施，使传统农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化农业生产的必由之路，同时也是农产品打破传统农业的季节性，实现农产品的反季节上市，进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。设施农业在农林牧副渔业所占比重标志着农业的进化程度，是农业产业升级的重要标志。(6)健康种植问题采用科学的种植方法与管理，实现健康种植，提高农作物的品质与产量，为企业带来经济增加与效益。技术实现方面，大唐移动通过采用各传感器、视频设备、GIS地理信息技术、GPS定位技术、二维码技术、并建设一个智能分析模型，实现农业生产过程信息化管理平台，实现在互联网及桌面电脑、智能等终端上进行系统访问与管理各个设备。6.4行业市场风险6.4.1产品市场需求风险