農業物聯網技術導論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 農業物聯網
• 物聯網
• 農業技術
• 智能農業
• 傳感器技術
• 數據分析
• 無綫通信
• 精準農業
• 農業信息化
• 邊緣計算

齣版社： 黃河水利齣版社

ISBN：9787550916166

版次：1

商品編碼：12140060

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2016-12-01

頁數：135

內容簡介

本書根據目前物聯網技術在農業生産中的應用現狀及現代農業企業對農業物聯網技術應用型、技能型人纔的需求特點，以“理論的適度性、應用的係統性、實踐的指導性、內容的**性”為編寫原則，深入淺齣地介紹瞭物聯網RFID識彆技術、物聯網傳感技術、物聯網通信技術、物聯網智能視頻技術等基本理論，並對物聯網技術在大田作物生産、設施栽培生産、畜牧、水産等領域的具體應用進行瞭詳細的闡述，並配有眾多係統架構圖、結構示意圖、農業物聯網實際操控界麵截圖等圖片。 本書可作為高職院校農業物聯網技術、設施農業與裝備等相關專業教學使用，也可作為相關專業技術人員學習的指導用書。

目錄

前言

第一章物聯網概述

第一節物聯網的概念及內涵

第二節物聯網技術的發展曆史與現狀

第三節農業物聯網及其發展前景

第二章物聯網RFID識彆技術

第一節RFID技術概述

第二節RFID技術在農業生産中的應用

第三章物聯網傳感技術

第一節傳感器技術

第二節傳感網概述

第三節無綫傳感網

第四章物聯網通信技術

第一節光通信技術

第二節ZigBee技術

第三節WLAN技術

第四節藍牙技術

第五節3G技術

第六節4G通信技術

第五章支持物聯網的其他技術

第一節物聯網智能視頻技術

第二節支持物聯網的條形碼技術

第三節定位技術

第六章種植業物聯網係統應用

第一節大田農業物聯網係統應用

第二節設施農業物聯網係統應用

第三節物聯網在種植業其他方麵的應用

第七章物聯網係統在牧漁業生産中的應用

第一節物聯網技術在現代畜牧業中的應用

第二節物聯網技術在漁業生産中的應用

參考資料

《智慧田園：傳感器網絡與農業數據分析實踐》 引言 在現代農業發展的浪潮中，效率、精準和可持續性已成為追求的關鍵詞。傳統的耕作模式正在被顛覆，科技的觸角已經深入到田間地頭，以前所未有的方式改變著我們對土地的認知和利用。本書《智慧田園：傳感器網絡與農業數據分析實踐》正是在這樣的時代背景下應運而生。它並非泛泛而談，而是緻力於深入剖析支撐現代智慧農業核心的兩大關鍵技術——傳感器網絡和農業數據分析，並提供詳實的操作指南和實踐案例，旨在為讀者構建一套係統、前沿且極具操作性的智慧農業知識體係。 本書的目標讀者群體廣泛，涵蓋瞭農業科研工作者、農業技術推廣人員、涉農企業管理者、有誌於投身智慧農業的創業者，以及對農業科技感興趣的在校學生和個人。無論您是希望提升現有農業生産效率的農場主，還是渴望探索農業未來發展方嚮的科研人員，抑或是希望利用科技解決農業痛點的技術開發者，都能在本書中找到有價值的信息和啓示。 第一部分：傳感器網絡在農業環境監測中的應用 傳感器網絡是構建智慧農業的基石，它能夠實時、全麵地感知農業環境的細微變化，為精準決策提供最原始、最可靠的數據支撐。本部分將圍繞傳感器網絡的構成、原理及其在農業環境監測中的具體應用展開。 第一章：農業環境傳感器技術概覽 1.1 傳感器基礎原理與分類： 我們將從最基礎的物理、化學傳感器原理講起，例如壓電效應、半導體效應、光學原理等，介紹不同傳感器的測量對象和工作機製。隨後，詳細分類介紹在農業領域常用的傳感器類型，如土壤傳感器（水分、溫度、pH值、電導率）、氣象傳感器（溫度、濕度、光照強度、風速、風雨）、植物生理傳感器（葉片溫度、蒸騰速率、葉綠素含量）以及環境傳感器（CO2濃度、氨氣、硫化氫等）。 1.2 土壤環境監測傳感器： 重點解析土壤水分傳感器（如電阻式、介電式、TDR/FDR）、土壤溫度傳感器（熱敏電阻、熱電偶）的工作原理、精度影響因素及選擇考量。討論如何通過多點、多深度的土壤傳感器布設，獲取精細的土壤墒情信息，為灌溉決策提供科學依據。 1.3 大氣環境監測傳感器： 深入介紹空氣溫濕度傳感器（電阻式、電容式）、光照傳感器（光敏二極管、光敏電阻）、風速風嚮傳感器（風杯式、超聲波式）以及雨量傳感器（翻鬥式、稱重式）的工作原理和應用。分析這些數據如何幫助預測霜凍、病蟲害發生風險，以及優化作物生長環境。 1.4 植物生理狀態監測傳感器： 探討葉片溫度傳感器、蒸騰速率測量儀、葉綠素熒光儀等如何直接反映植物的生理健康狀況。講解這些數據如何幫助我們判斷作物是否缺水、缺肥，以及是否存在病蟲害侵擾，實現早期預警和精準乾預。 1.5 氣體環境監測傳感器： 介紹CO2傳感器、氨氣傳感器、硫化氫傳感器等在溫室、養殖場等特定環境下的應用。分析這些氣體濃度對作物生長和動物健康的影響，以及如何通過傳感器監測實現環境調控。 1.6 傳感器選型與布設策略： 提供一套係統的傳感器選型方法論，結閤不同作物、不同生長階段、不同區域的特點，指導讀者選擇最閤適的傳感器類型、品牌和技術指標。並詳細講解傳感器在田間的最佳布設位置、密度和高度，以期最大化數據采集的代錶性和準確性。 第二章：無綫傳感器網絡（WSN）在農業中的構建與部署 2.1 WSN架構與通信協議： 介紹WSN的基本架構，包括傳感器節點、匯聚節點、網關和數據服務器。深入講解在農業場景下常用的無綫通信技術，如Zigbee、LoRa、NB-IoT、Wi-Fi等，分析它們的優缺點、功耗、覆蓋範圍和成本，並指導讀者如何根據實際需求選擇最閤適的通信方案。 2.2 傳感器節點的硬件設計與功耗管理： 探討傳感器節點的組成部分，包括微控製器、傳感器接口、通信模塊、電源管理單元等。重點講解低功耗設計理念，包括休眠模式、數據采樣頻率優化、數據壓縮等技術，以延長節點續航時間，降低維護成本。 2.3 WSN數據傳輸與路由機製： 介紹WSN中的數據傳輸模型，如星型、簇型、網狀網絡。講解數據路由算法，如跳數最短路徑（LEACH）、能量感知路由等，確保數據可靠、高效地從傳感器節點傳輸到匯聚節點和網關。 2.4 WSN的部署與維護： 提供實際部署WSN的步驟和注意事項，包括節點安裝、網絡配置、信號測試等。講解WSN的日常維護，如電池更換、傳感器校準、故障排查等，以保證網絡的穩定運行。 2.5 WSN安全考量： 討論WSN在農業應用中可能麵臨的安全威脅，如數據竊聽、篡汙、拒絕服務攻擊等，並介紹相應的安全防護策略，如數據加密、身份認證、訪問控製等。 第二部分：農業數據分析與智能決策支持 傳感器網絡收集到的海量數據本身並不能直接指導農業生産，其價值在於通過深入的數據分析，從中挖掘齣有用的信息，轉化為可操作的決策。本部分將聚焦於農業數據分析的方法、工具和在智能決策支持係統中的應用。 第三章：農業大數據收集、存儲與預處理 3.1 數據源的整閤與采集： 除瞭傳感器數據，還將介紹其他農業數據源，如氣象站數據、衛星遙感數據、曆史産量數據、農事操作記錄、土壤普查數據等。講解如何將來自不同源頭的數據進行有效整閤，建立統一的數據平颱。 3.2 雲計算與大數據存儲技術： 介紹雲計算在農業大數據存儲和處理中的作用，如分布式文件係統（HDFS）、NoSQL數據庫（MongoDB、Cassandra）等。講解如何構建彈性、可擴展的農業大數據存儲解決方案，應對海量數據的挑戰。 3.3 數據清洗與質量控製： 詳細闡述農業數據在收集過程中可能遇到的問題，如數據缺失、異常值、噪聲、重復數據等。介紹數據清洗技術，包括數據填充、異常值檢測與處理（如基於統計學方法、機器學習方法）、數據標準化和歸一化等，確保數據質量。 3.4 數據特徵工程： 講解如何從原始數據中提取有意義的特徵，例如將日平均溫度轉化為生長積溫，將土壤水分數據轉化為灌溉建議指標等。強調特徵工程在提高模型性能中的關鍵作用。 3.5 數據可視化初步： 介紹基礎的數據可視化技術，如散點圖、摺綫圖、柱狀圖、熱力圖等，以及常用的可視化工具（如Matplotlib, Seaborn, Tableau等）。初步展示如何通過可視化手段直觀地展現數據特徵和變化趨勢。 第四章：農業數據分析方法與模型 4.1 描述性統計分析與探索性數據分析（EDA）： 講解如何運用描述性統計方法（均值、中位數、方差、相關係數等）來概括和理解農業數據。深入介紹EDA，通過數據可視化和統計檢驗，發現數據中的模式、趨勢和異常，為後續建模提供洞察。 4.2 預測模型構建： 4.2.1 時間序列分析： 介紹ARIMA、指數平滑等傳統時間序列模型，用於預測作物産量、氣象要素變化等。 4.2.2 迴歸分析： 講解綫性迴歸、多元迴歸模型，用於分析影響作物生長和産量的關鍵因素，如肥料用量、灌溉量與産量的關係。 4.2.3 分類模型： 介紹邏輯迴歸、支持嚮量機（SVM）、決策樹、隨機森林等分類算法，用於預測病蟲害發生的可能性、作物品種的適宜性等。 4.2.4 機器學習在農業中的應用： 深入介紹深度學習模型（如捲積神經網絡CNN、循環神經網絡RNN）在圖像識彆（病蟲害診斷、作物長勢監測）、自然語言處理（農事知識提取）等領域的最新進展和應用。 4.3 聚類分析與異常檢測： 講解聚類算法（K-means、DBSCAN）如何對農田進行分區管理，識彆不同生長區域的特點。介紹異常檢測技術，用於發現作物異常生長、病蟲害爆發等潛在風險。 4.4 關聯規則挖掘： 探討如何通過關聯規則挖掘，發現不同農事活動、環境因素與作物産量或品質之間的隱藏關聯，為優化種植方案提供依據。 4.5 農業模型評估與選擇： 介紹常用的模型評估指標，如準確率（Accuracy）、精確率（Precision）、召迴率（Recall）、F1分數、均方誤差（MSE）、R2分數等。指導讀者如何根據具體問題選擇最閤適的模型，並進行有效的模型調優。 第五章：農業智能決策支持係統（DSS）設計與實踐 5.1 DSS的概念與架構： 闡述智能決策支持係統的基本概念、組成部分（數據層、分析層、錶現層）和工作流程。講解DSS如何集成傳感器數據、分析模型和專傢知識，為農業生産者提供智能化建議。 5.2 關鍵決策子係統的設計： 5.2.1 精準灌溉決策： 基於土壤水分傳感器數據、氣象預報和作物需水模型，設計智能灌溉預警和水量推薦係統。 5.2.2 精準施肥決策： 結閤土壤養分檢測數據、作物生長模型和施肥推薦算法，實現個性化、定量化的施肥指導。 5.2.3 病蟲害預警與防治決策： 利用環境傳感器數據、氣象數據和病蟲害模型，構建病蟲害發生概率預測係統，並提供相應的防治建議。 5.2.4 作物生長監測與産量預測： 結閤遙感影像、傳感器數據和作物生長模型，實時監測作物長勢，預測産量，輔助農産品銷售和倉儲規劃。 5.2.5 農機調度與作業優化： 整閤農機位置信息、作業任務和環境數據，實現農機的高效調度和作業路徑優化。 5.3 用戶界麵與交互設計： 強調用戶友好界麵的重要性，介紹如何設計直觀、易懂的DSS操作界麵，使用戶能夠輕鬆獲取決策建議，並進行反饋。 5.4 DSS的實施與推廣挑戰： 探討DSS在實際應用中可能遇到的挑戰，如農民的接受度、技術培訓、數據孤島、成本投入等，並提齣相應的解決方案。 5.5 案例研究： 選取幾個不同類型（如蔬菜溫室、果園、水稻種植）的成功DSS應用案例，詳細介紹其係統設計、數據應用、決策效果和經濟效益，為讀者提供可藉鑒的實踐經驗。 結語 《智慧田園：傳感器網絡與農業數據分析實踐》力求為讀者呈現一幅全麵、深入、實用的智慧農業圖景。通過對傳感器網絡構建與部署的細緻講解，以及對農業數據分析方法與智能決策支持係統的詳實闡述，本書旨在賦能農業生産者和相關從業人員，掌握現代農業科技的核心工具，應對挑戰，抓住機遇，共同開創更加高效、綠色、可持續的農業發展新篇章。我們相信，本書將成為您邁嚮智慧農業之路的有力助手。

評分☆☆☆☆☆

最近讀瞭一本關於現代農業技術變革的書，名為《數字農田的脈動》，真是讓人耳目一新。這本書的核心在於探討如何將尖端的信息技術——特彆是那些我們日常生活中已經習以為常的智能傳感器、雲計算和大數據分析——係統地引入到傳統農業的各個環節中。作者並沒有沉溺於空泛的理論，而是用大量詳實的項目案例，展示瞭精準灌溉係統如何根據土壤濕度實時調整用水量，以及無人機植保如何實現農藥的精準噴灑，極大地減少瞭浪費和環境汙染。我尤其欣賞書中對“數據驅動決策”這一理念的深入剖析，它揭示瞭未來農民不再僅僅依靠經驗和直覺，而是要成為能夠解讀和利用海量環境與作物數據的“技術農夫”。書中的圖錶清晰地對比瞭傳統種植模式與智能化管理模式下的投入産齣比，數據可視化做得非常到位，讓人信服地看到瞭技術升級帶來的經濟效益。同時，書中也探討瞭技術普及的挑戰，例如農村地區網絡基礎設施的建設滯後，以及如何培訓老年農民掌握復雜的操作界麵，這些現實問題的探討使得整本書顯得格外接地氣，而不是高高在上的技術說教。對於任何想瞭解農業如何實現可持續高産的讀者來說，這本書提供瞭非常堅實的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我剛剛翻閱瞭一本名為《智慧農業的底層邏輯》的著作，它從一個非常宏觀且偏嚮工程學的角度切入瞭現代農業的轉型。這本書的特點在於它對各種連接技術（如LPWAN、5G在田間的應用）進行瞭細緻的技術規格對比，並著重分析瞭不同傳感器在復雜室外環境下，例如高低溫、高濕度、強電磁乾擾中如何保持穩定性和準確性，這部分內容對於我們理解“物聯網”技術在農業場景的落地難度至關重要。作者似乎是位資深的係統架構師，他花費瞭大量的篇幅來討論數據采集、傳輸協議以及邊緣計算在分散式農場中的部署策略，特彆是如何設計一個低功耗、高可靠性的廣域網絡來覆蓋大片農田。書中對安全性的關注也令人印象深刻，它提齣瞭多層級的網絡安全防護方案，以防止關鍵的灌溉或施肥控製係統被惡意篡改。雖然技術細節比較深入，可能需要一些基礎的IT知識纔能完全領會，但它成功地將農業生産的物理限製與信息技術的工程能力緊密地結閤瞭起來，展現瞭一種“硬核”的未來農業圖景。這本書更像是為農機製造商、係統集成商或對技術細節有極高要求的農業管理者準備的，它不講故事，隻講實現。

評分☆☆☆☆☆

最近接觸到一本關於農業生態與信息技術融閤的書籍，書名是《共生：土壤、作物與算法的對話》。這本書的視角非常獨特，它不像很多技術導嚮的讀物那樣聚焦於設備本身，而是將重點放在瞭“生態係統”的平衡上。作者強調，技術工具的引入不應以破壞原有的生物多樣性和土壤健康為代價，而應成為維護和增強這種平衡的手段。書中用非常優美的散文筆觸，描述瞭如何利用高光譜成像技術來識彆作物早期的營養脅迫，並據此進行極其微量的、局部的營養補充，而不是大麵積地施肥。這種“恰到好處”的乾預哲學貫穿始終。我尤其欣賞其中關於“預測性維護”的章節，它不僅僅是預測設備故障，更是預測作物病蟲害爆發的臨界點，從而實現預防性的、非化學的乾預措施。這本書的語言風格更偏嚮於人文和哲學思辨，它提齣的問題是：當我們擁有如此強大的控製力時，我們應該如何界定“適度”的乾預？它引導讀者思考技術倫理和環境責任，讀起來非常引人深思，是一本能提升農業從業者心境和視野的佳作。

評分☆☆☆☆☆

我最近拜讀瞭一本關於農業供應鏈優化的書籍，書名是《從田間到餐桌的透明鏈條》。這本書的重點完全放在瞭農産品從生産端到消費端的全流程追溯和管理上。它詳細介紹瞭區塊鏈技術在保證農産品信息真實性和不可篡改性方麵的潛力。書中描繪瞭一個場景：消費者通過掃描二維碼，就能清晰地看到某顆西紅柿從播種、施肥記錄、采摘時間、冷鏈運輸的溫度麯綫，乃至最終上架的每一個環節的數字憑證。這對提升食品安全信任度具有革命性的意義。該書對不同的追溯係統標準進行瞭比較分析，並深入探討瞭如何在不同國傢和地區實施統一的數據標準，這涉及到復雜的法律和貿易壁壘的剋服。此外，書中還討論瞭智能倉儲和自動化分揀係統如何利用視覺識彆技術和重量傳感器，實現對農産品質量等級的自動化評級，這極大地提高瞭物流效率。這本書的特點是應用導嚮性極強，它展示瞭信息技術如何重塑傳統商業模式，使得整個農業價值鏈變得更加高效和可信賴，非常適閤供應鏈管理者和政策製定者參考。

評分☆☆☆☆☆

新近閱讀的一本關於農業勞動力未來形態的書籍——《人機協作的田園交響》。這本書著重討論瞭在農業自動化程度日益提高的背景下，人類勞動力的角色將如何演變。作者認為，我們不會看到人類完全被機器取代，而是會進入一個“增強型勞作”的時代。書中詳細分析瞭配備瞭AR（增強現實）頭戴設備的農場技術員，他們可以在視野中疊加農作物健康數據、操作指南和遠程專傢的實時指導，從而完成高難度的診斷和維修工作。書中還探討瞭協作機器人的發展，這些機器人並非取代人，而是作為“可靠的幫手”，執行重復性高、體力消耗大的任務，比如采摘成熟度一緻的水果，讓人類專注於需要判斷力和靈活性的工作。作者對未來農業教育體係的改革也提齣瞭建議，強調未來的農業人纔需要具備跨學科的能力，既懂生物學，又精通人機交互設計。這本書的基調是積極且富有遠見的，它沒有渲染失業的恐慌，而是描繪瞭一幅人與智能工具和諧共處的、更高效也更人性化的田園工作場景，對於關注未來就業結構變化的人來說，提供瞭很有價值的視角。