农业物联网技术与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王振录，梁雪峰，陈胜利 著

图书标签:

• 农业物联网
• 物联网
• 智慧农业
• 精准农业
• 传感器技术
• 数据分析
• 农业科技
• 农业信息化
• 无线通信
• 边缘计算

出版社： 中国农业科学技术出版社

ISBN：9787511631725

版次：1

商品编码：12234620

包装：平装

丛书名： 新型职业农民培育系列教材

开本：32开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：184

字数：156000

正文语种：中文

内容简介

　　本书全面系统地介绍了农业物联网的知识，内容包括农业物联网的概述、农业物联网传感技术、农业物联网传输技术、农业物联网处理技术、农业物联网系统应用等内容。本书围绕大力培育新型职业农民，以满足职业农民朋友生产中的需求，重点介绍了农业物联网技术与应用方面的成熟技术，以及新型职业农民必备的基础知识。书中语言通俗易懂，技术深入浅出，实用性强，适合广大新型职业农民、基层农技人员学习参考。

目录

第一章农业物联网概述()

第一节物联网的含义()

第二节农业物联网系统()

第三节农业物联网现状和发展趋势()

第二章农业物联网传感技术()

第一节农业信息感知概述()

第二节农业本体信息传感技术()

第三节土壤信息传感技术()

第四节农业气象信息传感技术()

第五节农业动植物生理信息传感技术()

第六节农业个体标识技术()

第七节农业遥感技术()

第八节农业导航技术()

第三章农业物联网传输技术()

第一节农业信息传输技术概述()

第二节农业无线传感器网络()

第三节4G、5G通信技术()

第四章农业物联网处理技术()

第一节农业信息处理概述()

第二节农业预测预警()

第三节农业智能控制()

第四节农业智能决策()

第五节农业诊断推理()

第六节农业视觉信息处理()

第五章农业物联网系统应用()

第一节农田小气象(小气候)()

第二节大田种植物联网系统应用()

第三节设施农业物联网系统应用()

第四节果园农业物联网系统应用()

第五节畜禽农业物联网系统应用()

第六节水产农业物联网系统应用()

第七节农产品安全溯源系统应用()

第八节农产品物流物联网系统应用()

精彩书摘

　　第一章农业物联网概述

　　不要对物联网感到陌生，事实上它已经走入了我们的生活，我们身边的许多应用已经使用了物联网技术。例如，我们正在使用的各种公交卡、门禁卡、停车场出入卡、饭卡等，卡片内置了射频识别芯片，所应用的就是物联网的射频识别技术(RFID)。卡片的内置芯片具有感应装置，使用时只要将卡片置于能感应的范围内，“滴”的一声，就能完成身份识别，非常方便快捷。

　　第一节物联网的含义

　　物联网对于很多人来说还是个新名词，与“互联网”仅一字之差，而实际上物联网与互联网大有不同。物联网的英文名字为InternetofThings,简称IOT。

　　从字面上看，物联网就是物物相连的网络，能够让物体具有智慧，可以实现智能的应用。美国的沃尔玛集团就采用了射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术进行供应链管理的优化，获得了巨大的经济效益。因此，那时国内有人呼吁要加快中国物联网技术的发展和应用，以改善中国物流行业存在的种种问题。当然物流领域的应用只是物联网应用初期的典型代表，物联网的应用价值远远超乎我们的想象。

　　一、物联网的概念

　　物联网是当今网络高频度热词，对于物联网的概念，有多种解释。比较有代表性的有以下几种。

　　(1)百度定义物联网:是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

　　(2)维基百科定义物联网:把所有物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连接起来，实现智能化识别和管理；物联网就是把感应器装备嵌入各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网连接起来，实现人类社会与物理系统的整合。

　　(3)ITU(国际电信联盟)定义物联网:Byembeddingshort-rangemobiletransceiversintoawidearrayofadditionalgadgetsandeverydayitems,enablingnewformsofcommunicationbetweenpeopleandpeople,betweenpeopleandthings,andbetweenthingsthemselves(在日常用品中通过嵌入一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与物之间以及物与物之间形成信息沟通的形式)。

　　Fromanytime,anyplaceconnectivityforanyone,wewillnowhaveconnectivityforanything(任何时间、任何地点、任何人，我们现在都能够实现相关连接)。

　　总之，物联网能够实现所有物品通过射频识别等信息传感设备实现在任何时间、任何地点，与任何物体之间的连接，达到智能化识别和管理的目的。其中，身份识别是ITU物联网的核心。

　　【小知识】

　　ITU(国际电信联盟)是一个国际组织，主要负责确立国际无线电和电信的管理制度和标准。它的前身是在巴黎创立的国际电报联盟，是世界上最悠久的国际组织之一。它的主要任务是制定标准，分配无线电资源，制定各个国家之间的国际长途互连方案。它也是联合国的一个专门机构，总部设在瑞士的联合国第二大总部日内瓦。

　　(4)EOPSS(欧洲智能系统集成技术平台)定义物联网:Thingshavingidentitiesandvirtualpersonalitiesoperatinginsmartspacesusingintelligentinterfacestoconnectandcommunicatewithinsocial,environmental,andusercontexts(在智慧空间中，具有身份和虚拟人物操作的东西，使用智能接口连接和沟通社会、环境和用户语境)。

　　除此之外，还有一个广义的物联网概念，也就是实现全社会生态系统的智能化，实现所有物品的智能化识别和管理。我们可以在任何时间、任何地点实现与任何物的连接。

　　从众多的定义中，我们不难看出物联网本质上具有以下特点。

　　(1)物联网是物与物相互连接的网络，互联是其重要特征：

　　物联网中物的概念包括机器、动物、植物以及人，也包括我们日常所接触和所看到的各种物品。所以，物联网本质上与人们常提到的互联网有很大不同。互联网是机器与机器的连接，构建了一个虚拟的世界。而物联网的概念则是真实物与真实物的连接，将物与物按照特定的组网方式进行连接，并且实现信息的双向有效传递。

　　(2)物联网能够让物体自动自发，智慧是其另一个重要特征：

　　智慧感知是物联网赋予物体的一个全新属性，这将大大拓展人类对于这个世界的感知范围，在不久的将来我们就能够看懂动物、植物以及物品的内心。例如，桌上的一个橘子，虽然我们通过肉眼能够识别出它是一个橘子，但是如果不去尝一尝，我们并不知道它是偏甜还是偏酸。未来的物联网将可以帮助我们，通过感知技术的应用，对橘子进行判断并将相关的信息反馈给我们。

　　(3)物联网大大拓展了人类的沟通范围：

　　物联网将人类的沟通范围从单一的人与人之间的沟通扩展到了物体与物体、人与物体之间(图1-1)。物联网即实现了这样的人类理想，它被赋予了人类的智慧，借助通信网络，建立起物体与物体之间、物体与人类之间的通信，扩展了人类的沟通范围，实现人类与物体之间的“直接对话”。

　　图1-1物联网概念示意图

　　(4)物联网可以实现更多智能的应用：

　　有了物联网，物体具有智慧，可以被感知，并且能够实现与人类之间的沟通，因此可以实现对于物体的智能管理。物联网对物体的智能管理，可以衍生出更多的智能应用。

　　……

前言/序言

　　前言

　　随着信息技术和计算机网络技术的发展，物联网已经走进了农业生产的各个领域。国际电信联盟认为，物联网是通过智能传感器、射频识别(RFID)设备、全球卫星定位系统(GPS)等信息传感设备按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

　　近年来，世界农业物联网技术不断发展，在农业物联网感知技术、数据传输技术、智能处理技术等方面取得了很大的进展。

　　本书全面、系统地介绍了农业物联网的知识，包括农业物联网的概述、农业物联网传感技术、农业物联网传输技术、农业物联网处理技术、农业物联网系统应用等内容。

　　本书围绕大力培育新型职业农民，以满足职业农民朋友生产中的需求。重点介绍了农业物联网技术与应用方面的成熟技术、以及新型职业农民必备的基础知识。书中语言通俗易懂，技术深入浅出，实用性强，适合广大新型职业农民、基层农技人员学习参考。

　　编者

　　2017年6月

《智慧田野：现代农业的数字化转型与未来展望》 内容简介 本书旨在深入剖析信息技术在现代农业生产、管理与服务全链条中的深刻变革，勾勒出农业数字化转型的宏大图景，并展望其未来发展趋势。我们不再局限于单一的技术层面，而是从更广阔的视角，审视技术如何重塑农业的生态系统，提升农业的可持续性与竞争力。 第一部分：驱动变革的基石——现代农业的数字化浪潮 在这一部分，我们将首先回顾农业发展的历史脉络，聚焦于当前全球农业面临的严峻挑战，如人口增长带来的粮食安全压力、气候变化对农作物生产的影响、传统农业模式的效率瓶颈以及日益增长的消费者对农产品品质与安全的需求。在此背景下，数字技术的涌现并非偶然，而是应对这些挑战的必然选择。我们将深入探讨，何谓“数字化农业”，它不仅仅是简单地引入一些信息工具，而是涉及农业生产、经营、管理、服务等各个环节的全面智能化、网络化和数据化。 数字时代的农业挑战与机遇： 我们将具体分析当前全球粮食供应的脆弱性，分析气候变化对主要粮食作物产地的潜在影响，以及传统农业在资源利用效率、病虫害防治、精细化管理等方面的不足。同时，，也将阐述数字化转型如何为解决这些问题提供突破口，例如通过数据驱动的决策来优化资源配置，通过精准预测来规避气候风险，通过自动化和智能化来提高生产效率。 “智慧农业”的内涵与外延： 这里将区分“智慧农业”与“数字农业”的概念，强调“智慧”在于信息的深度挖掘、智能分析与决策支持，而“数字”是基础。我们将梳理智慧农业涉及的核心要素，包括但不限于物联网感知、大数据分析、人工智能决策、云计算服务、移动互联应用等，并阐述它们如何协同作用，构建一个高度互联互通的农业生态系统。 全球农业数字化发展现状与趋势： 通过梳理发达国家在农业数字化方面的先行经验，如精准农业、智能温室、自动化农机等，分析其成功模式与可借鉴之处。同时，也将关注发展中国家在农业数字化进程中的探索与挑战，以及新兴技术如区块链、5G等在农业领域的潜在应用前景。 第二部分：赋能生产——智慧种植与养殖的革新 本部分将聚焦于农业生产最核心的环节——种植与养殖，探讨数字化技术如何对其进行全方位的赋能，实现前所未有的精细化、智能化与高效化。 感知万物：土壤、气候、作物状态的实时监测： 我们将详细介绍各类传感器技术在农业中的应用，如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2传感器、以及用于监测作物生长状态的可见光/多光谱/高光谱成像技术。这些传感器将构成农业生产的“神经网络”，为决策提供实时、准确的第一手数据。 数据赋能决策：精准灌溉、施肥与病虫害预警： 基于海量的传感器数据，结合历史数据与气象预报，我们将阐述如何通过数据分析与建模，实现精准灌溉和施肥。例如，根据土壤湿度、作物需水量和天气预报，自动调控灌溉水量和频率；根据土壤养分含量和作物生长阶段，精准推荐施肥种类和用量。此外，还将深入探讨如何利用数据分析识别病虫害发生的早期迹象，实现预警和早期干预，减少农药使用。 自动化与智能化农机装备： 从自动化播种、施肥、喷药到无人驾驶收割机，我们将展示自动化农机装备如何解放劳动力，提高作业效率和精度。重点将放在无人机在植保、测产、巡田等方面的应用，以及地面无人驾驶农机在复杂农田环境下的作业能力。 智能温室与垂直农场：颠覆传统种植模式： 针对环境可控农业，我们将深入分析智能温室系统如何通过精确控制光照、温度、湿度、CO2浓度等环境因素，实现作物的高效生长和产量提升。同时，也将探讨垂直农场等新兴模式，在城市空间和资源限制下的农业生产潜力。 智慧畜牧：从个体到群体的精细化管理： 在畜牧业方面，我们将探讨如何利用物联网设备（如耳标、项圈）对牲畜进行个体识别、健康监测（体温、活动量、反刍情况）、精准饲喂、疾病预警等。从群体层面，如何通过数据分析优化饲养密度、改善饲养环境，提高生产效率和动物福利。 第三部分：智慧管理——构建高效协同的农业生态系统 除了生产环节的革新，本部分将更侧重于农业的全链条管理与服务，强调信息技术如何促进农业产业链的协同增效。 农产品溯源体系：保障食品安全与提升品牌价值： 我们将深入探讨区块链、二维码等技术在农产品溯源中的应用，从田间地头到餐桌，实现农产品生产、加工、流通、销售全过程的可追溯。这将极大地增强消费者对农产品的信任，并有助于企业打造高品质品牌形象。 智慧农产品流通与供应链管理： 分析如何利用大数据和物联网技术优化农产品供应链，减少损耗，提高流通效率。例如，通过实时监测农产品在运输过程中的温度、湿度，确保其品质；通过需求预测，优化仓储和物流配送。 农业金融与保险的数字化创新： 探讨如何利用农业生产数据和风险评估模型，创新农业金融产品和服务，为农民提供更便捷、更低成本的融资渠道。同时，也将分析农业保险如何利用大数据进行风险定价和灾害评估，提高赔付效率和公平性。 农业信息服务平台与决策支持系统： 介绍各类农业信息服务平台如何整合政府、企业、科研机构等资源，为农民提供市场信息、气象预报、技术指导、政策咨询等全方位服务。重点将放在如何构建基于大数据的农业决策支持系统，帮助农业生产者和管理者做出更科学、更明智的决策。 农业电子商务与新零售模式： 分析互联网技术如何改变农产品销售模式，从传统的线下交易转向线上平台、社交电商、直播带货等多元化渠道。探讨如何通过数据分析优化营销策略，精准对接消费者需求。 第四部分：挑战、伦理与未来展望 在对各项技术应用进行深入剖析后，本部分将回归宏观视角，审视农业数字化转型所面临的挑战、潜在的伦理问题，并对未来进行展望。 技术落地面临的挑战与障碍： 深入分析在实际推广过程中可能遇到的问题，如农民的数字素养、技术成本、基础设施建设、数据安全与隐私保护、标准统一等。讨论如何通过政策引导、技术培训、模式创新来克服这些障碍。 数据安全、隐私保护与伦理考量： 随着农业数据采集和应用的日益广泛，数据安全和个人隐私保护将成为重要议题。我们将探讨如何建立健全数据管理和使用规范，确保农民的权益不受侵犯。同时，也将审视人工智能在农业中的应用可能带来的伦理问题，例如自动化对就业的影响，以及算法的公平性等。 可持续农业与数字化转型的融合： 强调数字化技术并非独立于可持续发展的目标，而是实现可持续农业的重要手段。通过精准农业减少资源浪费，通过智慧养殖降低环境污染，通过可追溯系统提升食品安全，这些都将为实现联合国可持续发展目标（SDGs）做出贡献。 未来农业的愿景：人机协作、生态共生： 展望未来，农业将是一个人机协同、万物互联的智慧生态系统。人工智能将成为农民的得力助手，自动化设备将承担繁重的工作，而人类将更多地扮演管理者、决策者和创新者的角色。农业将更加高效、绿色、安全，并能更好地满足全球日益增长的粮食需求。 面向未来的政策建议与研究方向： 针对政府、企业、科研机构和农民，提出促进农业数字化转型和可持续发展的政策建议，并指出未来亟待深入研究的领域，如农业大模型、区块链与农业的深度融合、跨学科的农业技术创新等。 本书力求以通俗易懂的语言，结合丰富的案例，为读者呈现一个全面、深入、富有洞察力的现代农业数字化转型图景。它不仅是技术人员、农业从业者、政策制定者的重要参考，也适合对农业未来发展充满好奇心的广大读者。我们将一同探索，如何通过科技的力量，打造更加智慧、高效、可持续的农业未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常现代，色彩搭配既鲜明又和谐，让人一眼就能感受到一股科技与自然的融合之美。内页的纸张质感也很不错，阅读起来非常舒适，即便是长时间盯着看也不会感到眼睛疲劳。我本来对这类偏向应用层面的技术书籍有些望而却步，总担心内容会过于晦涩难懂，但翻开这本书后，这种顾虑完全消散了。作者在引言部分就清晰地阐述了本书的写作宗旨和阅读路径，文字流畅，逻辑清晰，仿佛有一位经验丰富的老师在旁边耐心引导。特别是前几章对基础概念的阐述，采用了大量生动的比喻和实际的案例分析，成功地将那些原本高深的理论知识“翻译”成了易于理解的语言。我尤其欣赏作者在知识点之间的衔接处理，过渡自然得体，使得整个阅读体验如丝般顺滑，让人忍不住想要一气呵成地读下去，去探索下一个章节将揭示的奥秘。整体而言，从装帧设计到文字表达，这本书都体现出极高的专业水准和对读者的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑体现了作者高超的知识组织能力。它不是简单的技术手册堆砌，而是一个循序渐进的知识体系构建过程。从宏观的顶层设计理念，到中观的系统架构选择，再到微观的算法实现细节，层层递进，逻辑链条严密到令人惊叹。我个人认为，本书最成功之处在于它成功地架设了一座沟通传统农业智慧与前沿信息技术的桥梁。很多章节都巧妙地将经典的农学原理与现代的算法逻辑进行融合，展示了技术如何服务于农学规律，而不是反过来强迫农学去适应技术。这种相互促进、和谐共生的叙事方式，让我对农业信息化的未来充满了信心。这本书，无论对于刚入门的涉农技术人员，还是经验丰富的行业专家，都是一份不可多得的、能够引发深度思考的优质读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在农业领域工作的人士，我最关注的是技术如何真正转化为实际的生产力。这本书在这方面的论述可谓独到。它没有陷入纯粹的技术参数的泥潭，而是将技术的每一个进步都与具体的农事操作紧密挂钩——从精准灌溉的阈值设定到病虫害早期预警模型的构建，再到农机自动导航系统的路径规划优化，每一个环节都有详实的数据支撑和清晰的流程图示。例如，书中关于基于环境数据的产量预测模型的部分，提供了一套可复用的数学框架，这对于需要进行财务预算和风险评估的管理者来说，简直是一份宝贵的工具箱。它提供了一种全新的视角，让我开始思考如何利用现有技术手段，对传统的农业生产流程进行颠覆性的重构，而不是仅仅进行表面的信息化修补。这本书的实用性，已经远远超出了我预期的技术参考书的范畴，更像是一份面向未来的农业运营蓝图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度确实令人印象深刻，它不仅仅停留在对各种物联网硬件设备的简单罗列和描述上，而是深入剖析了数据采集、传输协议、云计算以及边缘计算在现代农业场景中的集成应用逻辑。我花了整整一个下午的时间仔细研读了关于传感器网络部署与优化的章节，书中详细列举了不同地形和气候条件下，如何选择最优化的网络拓扑结构以保证数据传输的稳定性和时效性。这些实操层面的细节，是很多理论教材中常常被一带而过的地方，但恰恰是这些细节，决定了整个系统的成败。作者没有回避技术实现的复杂性，反而坦然地展示了在实际项目中可能遇到的各种性能瓶颈和解决方案，这种坦诚的态度非常值得称赞。读完这部分内容，我感觉自己像是完成了一次高强度的实地考察，对技术落地的复杂性有了全新的认识，远非教科书上的理想化模型可比。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常严谨，学术气息浓厚，但在关键概念的阐释上又保持了必要的灵活性。我特别喜欢它在讨论未来趋势时的那种审慎而乐观的态度。比如，在谈及人工智能在农业中的深度应用时，作者并没有过度渲染“万能”的AI，而是客观分析了当前数据质量、模型泛化能力和农村基础设施对AI普及的制约因素。这种实事求是的分析，让读者能够更清晰地认识到技术成熟的阶段和实际推广的鸿沟。书中大量的图表和流程图设计得非常精妙，很多复杂的系统架构，通过一张图就能让人豁然开朗，极大地提高了阅读效率。对于那些希望深入钻研某一特定技术模块的读者而言，附录中引用的参考文献和标准协议列表更是提供了无限的延伸阅读空间，显示了作者扎实的学术背景和广博的知识储备。