上篇 走进智慧农业
第1 章 农业的未来与发展现状........................................................................................... 2
1.1 未来信息化新农业展望.......................................................................................... 3
1.2 农业信息化的发展历程.......................................................................................... 4
1.2.1 世界农业信息化的历程..............................................................................5
1.2.2 中国农业信息化的历程............................................................................10
1.3 中国农业信息化的挑战与机遇............................................................................ 18
1.3.1 农业信息化的特点....................................................................................19
1.3.2 农业信息化发展的难点............................................................................20
1.3.3 中国农业发展的巨大潜力........................................................................21
第2 章 信息技术助推农业智慧转型................................................................................. 23
2.1 农业信息技术的概念........................................................................................... 24
2.2 信息技术新进展................................................................................................... 25
2.2.1 物联网.......................................................................................................25
2.2.2 云计算.......................................................................................................33
2.2.3 广域无线通信............................................................................................37
2.2.4 IPv6 和6LoWPAN 技术............................................................................42
2.2.5 传感器.......................................................................................................50
2.2.6 ZigBee 技术................................................................................................57
2.2.7 RFID 技术..................................................................................................62
2.2.8 条形码技术................................................................................................70
2.2.9 定位技术....................................................................................................80
2.2.10 WebGIS 技术...........................................................................................85
第3 章 智慧农业概述......................................................................................................... 90
3.1 智慧农业的内涵................................................................................................... 91
3.2 智慧农业的整体系统架构.................................................................................... 92
3.3 智慧农业的典型应用场景.................................................................................... 97
3.3.1 智能大棚/温室/仓储.................................................................................97
3.3.2 农产品溯源和食品安全............................................................................98
3.3.3 农机管理和调度........................................................................................99
3.4 智慧农业的产业链分析...................................................................................... 100
3.5 智慧农业的实施模式......................................................................................... 103
3.5.1 “孤岛式”架构......................................................................................103
3.5.2 “烟囱式”架构......................................................................................104
3.5.3 “共性平台式”架构..............................................................................105
第4 章 国外智慧农业发展经验....................................................................................... 106
4.1 北美智慧农业发展............................................................................................. 107
4.1.1 北美农业的特点......................................................................................107
4.1.2 北美智慧农业的发展措施......................................................................109
4.2 欧洲智慧农业发展............................................................................................. 110
4.2.1 欧洲农业的特点...................................................................................... 110
4.2.2 欧洲智慧农业的发展措施...................................................................... 111
4.3 亚洲智慧农业发展............................................................................................. 114
4.3.1 日本农业的特点...................................................................................... 114
4.3.2 日本智慧农业的发展措施...................................................................... 115
4.3.3 韩国智慧农业的发展措施...................................................................... 119
4.4 其他地区智慧农业发展...................................................................................... 120
4.5 国外智慧农业的发展模式分析.......................................................................... 120
第5 章 国内智慧农业发展现状....................................................................................... 122
5.1 我国农业的发展现状......................................................................................... 123
5.2 农业领域的主要应用......................................................................................... 123
5.2.1 智能农业育种/育苗.................................................................................124
5.2.2 农业信息推送..........................................................................................125
5.2.3 农业病虫害监控......................................................................................125
5.2.4 粮仓监控..................................................................................................126
5.3 林业领域的主要应用......................................................................................... 127
5.3.1 智慧林业的防火及参数监测..................................................................127
5.3.2 智慧木材产销系统..................................................................................128
5.4 牧业领域的主要应用......................................................................................... 129
5.4.1 牧业食品安全溯源..................................................................................129
5.4.2 物联网养殖技术......................................................................................132
5.5 渔业领域的主要应用......................................................................................... 133
5.6 中国智慧农业发展特色分析.............................................................................. 135
第6 章 智慧农业产业链发展策略................................................................................... 138
6.1 智慧农业发展的机遇与挑战.............................................................................. 139
6.1.1 智慧农业发展的机遇..............................................................................139
6.1.2 智慧农业发展的挑战..............................................................................147
6.2 智慧农业发展策略建议...................................................................................... 151
6.2.1 产品策略..................................................................................................151
6.2.2 技术策略..................................................................................................154
6.2.3 平台策略..................................................................................................156
6.2.4 平台建设模式..........................................................................................158
下篇 拥抱智慧农业
第7 章 绿色高效率—— 精准农业生产管理系统......................................................... 162
7.1 概述..................................................................................................................... 163
7.1.1 现代农业生产遇到的三大问题..............................................................163
7.1.2 精准农业生产管理的内涵......................................................................164
7.1.3 管理手段..................................................................................................166
7.2 精准农业生产管理系统业务需求及功能............................................................... 175
7.2.1 精准农业生产管理系统主要业务流程..................................................175
7.2.2 精准农业生产管理系统主要的业务功能..............................................176
7.3 系统设计............................................................................................................. 178
7.3.1 设计原则..................................................................................................179
7.3.2 系统架构..................................................................................................182
7.3.3 功能设计..................................................................................................184
7.4 关键技术............................................................................................................. 194
7.4.1 终端设备接入技术..................................................................................194
7.4.2 数据滤波和插值分析技术......................................................................195
7.4.3 农业现场网关的数据上报技术..............................................................196
7.5 应用案例............................................................................................................. 197
7.5.1 黑龙江某农垦温室大棚应用..................................................................197
7.5.2 黑龙江某农垦精准灌溉应用..................................................................201
7.5.3 浙江宁波某渔场水产养殖应用..............................................................204
第8 章 运筹于帷幄——农机装备定位和调度系统....................................................... 208
8.1 概述..................................................................................................................... 209
8.1.1 农机装备定位和调度面临的问题..........................................................209
8.1.2 农机装备定位和调度的内涵..................................................................210
8.1.3 农机装备定位和调度的分类..................................................................212
8.2 农机装备定位和调度系统业务需求及功能...................................................... 217
8.2.1 农机装备定位和调度系统主要业务流程..............................................217
8.2.2 农机装备定位和调度系统主要业务功能..............................................219
8.3 系统设计............................................................................................................. 221
8.3.1 设计原则..................................................................................................221
8.3.2 系统架构..................................................................................................222
8.3.3 功能设计..................................................................................................225
8.4 关键技术............................................................................................................. 236
8.4.1 GPS 定位原理及定位方法......................................................................236
8.4.2 空间数据的存储技术..............................................................................238
8.5 应用案例............................................................................................................. 239
8.5.1 黑龙江某农垦农机定位应用..................................................................239
8.5.2 中国电信“渔信E 通”应用......................................................................241
第9 章 安全有保障——农产品溯源系统....................................................................... 245
9.1 农产品溯源概述................................................................................................. 246
9.1.1 农产品溯源的背景..................................................................................246
9.1.2 农产品溯源的内涵..................................................................................247
9.1.3 农产品溯源的分类..................................................................................248
9.1.4 农产品溯源与供应链..............................................................................250
9.1.5 农产品溯源的实施流程..........................................................................251
9.2 农产品溯源中的标识技术.................................................................................. 252
9.2.1 溯源标识的作用......................................................................................252
9.2.2 标识技术选择依据..................................................................................253
9.2.3 标识绑定对象的确定..............................................................................254
9.2.4 标识的设计实现......................................................................................254
9.2.5 RFID 标识读取设计................................................................................257
9.3 农产品溯源中的编码体系及方案...................................................................... 259
9.3.1 多环节分段式需求..................................................................................259
9.3.2 国际EAN•UCC 编码方案.......................................................................260
9.3.3 国内编码方案..........................................................................................265
9.3.4 农产品溯源中编码方案的使用..............................................................268
9.4 农产品溯源中的信息技术.................................................................................. 272
9.4.1 物联网技术..............................................................................................272
9.4.2 云计算技术..............................................................................................273
9.4.3 SOA 技术.................................................................................................274
9.5 系统设计及实现................................................................................................. 275
9.5.1 农产品溯源的基本系统架构..................................................................276
9.5.2 典型的农产品溯源流程..........................................................................277
9.5.3 系统网络结构及部署方案......................................................................280
9.6 应用案例............................................................................................................. 281
9.6.1 某市“放心肉”工程——猪肉溯源系统..................................................281
9.6.2 某公司“绿色有机蔬菜”项目..................................................................290
第10 章 防患于未然——农业病虫害防治系统............................................................. 297
10.1 病虫害防治的手段........................................................................................... 298
10.1.1 病虫害综合防治的概念........................................................................298
10.1.2 病虫害综合防治的几个观点................................................................298
10.1.3 植物病虫害综合防治技术....................................................................299
10.2 病虫害防治理论............................................................................................... 302
10.3 植物病虫害的调查统计及预测预报................................................................ 304
10.3.1 植物病虫害调查的内容........................................................................305
10.3.2 植物病虫害调查的取样方法................................................................306
10.3.3 植物病虫害调查的记载方法................................................................307
10.3.4 植物病虫害调查统计............................................................................307
10.3.5 植物病虫害预测预报............................................................................308
10.3.6 我国病虫害预测预报体系....................................................................310
10.4 病虫害防治的需求分析.................................................................................... 312
10.5 病虫害防治系统及案例.................................................................................... 314
第11 章 智慧农业其他常用系统.................................................................................... 317
11.1 种农信息互动平台系统.................................................................................... 318
11.1.1 概述.......................................................................................................318
11.1.2 业务需求及功能....................................................................................319
11.1.3 系统设计................................................................................................321
11.2 农产品批发信息化管理系统............................................................................ 324
11.2.1 概述.......................................................................................................324
11.2.2 业务需求及功能....................................................................................325
11.2.3 系统设计................................................................................................328
11.3 农产品电子商务系统........................................................................................ 329
11.3.1 概述.......................................................................................................330
11.3.2 业务需求及功能....................................................................................331
11.3.3 系统设计................................................................................................332
参考文献................................................................................................................. 336
· · · · · · (收起)