【正文】 三 綜合管理系統(tǒng) 硬件 服務(wù)器 2 客戶機 30 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~24~ 掃描儀 2 傳真機 2 激光打印機 2 軟件 數(shù)據(jù)庫 2 綜合管理系統(tǒng) 1 小計 四 信息基礎(chǔ)平臺 硬件 網(wǎng)絡(luò)中心 1 防火墻 1 軟件 網(wǎng)絡(luò)管理及安全 1 小計 五 數(shù)據(jù)交換 軟件 數(shù)據(jù)交換軟件 1 六 系統(tǒng)集成 軟件 系統(tǒng)集成軟件 1 七 信息系統(tǒng)培訓(xùn)費 合計 糧食 檢測檢驗 系統(tǒng) 主要功能和目標(biāo) 儀器設(shè)備的配備必須滿足《食品安全法》和《糧食流通管理條例》對企業(yè)要求。為適應(yīng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化和信息化的要求，在 物聯(lián)網(wǎng)信息中心 的監(jiān)控端，將農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控與信息管理集成為一體，融合 GSM/G PRSMA 無線網(wǎng)絡(luò)和 Inter/Intra 技術(shù)，實現(xiàn)底層控制網(wǎng)絡(luò)與 TCP/IP 信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。同時，嵌入式系統(tǒng)對現(xiàn)場采集傳感數(shù)據(jù)進行編碼與打包，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的包組傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。采集信息包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、風(fēng)速、 CO2濃度、雨量等。信息接收方式有多種，既可通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息接收，也可通過無線采集網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點直接接收采集信息。系統(tǒng)不僅能夠能夠?qū)Υ筇镒龀稣w控制，而且還能對局部區(qū)域做出精細(xì)控制，以區(qū)別與不同作物對環(huán)境的不同要求，以達(dá)到最大收益的目的。采集終端還帶有精確計時的時鐘及 GPS，可準(zhǔn)確標(biāo)定采集信息的時間、地點等信息。 （ 1） 基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)設(shè)計 基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能控制關(guān)聯(lián)意圖如圖 1 所 示 。二是通過農(nóng)業(yè)智能產(chǎn)品的應(yīng)用，實現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)信息的實時檢測與控制。 項目技術(shù)方案 農(nóng)田環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 系統(tǒng)分析 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境是一個復(fù)合開放的生態(tài)系統(tǒng)，包含土壤、肥料、水分、光照、溫度、空氣、生物等因子，對農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)進行快速、準(zhǔn)確地采集、傳輸、控制 ，對直接與間接對相關(guān)因素進行系統(tǒng)分析，有利于對農(nóng)作物生產(chǎn)進行科學(xué)管理。 打造農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上信息發(fā)布與交易平臺，實現(xiàn)從農(nóng)田到餐桌的一站式物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。通過平臺物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)，形成以運營商為核心的物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸交換 (智能通道 )和龍頭企業(yè)為核心行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)核心的雙核心公共服務(wù)環(huán)境。運用 GIS/GPS 技術(shù)，不僅可以對運輸車輛進行實時跟蹤、監(jiān)控，還可以對車輛溫度進行監(jiān)控、調(diào)整。因此，物流運輸過程的管理對食品的安全來說就非常重要，必須采取有效手段，來監(jiān)控、管理食品物流運輸過程，使之能夠高效進行，同時，在發(fā)生食品安全事件時，也能 夠 對 運 輸 環(huán) 節(jié) 進 行 追 溯 。 UCC 編碼體系的 GTIN、 GLN、 GDD 等標(biāo)準(zhǔn)使全球供應(yīng)鏈中產(chǎn)品的標(biāo)識、分類和描述一致 性成為可能，而 GDS 提供了實施這一目標(biāo)的最佳途徑。 UCC 系統(tǒng)的編碼體系（ GTIN、 SSCC、 GLN 等）為基礎(chǔ)，是聯(lián)合國 EDIFACT（聯(lián)合國有關(guān)行政、商業(yè)及交通運輸?shù)碾娮淤Y料交換）標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用指南，是經(jīng)過 GS1 簡化而引入的。否則，任何一個環(huán)節(jié)斷了，整個鏈條就脫節(jié)了，也就無法實現(xiàn)可追溯的目的。 UCC 代碼，即全球貿(mào)易項目代碼（ GTIN）；通過應(yīng)用標(biāo)識符（ AI）對產(chǎn)品屬性進行標(biāo)識的代碼，如批次、有效期、保質(zhì)期等；通過全球位置碼（ GLN）對食品供應(yīng)鏈中各個環(huán)節(jié)及參與方進行標(biāo)識；通過系列貨運包裝箱代碼（ SSCC）對食品的運輸環(huán)節(jié)進行標(biāo)識。與其他自動化識別技術(shù)相比較，推廣應(yīng)用條碼技術(shù)，所需農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~15~ 費用較低。識別裝置與條碼標(biāo)簽相對位置的自由度要比光學(xué)字符識別（ OCR）大得多。 (5) 靈活、實用。利用條碼掃描，依次可以采集幾十位字符的信息，而且可以通過選擇不同碼制的條碼增加字符密度， 使采集的信息量成倍增加。條碼符號制作容易，掃描操作簡單易行。目 前 ， 最 常 用 的 信 息 采 集 技 術(shù) 是 條 碼 技 術(shù) ， RFID（ RadioFrequencyIdentification ， 射 頻 識 別 ） 技 術(shù) 和 EPC農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~14~ （ ElectronicProductCode，產(chǎn)品電子代碼）技術(shù)也正逐 漸受到人們的關(guān)注。該系統(tǒng)對不同的編碼對象采用不同的編碼結(jié)構(gòu)，并且這些編碼結(jié)構(gòu)間存在內(nèi)在聯(lián)系 ，因而也具有整合性。 EAN UCC 系統(tǒng)可以對食品供應(yīng)鏈全過程中的產(chǎn)品及其屬性信息、參與方信息等進行有效地標(biāo)識，建立各個環(huán)節(jié)信息管理、傳遞和交換的方案，實現(xiàn)對供應(yīng)鏈中食品原料、加工、包裝、貯藏、運輸、銷售等環(huán)節(jié)進行跟蹤和掌控，在出現(xiàn)問題時，能夠快速、準(zhǔn)確地找出問題所在，從而進行妥善處理。因此，該系統(tǒng)已經(jīng)成為事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)。 EAN信息管理的前提是用能夠廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)進行信息的標(biāo)識表示，然后才能進行信息的采集和傳遞。這就意味著，要建立食品供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)上信息的標(biāo)識、采集、傳遞和關(guān)聯(lián)管理，實現(xiàn)信息的整合、共享，才能在整個供應(yīng)鏈中實現(xiàn)可追溯能力。如圖 1 是一種常用的農(nóng)業(yè)傳感節(jié)點硬件構(gòu)成圖。 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~10~ 第 3章 項目 前期開發(fā)情況及技術(shù)基礎(chǔ) 項目前期開發(fā)情況 本項目為與中國移動公司和武漢理工大學(xué)合作開發(fā)實施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，已簽訂合作開發(fā)協(xié)議 。 在溫室環(huán)境里單個溫室即可成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個測量控制 區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)來測量土壤濕度、土壤成分、 pH 值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、 CO2濃度等來獲得作物生長的最佳條件，同時將生物信息獲取方法應(yīng)用于無線傳感器節(jié)點，為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，從而達(dá)到增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~9~ 提高農(nóng)產(chǎn)品物流水平 通過在農(nóng)產(chǎn)品運輸車輛安裝 GPS定位、溫度、濕度等傳感器，利用 GPRS , WCDMA 等 2G 或 3G 技術(shù)，向調(diào)度中心實時傳遞車輛位置、載荷、溫度及濕度等信息，實現(xiàn)高效調(diào)度，從而有效降低農(nóng)產(chǎn)品運輸損失率物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng) 產(chǎn)品流通中的另外一項主要應(yīng)用是農(nóng)產(chǎn)品運輸車輛及貨物的快速識別，通過RFID 電子標(biāo)簽在農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)摹熬G色通行證”的應(yīng)用，可以起到有效防止偽造和涂改通行證的作用，并可實現(xiàn)遠(yuǎn)程掃描獲取運輸車輛及貨物信息，實現(xiàn)快速放行。 在農(nóng)作物生產(chǎn)管理中，針對不同的作物對象 (如 :葡萄、草茍、蔬菜等 )，綜合應(yīng)用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立數(shù)字化、信息化技 術(shù)和控制作業(yè)裝備高度農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~8~ 集成系統(tǒng)，從而形成從生物及環(huán)境信息實時獲取、無線傳輸、數(shù)字化分析處理到科學(xué)管理決策、實施完整的智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廣域空間分布的資源、環(huán)境和生產(chǎn)管理信息的高效實時采集、監(jiān)測、科學(xué)分析處理，優(yōu)化資源配置和生產(chǎn)科學(xué)管理，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性、主動性，減少 低效投入，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用大量施肥、用藥和漫灌水提高產(chǎn)量的方式，消除傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)造成的資源浪費和環(huán)境污染等不良影響，從而達(dá)到減少投入、節(jié)約資源、改善環(huán)境的目的，從而提高農(nóng)戶畝產(chǎn)的經(jīng)濟效益。我國化肥的生產(chǎn)量和施用量居世界首位，單位面積使用量是美國的 倍，但化肥利用率低，氮僅為 30%35%、磷僅為 10%20%，鉀僅為 35%50%。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了蛋雞健康養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)。 隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，智能感知芯片、移動嵌入式系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐步拓寬，通過使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以有效降低人力消耗和對農(nóng)田環(huán)境的影響，獲取精確的作物環(huán)境和作物信息，從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備，足不出戶就可以監(jiān)測到農(nóng)田信息，實現(xiàn)科學(xué)種植、科學(xué)管理，促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展 方 式的轉(zhuǎn)變 .農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志 . 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，如 :精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測和遙感系統(tǒng)、生物信息和診 斷系統(tǒng)、食品安全追溯系統(tǒng)等 .數(shù)字農(nóng)業(yè)重大專項 已 在中國新疆、黑龍江、吉林、北京、上海、河北、江蘇等地建立起 26 個設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)、大田作物數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承技術(shù)綜合應(yīng)用示范基地 。上個世紀(jì) 90 年代，在我國隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和普及，計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)開始進入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從事農(nóng)業(yè)人員甚至普通農(nóng)民，即可以隨時 隨地及時快捷的獲得各種科技信息、管理信息、市場供求信息、氣象與土壤信息、作物與病蟲害信息等等。有關(guān)資料表明，過去三十年，網(wǎng)絡(luò)信息科技對發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟增長貢獻(xiàn)率達(dá)到 40%,而采用全新框架的“物聯(lián)網(wǎng)”將會導(dǎo)致整個互聯(lián)網(wǎng)和其他應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體系的重建，進而創(chuàng)造一個更大的市場需求，成為拉動科技創(chuàng)新，促進經(jīng)濟增長的強大動力，因此歐美等發(fā)達(dá)國家紛紛投入研究，“物聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)成為未來高科技領(lǐng)域國際競爭的熱點。 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~5~ 該項目的實施通過先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)三個 10%的目標(biāo)。 所謂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是指通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)作物生長、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通等信息的獲取，通過智能農(nóng)業(yè)信息技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要素與農(nóng)作物栽培管理、畜禽飼養(yǎng)、灌溉、植 保以及農(nóng)民教育相結(jié)合，以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、交易和物流等各環(huán)節(jié)的智能化程度，為推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)提供新一代技術(shù)支撐平臺。伴隨著溫家寶總理著重提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念，物聯(lián)網(wǎng)己成為信息產(chǎn)業(yè)中的下一個戰(zhàn)略高點，我國己將“物聯(lián)網(wǎng)”明確列入《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 (2021 一 2020年 )》和 2050 年國家產(chǎn)業(yè)路線圖。 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立農(nóng)產(chǎn)品食品安全追溯系統(tǒng)，為農(nóng)產(chǎn)品增加 RFID 標(biāo)簽，建立對農(nóng)產(chǎn)品的種植、生產(chǎn)、加工、運輸與銷售的全過程跟蹤和監(jiān)控，實現(xiàn)“從農(nóng)田到餐桌”的全過程質(zhì)量追溯體系。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的提升對科學(xué)和社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的機遇。以歐美為代表的世界發(fā)達(dá)國家，在農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)開發(fā)、農(nóng)業(yè)信息資源利用等方面，全方位推進農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化的步伐，利用“ 5S”技術(shù) (GPS, RS, GIS, ES, DSS)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、氣象與病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等，對農(nóng)作物生產(chǎn)進行精細(xì)化管理和調(diào)控，有力地促進了農(nóng)業(yè)整體水平的提高。 2021 年 8 月，溫家寶總理提出建立 中 國傳感信息 中 心的戰(zhàn)略設(shè)想，物聯(lián)網(wǎng)再度成為熱點，也為發(fā)展“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”或“物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)”提供了契機和動力，農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)似乎又迎來 了新的春天 。另外，國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心成功研制了基于GNSS,GZS,GPRS 等技術(shù)的農(nóng)業(yè)作業(yè)機械遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，可優(yōu)化農(nóng)機資源分配，避免農(nóng)機自目調(diào)度。雖然我國用世界 9%的耕地養(yǎng)活了世界 21%的人口，但卻使用了世界上 35%的化肥。 另外，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用漫灌供水方式，不僅對水資源造成大量浪費，還使農(nóng)川殘留的農(nóng)藥、化肥流入江河，給水體生態(tài)帶來嚴(yán)重的危害，是造成河網(wǎng)水質(zhì)惡化的重要因素，嚴(yán)重威脅居民飲水安全。 提高農(nóng)作物種植水平 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)作物智能種植領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括 :收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量等數(shù)據(jù)信息，監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況，監(jiān)測土壤和空氣狀況的變更，根據(jù)用戶需求，隨時進行處理，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合信息監(jiān)測、環(huán)境控制以及智能管理提供科學(xué)依據(jù) ，提高農(nóng)作物種植水平 。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品可溯源，以增加農(nóng)產(chǎn)品的安全性 。物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術(shù)可用于監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測，收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量、有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤 pH 值等，從而進行科學(xué)預(yù)測，幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi)、科學(xué)種植，提高農(nóng)業(yè)綜合效益。 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)項目 資金申請 申請報告 ~12~ 實施食品安全可追溯的相關(guān)技術(shù) 食品的可追溯系統(tǒng)就是食品供應(yīng)體系中食品構(gòu)成與流向的信息與文件記錄系統(tǒng)。 信息標(biāo)識技術(shù) 可追溯系統(tǒng)實 際上就是一套信息管理系統(tǒng)。 UCC系統(tǒng)來實施商品信息的標(biāo)識、采集和傳遞。 UCC 系統(tǒng)，對物品進行標(biāo)識和供應(yīng)鏈管理。 由于采用 EAN UCC 系統(tǒng)成功地對牛肉、魚、蔬菜等開展了食品跟蹤，有效地對食品供應(yīng)鏈全過程進行跟蹤與追 溯，建立了從“農(nóng)場到餐桌”的食物供應(yīng)鏈跟蹤與追溯體系，取得了積極的效果。同時也為采用高效、可靠、低成本的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。 信息采集技術(shù) 在對有關(guān)信息用全球通用的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)識以后，還需要用全球通用的標(biāo)準(zhǔn)載體來承載這些信息，以便于信息的采集，實現(xiàn)供應(yīng)鏈全程的無縫鏈接。條碼技術(shù)具有以下特點： (1) 簡單。 (3) 采集信息量大。而采用條碼掃描錄入方式，誤碼率僅有百萬分之一，首讀率可達(dá) 98%以上。 (6) 自由度大。條碼符號識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，無需專門訓(xùn)練。 UCC 系統(tǒng)的編碼體系可以對食品供應(yīng)鏈全過程中的每一個節(jié)點進行有效的標(biāo)識，利用條碼技術(shù)，建立相 關(guān)信息的條碼載體，通過掃描可以獲取各個節(jié)點的有關(guān)數(shù)據(jù)編碼信息，包括給每一個產(chǎn)品賦予的全球惟一的 EAN 信息交換技術(shù)