北京研发农业物联网平台系统:功能与造价
一、农业物联网平台系统的功能
(一)环境监测功能
1. 气象数据监测
– 在北京研发的农业物联网平台系统能够实时监测农田的气象要素。包括温度、湿度、气压、风速、风向、降雨量等。例如,通过在农田中部署的气象传感器,精准获取温度数据,当温度超出农作物适宜生长范围时,系统能够及时预警。这对于种植者提前采取诸如遮荫、灌溉降温等措施至关重要,保障农作物免受高温危害。
2. 土壤状况监测
– 对土壤的湿度、肥力(如氮、磷、钾含量)、酸碱度(pH值)等进行持续监测。以土壤湿度为例,传感器将数据传输到物联网平台,种植者可以根据数据判断是否需要灌溉。精准的土壤肥力监测能指导合理施肥,避免过度施肥造成的环境污染和资源浪费,同时确保农作物获得充足的养分。
(二)作物生长监测功能
1. 图像识别技术应用
– 利用摄像头和图像识别算法,对农作物的生长状况进行直观监测。系统可以识别农作物的叶片颜色、形态、密度等特征,判断作物是否遭受病虫害、营养缺乏或生长过密等问题。例如,当叶片出现发黄、斑点等异常情况时,系统能及时发现并通知种植者,以便采取针对性的防治措施。
2. 生长阶段监测
– 根据作物的生长周期特点,监测其生长阶段。通过分析作物的高度、茎粗、叶面积等数据,准确判断作物处于发芽、幼苗、开花、结果等哪个阶段。这有助于种植者合理安排农事活动,如在作物开花期进行辅助授粉,结果期进行果实保护等。
(三)设备自动化控制功能
1. 灌溉系统自动化
– 物联网平台可以与灌溉设备相连,根据土壤湿度数据自动控制灌溉的开启和关闭。在北京的一些现代化温室中,这种自动化灌溉系统能够精确地将水分输送到每一株作物的根部,既节约了水资源,又保证了作物生长所需的水分供应。
2. 施肥与植保设备控制
– 与施肥设备和植保设备(如喷雾器)集成。依据土壤肥力数据和病虫害监测结果,自动控制施肥量和农药喷洒量。例如,当土壤中某种养分含量低于阈值时,系统会驱动施肥设备进行精准施肥;当检测到病虫害达到一定程度时,控制植保设备进行适量的农药喷洒。
(四)农产品追溯功能
1. 生产信息记录
– 记录农产品从种植、施肥、用药到采摘、包装等各个环节的信息。在北京的一些有机农业生产基地,每一批农产品都有详细的生产档案,包括种植日期、使用的种子品种、施肥种类和时间、农药使用情况等。
2. 追溯查询接口
– 为消费者提供追溯查询接口。消费者可以通过扫描农产品的二维码或在相关平台上输入产品编码,查询到农产品的详细生产过程信息,从而增强对农产品质量安全的信任。
(五)数据管理与分析功能
1. 数据存储与管理
– 能够对海量的监测数据进行安全存储。无论是多年的气象数据还是每日的作物生长数据,都可以在平台的数据库中有序保存。这些数据为长期的农业生产分析提供了基础。
2. 数据分析与决策支持
– 运用数据分析算法,对存储的数据进行挖掘。例如,通过分析历年的气象数据和作物产量数据之间的关系,预测本年度的作物产量。同时,根据数据分析结果为种植者提供决策建议,如选择适宜的种植品种、调整种植密度等。
二、农业物联网平台系统的造价
1. 基础硬件设备成本
– 传感器:气象传感器一套(包含温度、湿度、气压、风速、风向、降雨量传感器)价格大约在5000 – 10000元不等;土壤湿度、肥力、酸碱度传感器每个的价格在1000 – 3000元左右,根据监测精度不同有所差异。如果是一个中等规模(例如100亩)的农田,需要多个传感器进行全面覆盖,传感器方面的成本可能在3 – 5万元。
– 摄像头:用于作物生长图像识别的高清摄像头,每个价格在500 – 1500元左右,根据所需数量不同,成本也有所不同。如果需要10个摄像头进行全面监测,成本大约在5000 – 15000元。
– 控制设备:灌溉、施肥、植保等设备的自动化控制终端,一套大概在3000 – 8000元,根据功能和控制范围有所区别。对于上述中等规模农田,控制设备成本可能在2 – 3万元。
2. 网络通信成本
– 如果采用有线网络,前期布线成本较高,每米线缆成本在3 – 5元左右,加上网络设备(如路由器、交换机等),一个中等规模农田的网络布线和设备成本可能在2 – 3万元。如果采用无线网络(如4G/5G),通信模块每个大概在500 – 1000元,加上流量费用,每年的流量费用根据数据传输量可能在2000 – 5000元左右。
3. 软件平台开发与维护成本
– 开发成本:定制开发一个农业物联网平台系统,根据功能复杂程度,开发成本可能在10 – 50万元不等。包括平台架构设计、功能模块开发、与硬件设备的接口开发等。
– 维护成本:每年的软件维护成本,包括服务器维护、软件升级、数据安全维护等,大概在5 – 10万元左右。
4. 安装与培训成本
– 硬件设备和软件平台的安装调试成本,根据工作量不同,可能在1 – 3万元。同时,为种植者提供培训,使他们能够熟练使用物联网平台系统,培训成本大概在1 – 2万元。
总体而言,一个中等规模(100亩)的农业物联网平台系统的造价在20 – 80万元左右。当然,随着规模的扩大,单位成本会有所降低,并且如果采用一些通用的、标准化的解决方案,造价也可以在一定程度上得到控制。
综上所述,北京研发的农业物联网平台系统功能丰富多样,虽然造价有一定的成本投入,但从提高农业生产效率、保障农产品质量安全等长远角度来看,具有很高的应用价值。