物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第四次革命浪潮。农业物联网有助于农业发展，提升现代农业市场竞争力。宁波熵联信息技术有限公司一直致力于物联网产业研发，专注于智慧农业建设。
智慧农业物联网平台的应用架构可以分为信息感知层、信息传输层和信息应用层这3个层次；通过对由物联网感知层采集的数据信息进行分析和处理，以及对农业生产现场的智能化控制与管理，实现了农业的自动化和智能化，为合理化农业生产提供决策支持。该平台根据实施对象不同，分为多个子系统，包括大田种植管理系统、温室大棚管理系统、水产养殖管理系统、家禽家畜管理系统、牧场养殖管理系统、食品加工管理系统、农产品溯源系统、农产品在线交易系统、农业生产资料交易系统、农牧渔疾病诊断专家系统、农业知识教育系统和农业政策信息发布系统。平台系统可广泛应用于专业大户、农业示范园区、家庭农场、大中型农业企业、科研机构等场景。
下面分别从水产养殖管理、农作物智能灌溉、温室大棚种植、农牧渔疾病诊断、农产品与农业生产资料在线交易、农业信息发布6个方面对系统平台的主要功能与实现方式作相关介绍。
实时监测水产养殖的水质和鱼群状态
在水产养殖管理方面，系统利用各类传感器和物联网技术，实时监测水产养殖的水质。养殖技术人员可以实时掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果实时调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。
而且，该系统还能提供鱼群活动区域监测。在一些可以钓鱼的区域，采用超声波图像发现鱼群，采用投食、光照吸引等方式进行趣味娱乐内容。利用声纳技术（用声音的传播和反射来确定物体的距离和形状），声纳传感器可直接探测和识别水中的物体和水底的轮廓。声纳传感器发出一个声波信号，当遇到物体后会反射回来，依据反射时间及波型计算它的距离及位置，然后通过内部处理器的处理，最后显示在超声波鱼群探测器的屏幕上，并可同屏显示到手机、平板、电脑等移动终端。屏幕可以显示钓鱼地点的水深，鱼在水中的哪个深度，哪几处鱼多。对于鱼的大小，可以通过调节灵敏度来间接看到，当灵敏度设置为高时，大鱼小鱼都能显示，当设置为低时，只能显示大鱼，让人体验到钓鱼的乐趣。
采用传感技术和模糊控制技术进行智能灌溉
在农作物、果树的智能灌溉方面，系统通过多种传感器采集作物的蒸发蒸腾量、土壤湿度、外部环境及植物的生长周期等，采用模糊智能决策技术来得到最佳的灌水量，对农作物进行适量的灌溉，使灌溉管理更加灵活、准确和快捷。模糊推理将采用模糊控制系统中的Mamdani极小运算法，提高水资源利用率，进而提高作物产量与经济效益。内部设置报警模块，如果土壤的湿度高于或者低于设定的阈值，系统会自动将报警信息发送到用户的手机上，用户可以进行远程登录，人为控制系统进行灌溉。
实时监测温室大棚环境信息
在温室大棚种植方面，系统实现了实时监测温室大棚环境信息。系统利用安置的多种传感器，对温室内土壤温湿度、空气温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等环境数据进行采集；通过ZigBee的无线通信技术，将采集到的数据无线传输到Zigbee网关数据采集节点，经路由器与以太网数据进行转换，上传至网络服务器。这样，用户就可通过浏览器登录相应地址，实时监测温室大棚内的环境参数及作物生长情况；根据系统设置的环境阈值对相应的电机设备进行控制，启动增温降温、加湿除湿、遮阳补光等调控设备，从而使温室环境符合作物的生长规律。为了实现对多个大棚的分布式控制，一个基地可以建多个节点，每个节点可以根据需要连接多个传感器，各个节点可以互联，也可单独传到主控室，进而通过网络传到用户的电脑或手机里；实现了温室大棚的远程监控，使得管理人员不深入现场就可获得温室大棚内的环境参数信息与视频监控画面，并进行远程控制。
建立一套农牧渔疾病诊断专家系统
系统利用人工智能技术，将农业专家的知识、经验和解决问题的方法形象化、系统化，并将专家系统技术和数据库技术结合起来，有针对性地为农技工作者和农民兄弟提供方便、全面、实用的农业生产技术咨询与农牧渔疾病诊断，涵盖牧草种植、果树管理、作物栽培、畜禽饲养、水产养殖等不同类型的疾病诊断。
远程农牧渔疾病诊断系统可以理解为一种推理系统。例如，拿鱼病来说，鱼的头部、体表、内脏和腮等部位的照片都存放在一个数据库里，显微镜下的照片也有库，然后利用现场拍摄的照片和库里的进行匹配，从而诊断出患了哪一种疾病。病名、病症、渔药和病因之间存在着一个关系模型，远程诊断的核心技术就是这个关系模型。不管是用传过来的照片还是信息，都可以在库里进行匹配，形成“对症下药”的诊断结果，再反馈结果。
建设一个类淘宝的交易平台
系统建设了一个互联网农产品交易平台，打造农产品和农业生产资料在线交易的电子商务平台，为农业工作者提供农产品的销售渠道与农业生产资料购买渠道，为消费者提供农产品的购买渠道。面向用户的操作包括顾客在线注册、购物、提交订单、付款等；面向商城管理的操作包括农产品与农业生产资料的添加、删除、查询，订单的管理，操作员的管理，注册用户的管理等。为消费者提供各种农产品，为农业工作者提供各种农业生产资料的买卖。同时，电商平台与溯源系统的交互，可极大地提升农产品的公信力和消费者的参与度，促进农产品销售和安全生产的良性循环。
提供全面、及时的农业信息查询
系统提供全面、及时的农业信息查询，主要包括农业政策信息、农业知识教育、气象灾害预报、市场供求信息和农产品溯源信息等等。农业政策信息包含相关农业的公示栏、政策解读、涉农资金、省市政策、国家政策等内容；农业知识教育主要传授农业科学知识和农业生产技术，包括农业基础知识、生产应急方案、与农业技术推广有关的宣传、示范活动和农民教育等内容，以全方位的网络农业信息服务促进农业增效、农民增收；提供气象灾害预报，根据气象报告的可能发生的灾害性天气，提醒用户尽早做好防灾工作，及时采取相应措施，将灾害造成的损失降到最低；市场供求信息使用户对市场上农产品的现阶段相关价格、客户需求、价格趋势有较为清晰的了解，拓宽农户销售网络，降低农户市场风险；提供农产品溯源信息，顾客只需通过手机扫一扫农产品包装上的序列码、二维码，就可知道该产品的生产地信息、生产日期、运输日期等信息，而对于牧场畜主，则只需通过无线手持终端，识读牲畜的射频识别（RFID）耳标，就可获取其日常饮食、病史、生育史、免疫记录等信息，进而作出相应的处理，最终提高食品安全性。
农业物联网的应用将大大促进农业的转型与快速发展。相信未来3~5年，随着大数据、云计算与云服务技术的不断发展，人们对农业互联网、农业信息化、农村互联网金融及农资综合平台的不断关注，物联网关键技术和应用模式的不断成熟，宁波熵联基于大数据的智慧农业物联网平台的市场前景将十分巨大。农业物联网感知信息将在真实世界和虚拟世界之间智能化流动，相关农业感知信息服务将会随时接入、随时获得，将朝着更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智慧服务和更优化的集成发展。
作者：吴斌、曾杰
吴斌，宁波熵联信息技术有限公司高级工程师
曾杰，华中科技大学博士，宁波熵联信息技术有限公司副总工程师