农业物联网技术及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 物联网的起源与发展 1

1.2 物联网的概念与内涵 1

1.2.1 物联网的概念 1

1.2.2 物联网的内涵 2

1.3 物联网的发展历史与现状 3

1.3.1 物联网发展历史 3

1.3.2 各国物联网的发展战略 3

1.3.3 物联网的典型行业应用 5

1.4 农业物联网系统 8

1.4.1 农业物联网的架构 8

1.4.2 农业物联网的特点 8

1.4.3 农业物联网的应用 11

1.5 农业物联网的发展前景 12

参考文献 13

第2章 土壤信息感知技术 14

2.1 概述 14

2.2 土壤特征指标感知技术 14

2.3 土壤养分指标感知技术 17

2.4 土壤污染指标感知技术 24

参考文献 27

第3章 农作物信息感知技术 28

3.1 概述 28

3.2 作物养分信息感知技术 28

3.2.1 作物养分信息传统检测方法 28

3.2.2 作物养分信息快速检测方法 30

3.3 作物生理形态信息感知技术 38

3.3.1 作物生理信息感知技术 38

3.3.2 作物三维形态信息感知技术 42

3.4 作物病虫害信息感知技术 46

3.4.1 作物病害信息感知技术 47

3.4.2 作物虫害信息感知技术 50

参考文献 54

第4章 农田环境信息感知技术 58

4.1 概述 58

4.2 传感器技术 58

4.3 农田环境信息感知传感器技术 59

4.3.1 温度传感器 59

4.3.2 热电偶和热电阻传感器 61

4.3.3 湿度传感器 62

4.3.4 光照传感器 64

4.3.5 光电传感器 64

4.3.6 二氧化碳传感器 65

4.4 农田小气象（小气候） 67

4.4.1 风速、风向传感器 68

4.4.2 雨量传感器 70

4.4.3 蒸发量传感器 71

4.4.4 辐照（辐射）传感器 72

4.4.5 应用案例 73

参考文献 78

第5章 畜禽水产养殖信息感知技术 80

5.1 概述 80

5.2 畜禽养殖信息感知技术 80

5.2.1 畜禽养殖背景 80

5.2.2 畜禽养殖物联网信息感知技术架构 81

5.2.3 主要应用系统 82

5.2.4 畜禽养殖信息感知的传感器技术 86

5.2.5 应用案例 88

5.3 水产信息感知技术 93

5.3.1 水产养殖背景 93

5.3.2 水产信息感知系统 94

5.3.3 水产养殖水质感知技术 95

5.3.4 应用案例 107

参考文献 107

第6章 个体识别技术 109

6.1 射频识别技术原理与应用 109

6.1.1 射频识别技术原理 109

6.1.2 RFID电子标签应用 111

6.2 二维码个体识别技术 114

6.2.1 二维码识别技术原理 114

6.2.2 二维码的编码分类 114

6.2.3 二维码的应用及发展前景 116

6.3 条形码 118

6.3.1 一维条码技术的基础术语 118

6.3.2 一维条码的结构 119

6.3.3 一维条码的编码方法 119

6.3.4 一维条码个体标识 119

6.3.5 条形码的种类 122

6.3.6 条形码扫描阅读原理 123

6.3.7 常用条形码扫描器工作方式及性能分析 124

6.3.8 条形码阅读设备选择 125

6.4 二维码、RFID比较与应用 126

6.4.1 二维码应用特点 126

6.4.2 RFID与二维码之间的比较 127

6.4.3 二维码、RFID相结合在农业生产、加工、物流全过程应用 127

参考文献 127

第7章 定位与导航技术 129

7.1 概述 129

7.2 全球卫星定位系统 131

7.2.1 GPS定位方式 132

7.2.2 GLONASS卫星导航系统 143

7.2.3 伽利略定位系统 144

7.2.4 北斗卫星导航系统 145

7.2.5 COMPASS卫星导航系统 149

7.2.6 卫星导航系统的兼容性与互操作性 153

7.3 农机导航 156

7.3.1 农机导航的关键技术 156

7.3.2 基于农机动力学模型的导航路径跟踪控制方法 156

7.3.3 模型无关的导航路径跟踪控制方法 157

7.3.4 农机自动导航应用 158

参考文献 161

第8章 农业遥感技术 163

8.1 概述 163

8.1.1 农业遥感的定义 163

8.1.2 遥感技术的分类 164

8.1.3 农业遥感系统的组成 165

8.2 农业遥感的基本原理 165

8.2.1 辐射 165

8.2.2 大气窗口 167

8.2.3 地物波谱特性 168

8.3 遥感数据处理 171

8.3.1 遥感数字图像处理 171

8.3.2 影像判读 171

8.3.3 影像的目视解译 171

8.3.4 数据解译 172

8.3.5 相关软件 173

8.4 农业遥感平台分类 173

8.4.1 地面遥感 174

8.4.2 航空遥感 174

8.4.3 航天遥感 176

8.5 农业遥感的应用 179

8.5.1 基于遥感的作物信息感知 179

8.5.2 基于遥感的土壤信息感知 183

8.5.3 基于遥感的水体信息感知 185

8.5.4 基于遥感的环境信息感知 188

参考文献 189

第9章 通信技术 192

9.1 概述 192

9.2 有线通信技术 192

9.2.1 电力载波组网传输技术 192

9.2.2 现场总线技术 200

9.3 无线通信技术 208

9.3.1 物联网无线通信技术 208

9.3.2 常用的农业物联网无线通信技术 213

9.4 4G、5G通信技术 219

9.4.1 移动通信的发展历程 219

9.4.2 4G网络体系和层次结构 220

9.4.3 5G发展的新特点 225

参考文献 233

第10章 网络技术 236

10.1 概述 236

10.2 Zigbee组网原理与应用 236

10.2.1 IEEE 802.1 5.4 技术标准 236

10.3 ZigBee组网原理 239

10.3.1 ZigBee技术概述 239

10.3.2 ZigBee组网原理 240

10.3.3 ZigBee网络性能 242

10.4 主动诱导式自组织农业物联网通信协议 243

10.4.1 主动诱导式组网原理 243

10.4.2 主动诱导式网络局部智能维护原理 251

10.5 网络结构 254

10.5.1 星型拓扑网 254

10.5.2 网型拓扑网 255

10.5.3 环型拓扑网 255

10.5.4 树型拓扑网 256

10.5.5 混合型拓扑网 257

参考文献 258

第11章 农业信息处理技术 259

11.1 农业信息技术基本概念 259

11.1.1 农业信息特点及类型 259

11.1.2 物联网中的农业信息 260

11.2 基础农业信息处理关键技术 261

11.2.1 数据搜索技术 261

11.2.2 数据存储技术 262

11.2.3 云计算技术 263

11.2.4 大数据处理 265

11.2.5 地理信息系统 267

11.2.6 农业物联网数据的标准化 269

11.3 多源农业信息融合与处理技术 271

11.3.1 多源信息融合技术的概念和原理 271

11.3.2 算法与模型融合技术 272

11.3.3 融合控制技术 273

参考文献 273

第12章 农业信息决策与处理 275

12.1 概述 275

12.1.1 物联网对农业信息处理技术的新要求 275

12.1.2 农业信息智能处理方法简介 275

12.2 农业专家系统 276

12.2.1 农业专家系统概述 276

12.2.2 农业专家系统的构建与实例 280

12.3 农业智能决策支持系统 281

12.3.1 农业智能决策支持系统的概述 281

12.3.2 农业智能决策支持系统的结构理论 282

12.3.3 农业知识规则的确定 284

12.4 农业预测预警 289

12.4.1 农业预测预警概述 289

12.4.2 农业预测预警方法 291

12.4.3 农业预测预警的分类与应用实例 294

参考文献 295

第13章 农业物联网标准化与系统应用 297

13.1 概述 297

13.2 农业物联网标准相关概念 298

13.2.1 标准 298

13.2.2 标准化 299

13.2.3 标准体系 299

13.3 物联网标准化体系 300

13.3.1 物联网感知层标准化 300

13.3.2 物联网传输层标准化 301

13.3.3 物联网应用层标准化 302

13.3.4 农业物联网标准概述 302

13.3.5 农业物联网标准的重要性 303

13.3.6 农业物联网标准体系 304

13.3.7 农业物联网应用系统标准化 305

参考文献 306

第14章 种植业物联网系统应用 307

14.1 大田农业物联网系统应用 307

14.1.1 大田农业物联网概述 307

14.1.2 大田农业物联网的特点 307

14.1.3 大田农业物联网系统组成 308

14.1.4 土壤墒情监控系统 309

14.1.5 农田环境监测系统 311

14.1.6 测土配方施肥管理系统 312

14.1.7 大田作物病虫害诊断与预警系统 313

14.2 设施农业物联网系统应用 314

14.2.1 设施农业的概述 314

14.2.2 设施农业物联网监控系统 315

14.2.3 设施农业物联网应用系统的功能 316

14.2.4 设施农业病虫害预测预警系统 317

14.2.5 设施农业物联网重点应用领域 318

14.3 果园农业物联网系统应用 319

14.3.1 概述 319

14.3.2 果园种植物联网总体结构 319

14.3.3 果园环境监测系统 320

14.3.4 果园害虫预警系统 321

14.3.5 果园土壤水分和养分检测系统 321

14.3.6 应用案例 322

参考文献 330

第15章 畜禽水产养殖物联网系统应用 331

15.1 畜禽农业物联网系统应用 331

15.1.1 概述 331

15.1.2 畜禽农业物联网系统的架构 332

15.1.3 畜禽物联网养殖环境监控系统 333

15.1.4 精细喂养管理系统 335

15.1.5 动物繁育监控 335

15.1.6 畜禽物联网应用案例 336

15.2 水产农业物联网系统应用 338

15.2.1 概述 339

15.2.2 水产农业物联网的总体架构 339

15.2.3 水产养殖环境监测系统 341

15.2.4 水产养殖精细投喂系统 342

15.2.5 水产养殖疾病预防系统 342

15.2.6 水产农业物联网应用实例 343

参考文献 346

第16章 农产品安全溯源系统应用 348

16.1 农产品加工物联网系统应用 348

16.1.1 概述 348

16.1.2 农产品加工物联网的总体架构 349

16.1.3 畜禽产品跟踪与追溯系统 349

16.1.4 畜禽批发市场管理系统 350

16.1.5 畜禽快速检疫系统 350

16.1.6 畜屠宰加工管理系统 351

16.1.7 应用案例 351

16.2 农产品物流物联网系统应用 351

16.2.1 农产品物流物联网概述 351

16.2.2 农产品物流物联网的特点 352

16.2.3 农产品物流物联网的主要技术 353

16.2.4 农产品物流物联网系统总体架构 354

16.2.5 农产品配货管理系统 356

16.2.6 农产品质量追溯系统 356

16.2.7 农产品运输管理系统 356

16.2.8 农产品采购交易系统 356

16.2.9 应用案例 357

参考文献 358