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1、课课 程程 论论 文文 基于无线网络技术信息化新农业管理平台的构建基于无线网络技术信息化新农业管理平台的构建 无线传感器网络与蔬菜温室智能测控无线传感器网络与蔬菜温室智能测控 学习课程： 无线通信与网络 学院名称 工程学院工程学院 年级专业班级名称 0808 通信通信 1 1 班班 论文提交日期 2011 年 12 月 22 日 1 摘摘 要要 信息化时代下，传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，产品质量问 题，资源严重不足且普遍浪费，环境污染，产品种类需求多样化等诸多问题使农业的发 展陷入恶性循环，而精确农业为现代农业的发展提供了一条光明之路，精确农业与传统 农业相比最大的特点是以
2、高新技术和科学管理换取对资源的最大节约。它是一项综合性 很强的系统工程，是农业实现低耗、高效、优质、环保的根本途径，是世界农业发展的 新趋势，也是我国农业迈向21世纪的最佳选择。 通过分析我们可以发现在实现精确农业的道路上，现有的基于有线的智能信息化农 业系统依然存在着诸多问题，而基于无线传感网的物联网精确农业系统更具发展潜力， 无线网络技术具有较高的传输带宽、抗干扰能力强、安全保密性好，而且功率谱密度低。 利用上述特点，可组建针对农田信息采集和管理的目的无线网络技术，实现农田信息的 无线、实时传输。同时，可以给用户提供更多的决策信息和技术支持，实现整个系统的 远程管理。 无线传感网络是 21
3、 世纪一种新兴的测控网络技术, 它能够获取客观信息，具有十分 广泛的应用前景，本文分析了网络信息时代下国内外农业的发展状况，提出了无线网络 技术在新农业信息化的管理平台应用的构想，并举出无线传感器网络技术在温室蔬菜智 能监控应用的实例，结果表明无线网络技术在农业上的应用前景非常可观。 关键词：无线网络技术 信息化 农业 无线传感器网络 温室蔬菜 2 目目 录录 第第 1 1 章章 总论总论4 4 1.1 背景 4 1.2 实施意义 4 第第 2 2 章章 信息化新农业现状及发展趋势信息化新农业现状及发展趋势4 4 2.1 国外信息化新农业概况 4 2.2 国内信息化新农业概况 5 2.3 信息
4、化新农业管理平台建设的特色 6 2.4 信息化新农业管理平台建设的建设内容 6 第第 3 3 章章 总体规划总体规划7 7 3.1 项目定位 7 3.2 总体规划思路 7 3.3 项目建设具体目标 8 第第 4 4 章章 项目总体建设方案项目总体建设方案8 8 4.1 基本框架 8 4.2 软件开发工具选择 8 4.3 信息化管理平台构建 9 第第 5 5 章章 无线网络环境的构建无线网络环境的构建1010 5.1 无线传感器网络的系统架构 .10 5.2 检测数据传输网络的构建 .10 第第 6 6 章章 信息化新农业管理平台构建与实现信息化新农业管理平台构建与实现1111 6.1 信息化新
5、农业管理平台的建设 .11 6.2 系统架构 .11 第第 7 7 章章 收益分析收益分析1212 7.1 市场机会分析 .12 7.2 项目收益分析 .13 7.2.1 项目投资分析 .13 7.2.2 项目收益预测 .13 7.2.3 项目投资回报 .13 第第 8 8 章章 管理平台的运作方式管理平台的运作方式1313 8.1 农业办公信息化 .13 8.2 农业信息网络化 .14 8.3 农业管理数字化 .14 第第 9 9 章章 项目可行性分析项目可行性分析1515 第第 1010 章章 结论与讨论结论与讨论1616 10.1 结论 16 3 10.2 讨论 16 10.2.1 特色
6、与创新 16 10.2.2 不足与缺陷 17 10.2.3 进一步工作的建议 17 ABSTRACTABSTRACT1818 致致 谢谢1919 参考文献参考文献2020 4 第 1 章 总论 1.1 背景 无线传感器网络（Wireless Sensor Network ,WSN）就是由部署在监测区域内大量的 廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。其 目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。 “传感器、感知对象和观察者”构成了网络的三个要素。这里说的传感器，并不是传统 意义上的单纯的对物理信号进行感知并转化为数字信号的传感器
7、，它是将传感器模块、 数据处理模块和无线通信模块集成在一块很小的物理单元，即传感器节点上，功能比传 统的传感器增强了许多，不仅能够对环境信息进行感知，而且具有数据处理及无线通信 的功能。借助传感器节点中内置的形式多样的传感器件，可以测量所在环境中的热、红 外、声纳、雷达和地震波信号等信号，从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、 土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等等众多我们感兴趣的物质现象。无线传感器 网络是一种全新的信息获取和信息处理模式。由于我国水资源已处于相当紧缺的程度,加 上全国 90%的废、污水未经处理或处理未达标就直接排放的水污染,11%的河流水质低于 农田供水标准。水是农
8、业的命脉,是生态环境的控制性要素,同时又是战略性的经济资源, 因此采用水泵抽取地下水灌溉农田,实现水资源合理利用,发展节水供水,改善生态环境,是 我国目前精确农业的关键，因此采用节水和节能的灌水方法是当今世界供水技术发展的 总趋势。 1.2 实施意义 目前，通过无线传感器网络可以把分布在远距离不同位置上的通信设备连在一起， 实现相互通信和网络资源共享。此外，无线网络的优点还包括较高的传输带宽、抗干扰 能力强、安全保密性好、功率谱密度低。利用无线网络的上述特 点，可组建针对农业信息采集和管理的本地无线局域网络，实现农业信息的无线、实时 传输。同时，可以给用户提供更多的决策信息和技术支持，实现整个
9、系统的远程管理。 第2章 信息化新农业现状及发展趋势 2.1 国外信息化新农业概况 加州大学伯克利分校利用传感器网络监控大鸭岛(Great Duck Island)的生态环境，在 岛上部署 30 个传感器节点，传感器节点采用伯克利分校的 Mi-camode 节点，包括监测 5 环境所需的温度、光强、湿度、大气压力等多种传感器，实现了信息的实时采集 。加 州大学在南加利福尼亚 San Jacinito 山建立了可扩展的无线传感器网络系统，主要监测 局部环境条件下小气候和植物甚至动物的生态模式 。此外，还可以利用无线传感器网 络系统监测牧场中牛的活动，以防止 2 头牛互相争斗。为了在印度西部多山区
10、域监测泥 石流，部署了无线传感器网络系统，用于实时监控山体状况，以实现在灾难发生前预测 泥石流的发生 。Intel 公司利用 Crossbow 公司的 Mote 系列节点在美国俄勒冈州的一个 葡萄园中部署了监测其环境微小变化的无线传感器网络。 日本北海道国家旱作农业研究所利用无线局域网建立了覆盖大型试验区域的信息系 统 。在半径 15 km 范围内利用该系统可将田间试验数据、温室环境数据等直接上传 到研究所，同时下载各种需要的数据和信息，如遥感地图、气象 资料等，也可以通过该系统接入互联网。不论是田间的固定设施(试验室、温室大棚等)， 还是移动设施(收割机、手机、笔记本电脑、数据采器等)都可以
11、接人，从而方便了信息 的利用和服务，克服了有线局域网的局限性。 2.2 国内信息化新农业概况 农业信息化问题涉及的范围很宽，包括经济学、信息经济学、农业经济学、资源经 济学、管理学、信息科学、计算机技术等许多相关领域。因此，我国农业信息化侧重于 多角度研究。近几年，我国的农业信息化研究不断深入，推出了一些研究成果。但从总 体上看，研究比较分散，大多侧重于技术层次，如开展了系统工程、数据库与信息管理 系统、遥感、专家系统，决策支持系统、地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境 和灾害方面的研究，并取得一批重要成果，有些己达到国际先进水平。从农业经济角度 的研究虽有所进展，但尚未形成体系。其中梅方
12、权 1 侧重于农业信息化发展战略、农业 信息技术应用和农业信息化对农业现代化影响；赵继海 2 侧重从信息资源的角度进行分 析；郑红维 3 侧重从农业信息发布的角度进行研究；其它学者也都从不同方面对农业信 息化问题进行了一些探讨。在农业信息化研究中定性分析农业信息化现状的较多，定量 分析其现状的少之又少：探讨农业信息化指标测度体系的较多，但具体运用其对农业信 息化水平进行测度的并不多。根据所查的大量文献资料显示，山西大学蔚海燕 2004 年 曾在晋图学刊上发表了一篇关于我国农业信息化水平测度的文章，具体运用波拉特 法测度了 1994-1998 年问我国农业信息化水平；2006 年，华中农业大学刘
13、春年博士在 科技进步与对策上发表了“我国农业信息化水平的测度及关联因素分析” ，在蔚海 6 燕研究的基础上，通过测度农业信息化水平相关因素的关 联度，具体测算出我国 1999-2002 年间农业的信息化水平。因此，不论定性分析和定量 测度都有很多工作要做，应该进一步加强我国农业信息化发展战略研究，使我们能够寻 找一条适合国情的农业信息化发展道路，最终目的是为了促进我国农业和农村经济的快 速、协调和健康发展。 2.3 信息化新农业管理平台建设的特色 农业信息化管理平台的意义非常重大，它是借助 3G 网络的广泛覆盖，使农业信息 技术传播到村、农业技术指导到人、农业技术应用到田的重要的必不可少的手段
14、，是把 农业科学技术迅速传递到农村基层的一项重要而有效的手段，是投资少，见效快的一项 得民心的伟大工程，对武装农技推广人员的推广手段起到了四两拨千斤的作用。在以前 搞农技推广只能靠一张嘴两条腿，已远远适应不了新农村、新农民、新时代的发展需求， 而现在只要有一台装有基层农技推广管理平台的 3G 上网本就可以了，就有了上级的专 家跟着农技人员下乡跑并随时提供技术指导这个好处，并且这个管理平台上的信息更新 快，新的内容不断涌现，指导农民的先进技术应有尽有，套餐丰富。部分乡镇的偏远村 庄信号还不好，希望能加以改进和完善。 其次是，部分农技人员和种田大户的电脑水 平还不高，还要不断加强学习，提高应用水平
15、，活学活用。农业信息化是发展我国农业 的重要手段，3G 是新一代通信技术，在农业信息建设中采用 3G 具有极大地优势，根据 我国农业信息化建设中存在的问题，采取相应的策略将 3G 应用到农业信息化建设中， 如增强信息队伍的建设提高信息使用者的素质、拓展 3G 网络在农村的覆盖面、建立基 于信息对称的 3G 农业信息服务模式等，那么，3G 应用到农业信息化建设中将具有很好 的发展前景。农业信息化不断发展使农业信息趋于对称，这也促进我国农业产业化建设， 促进农业经济的快速地发展和完善，最终实现农业可持续发展。 2.4 信息化新农业管理平台建设的建设内容 近年来，我国政府和各部门比较重视农业信息化建
16、设，发展了农业信息基础设施建 设，有些县村突破了农业信息化“最后一公里” ，能够计算机上网，建立了信息化队伍。 但是我国是一个农业大国，农村情况各不相同，农村差异较大，很多农村还没有实现农 业信息基础设施建设，不能有效地开展农业信息化工作。即使农业信息基础设施建设较 好的县村，也不是全体村民都能够拥有计算机终端，充分利用网络平台进行信息交互。 7 因此，对于我国农村来说，寻找更为普及的信息交换终端是十分必要的。我国农业信息 服务平台建设力度不够目前，我国农业信息服务网站较多，但是很多网站都是基于不同 的政府或团体以各自的初衷建造起来，网站信息深度和广度不够，不适合我国各地农村 的实际需要，减弱
17、了农民应用信息化发展农业的信心和热情。而农业信息服务网站，尤 其是地方性的网站是与农民进行信息交流的重要平台，因此，当前需要建立高效的、信 息丰富的并适用于各地农业信息需求的农业信息服务平台。我国农业产业化信息服务还 没有形成实现农业产业化需要将市场和生产者结合起来，将农业生产的产前、产中、产 后的诸多环节联结成一个完整的产业系统，实现农科工贸一体化和农业的市场化、专业 化、和社会化。但目前我国农业产业化和现代化还处于发展中阶段，生产、包装、运送 等各环节还不能都依据市场需求进行合理安排，农业的物流、资金流、信息流还不能统 一协调。因此，要采用更先进的信息交流平台促进信息化发展，以信息化带动农
18、业产业 化发展。 第 3 章 具体项目规划 3.1 项目定位 农业中蔬菜温室中智能测控系统的关键技术是无线传感器网络的实现，主要包括将 温室内的温度、湿度、二氧化碳、土壤等信息读取到计算机中，通过专用系统实现对温 室设施的远程智能控制。由于农作物生长及畜禽生活环境复杂，采用有线网络传输数据 成本较高，因此，在项目实施过程中将采用无线传感器网络，研究无线传感器网络相关 技术的实际应用。 3.2 总体规划思路 建立基于信息对称的 3G 农业信息服务模式针对我国农业信息化建设中存在的问题， 首先应该从发展农业产业化角度出发，考虑农业生产、销售、管理等各环节，在无线通 信与国际互联网等多媒体通信平台上
19、，将农业信息与互联网、呼叫中心、3G 有机结合起 来，通过图像处理、视频、网页浏览、电话会议等方式，建立信息对称的 3G 农业信息 服务模式。通过手机终端上网，使农民获得生产、技术、交易等各环节的有效信息，从 而提高农业生产水平，促进我国农业经济的快速地发展和完善。目前，基于信息对称的 3G 农业信息服务模式还处于探索时期，需要进一步的研究探索，能够从农村实际出发， 8 切实地满足各地农民需求。 3.3 项目建设具体目标 我国是一个农业大国，农业信息化是发展我国农业建设的重要手段。虽然我国农业 信息化已经取得了一定进步，如农业信息化基础设施建设和农业信息服务都有所发展， 但是我国农业信息化还存
20、在很多的问题，信息化模式和应用还不够完善，我国很多农村 还没有真正受益于农业信息化服务，农业生产各环节具有严重的信息不对称现象。我国 农业信息化需要应用新的技术进一步发展完善，使农民真正应用信息，促进农业健康、 可持续发展。 本项目是基于 3G 技术的无线传感器网络软硬件的设计与实现方法，主要设计无线 传感器网络发送节点、接收节点的硬件和数据通信协议，并且给出上位机软件的核心算 法。最后，阐述蔬菜温室智能测控系统设计与实现。 第 4 章 项目总体建设方案 4.1 基本框架 制定农村信息化标准体系框架的编制原则和指导性方法,根据印度魏尔曼最早提出 的标准体系表三维结构的思想,结合标准化三维空间的
21、概念,在广泛比较的基础上,提出由 农村领域对象、信息化内容内容和标准层次级别构成的农村信息化标准体系框架三维空 间模型.分解农村信息化标准体系框架属性,通过分析农村信息化的内涵及农村中现存的 信息化标准体系的结构,确定以信息化内容维为主的分解方式,笔者首先根据内涵对框架 进行初步划分,接着通过引进成熟的分类标签,对信息化内容维作了细颗粒的分解,对农村 属性维则根据农业分类特征进行了具体化处理.确定框架的扩展原则,制定农村信息化标 准体系标准标引方法,提出农村信息化标准体系表中标准明细表的格式,抽取标准名称、 序号、代码等属性,利于标准的浏览查阅.提出标准体系框架的实施建议,并开发了基于框 架及
22、标引技术标准的标准体系管理平台,推动农村信息化标准体系的研制工作. 4.2 软件开发工具选择 应用开发工具应具备这样的功能：定义用户和角色，定制主界面，定制菜单，定制 数据管理页面。 9 定制数据库可以建立数据库表，数据库字段，数据库字段封装数据库实现的细节， 直接提供应用性的数据库字段。设置了这些类型的数据以后，在数据输入的表单中将直 接提供输入方式和合法性检查。定制数据透视页面的功能包括选择输出样式，选择透视 方式等。 相对于传统开发模式，软件开发平台以通用技术架构为基础，集成常用建模工具、 二次开发包、基础解决方案等而成，具有很多显著优势，这些在普巴快速开发平台上尤 其突出。普巴快速开发
23、平台能优化产品基础架构，提升软件开发质量;减少编码率，提 高开发效率，提升开发的灵活性;可以充分关注客户需求，实现按需定制;实现配置组件 的标准化，提升产品稳定性和兼容性，减低后期维护的时间和成本等，能更满足客户需 求，在项目的需求、设计、开发、测试、部署、维护等各个阶段均可提供强大的支持。 单纯的信息技术是无法完成提升企业管理水平的重任，更不能达到帮助企业高速 发展的目标。对信息化工具来说，让产品设计中蕴含更具实效的管理思想是产品技术研 发与产品创新的核心，软件开发平台也是如此。这也使得凝聚了大中华管理智慧的普巴 快速开发平台能够掳获这些企业的“芳心”，成功与诸多企业进行了“联姻”。 平台配
24、置如下：服务器 Microsoft Windows 2000 / 2003Server、客户端 Microsoft Windows 2000 / XP、数据库 Oracle 9i + ArcSDE 、桌面 GIS 软件 ArcGIS 9.1、网络发布 ArcIMS 9.1 4.3 信息化管理平台构建 信息站可视化管理平台实现了信息站的信息发布、监控、管理以及信息站硬件设备 的有效化监管，通过客户端软件，信息员可以方便的进行信息发布、信息网访问、本地 信息的短信通知、获取管理通知、向专家提问、并对信息站开机工作情况、发布信息情 况、访问专业网站情况等进行统计和考核评分，并在信息站电子地图上实时动
25、态显示， 实现省-地市-区县-乡镇-村五级管理，有效的对基层农村，尤其是偏远地区的信息站运 转情况做到了有效监管。 信息站可视化管理平台加大了农村信息服务的延伸力度，是在农村信息进村入户 工程中的深入实践，提升农村信息化水平，对规范农村信息服务、做好农村信息工作起 到了重要的促进作用。 系统拥有如下功能：本地区特色信息直接发布到全国平台，全国信息实时访问；区 域化信息的短信直接通知，实现区域内的信息交流和资源共享；促进乡务村务公开，提 10 高乡村两级事务管理的信息化水平；实时向农业专家提问，获取农业技术指导帮助； 信息站情况在线监控，对开机、信息上传等进行统计和考核评分；电子地图可视化动 态
26、显示，实现省-地市-区县-乡镇-村五级管理。 第 5 章 无线网络环境的构建 5.1 无线传感器网络的系统架构无线传感器网络的系统架构 无线传感器网络的系统架构如图 1 所示，通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节 点。传感器节点密布于观测区域，以自组织的方式构成网络。传感器节点对所采集信息 进行处理后，以多跳中继方式将信息传输到汇聚节点。然后经由互联网或移动通信网络 等途径到达管理节点。终端用户可以通过管理节点对无线传感器网络进行管理和配置、 发布监测任务或收集回传数据。 图 1 无线传感器网络架构 5.2 检测数据传输网络的构建检测数据传输网络的构建 目前我国环境监控检测的主要方式包括固定监
27、测站与流动观察相结合的方式, 在数 据的采集和处理上, 主要还是基于参数数据的检测和处理, 在通信技术上有以下两种： 其一, 环保监测站与各采集点之间的数据通信主要采用手工抄录或有线传输。电话 线传输数据时, 需申请多条的电话线路，同时还有大的监测点采用有线线路难以到达。 其二, 在城市及周边地区设置固定监测点位, 采用移动通信公司提供的 GPRS （通 用分组无线业务）或 CDPD (中国公用无线数据通信网) 网络, 将所检测的数据传送到环 境检测中心。对于地势环境特殊、缺乏民用电源而使检测设备无法工作的野外场所会成 为检测“死区”。且这种以点代面进行监测的方法, 难以实现动态或大面积的反映
28、环境 变化和存在的问题。针对野外环境监测具有监控点分布范围广、地形复杂且通常没有公 11 网部署的情况，融合近年迅速推广应用的无线宽带网络 WIFI、WIMAX 及 3G 技术来实现 监测数据的传输是一种有效的技术方法和手段。 第 6 章 信息化新农业管理平台构建与实现 6.1 信息化新农业管理平台的建设 农业综合管理信息系统建设的总体目标是：采用先进的“3S“和空间数据库技术， 以计算机网络为基础，以数据库为核心，建立一个集 RS、GIS、GPS、MIS、ES 等技术 于一体，准确、高效、快速、全面、规范的农业管理信息系统。充分利用 GIS 的技术特 点和优势，使农业资源信息采集、信息发布、
29、动态监测、分析、管理、决策与空间信息 管理融为一体，直观、形象、动态地显示各种农业资源的空间分布状况以及变化趋势等。 6.2 系统架构 农业综合管理信息系统由农业信息服务网站、农业办公自动化系统、农业地理信息 系统三部分组成。 （1）农业信息服务网站 农业信息服务网站是农业综合信息对外发布的窗口，可为互联网用户提供农业新闻、 农业政策、产品推荐、科技推广等各方面的信息服务。 （2）农业办公自动化系统 农业办公自动化系统是实现农业办公网络化的平台，可为农业管理人员提供周到的 工作安排、公文流转与处理、网上办事、邮件等服务。 （3）农业地理信息系统 农业地理信息系统就是要将遥感、地理信息系统、全球
30、定位系统、计算机、自动化、 通信和网络等技术与地理学、农业、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科紧密地结 合起来，形成一个包括对农作物、土地、土壤从宏观与微观的监测，农作物生长发育状 况及其环境要素的现状进行定期的信息获取以及动态分析和诊断预测，耕作措施和管理 方案在内的信息系统。将传统的农业生产管理提高到一个以快速调查和监测、适时诊断 和分析、高效决策和管理为标志的全新的与信息时代相适应的现代化农业的新阶段。包 12 括：农业信息采集、农业资源动态监测、农业管理、分析与决策支持、 “精准农业”示 范。 农 业 地 理 信 息 系 统 农业信息采集 农业信息资源 动态监测 农业管理、 分析与决
31、策 支持 “精准农 业”示范 遥感信息采集 GPS数据采集 人工报送 土地变化监测 种植面积和种类监测 气象监测 农作物生长情况监测 农作物灾情分布监测 农业资源信息 农业生产信息 农业灾害信息 农业管理信息 平衡施肥专家系统 精准水分灌溉控制 植保专家系统 耕地地力调查 图 2 农业地理信息系统组成结构图 第 7 章 收益分析 7.1 市场机会分析 随着信息时代的到来，要想保障粮食安全，首先必须按市场规则建立起一套高效的 农业信息保障系统。这种投入是一种软投入，以建立一套风险、预警、警戒域值及解决 问题、化解风险的方案或预案为主旨。这比常规只通过单一购粮的硬投入来保证粮食安 全的方式要经济得
32、多，也实惠、实用得多。可以说是通过掌握市场规律、利用信息软手 段来解决粮食风险“硬”问题的最佳方式，而且这种方式对全国粮食购销体制改革都将有 极为重要的意义。通过建立农业信息产业，对实现这样的风险预警信息系统的作用无疑 是巨大的，当然这样的信息预警系统决不是简单的农业信息的收集和整理，更重要的是 对农业信息进行的深加工、分析和预测。如同天气预报，原始的水文、气象资料信息对 最终消费者没有多大意义，但经过对这些原始资料加工分析产生的新的天气预报信息却 更有价值，这其间通过信息加工形成新的信息产品，使信息在深加工过程中得以升值。 粮食预警信息系统也同样如此，在粮食预警信息系统中不单要研究国内农业信
33、息，由于 13 我国即将加入 WTO，还要研究国外信息，不仅要从粮食品种、质量、产量、面积、价 格等方面进行研究，还要从气象、灾害及国内外政治、经济形势等多方面进行综合分析、 研究，形成新的信息产品，以保证粮食运行体制的安全。 7.2 项目收益分析 7.2.1 项目投资分析 农村信息化对于社会主义新农村建设的推进无疑是巨大的的。农资信息化管理系统 奖现代信心技术广泛应用到农业生产的各个环节，快速、有效地改造和提升传统农业水 平，推动农业产业化和现代化。农资信息化管理系统正式利用现代信息技术，开发利用 信息资源，促进信息交流和知识共享，一次提高经济增长质量，为推动经济社会发展及 转型做出了及其深
34、远的影响意义。 7.2.2 项目收益预测 农村市场有着非常庞大的用户基数，同故宫农村信息化管理系统向农友发布相关农业 资讯可有效的实现科技兴农的战略目标，与此同时，当地移动通信公司根据实际情况以 上行短信的形式对农户开展农业知识答疑，并加上短信费用，一次实现双赢的局面。 7.2.3 项目投资回报 投资回报率（ROI）的优点是计算简单；缺点是没有考虑资金时间价值因素，不能 正确反映建设期长短及投资方式不同和回收额的有无等条件对项目的影响，分子、分母 计算口径的可比性较差，无法直接利用净现金流量信息。只有投资利润率指标大于或等 于无风险投资利润率的投资项目才具有财务可行性。投资回报率（ROI）往往
35、具有时效 性-回报通常是基于某些特定年份。 第 8 章 管理平台的运作方式 8.1 农业办公信息化 公文流转:主要实现农业部、省、市农业机构的公文流转和处理，以处理流程为主 线，实现对整个公文处理过程的记录和规范。 工作安排:包含通知、工作会议、工作任务、公务用车等安排。 网上办事:实现对农药、兽药、饲料、农机、无公害农产品及绿色食品的认证审批 等行政许可事项的网上申请与受理。具有网上咨询、投诉、结果公告等基本功能。 14 邮件系统:基于本应用单位的内部邮件系统，便于邮件、短信等服务。 8.2 农业信息网络化 信息发布：实现对涉农信息的后台管理、信息发布等功能。提供 Office 式的信息编
36、辑后台管理，便于操作。 信息查询：可通过网站实现对各种涉农信息的查询、检索。 信息上报：信息上报建立农民、农村、农业基层管理单位与农业主管单位的信息走 廊，可通过该“信息走廊”上报农业监测信息、农业生产信息、灾害信息等。 网上点播：主要为农民、农业管理单位提供点播农业科技、农技讲座、法律法规的 网上点播服务。 8.3 农业管理数字化 动态监测功能土地变化监测模块：对数据采集系统所收集到的数据进行处理、分析、 分类，抽取出土地利用与变化的相关信息进行入库。种植面积和种类监测模块：通过对 数据采集系统采集到的数据进行处理、分析、分类，抽取出种植面积与种类的信息入库。 气象监测模块：通过对数据采集系
37、统采集到的数据进行处理、分析、分类，抽取出气象 信息入库。农作物生长情况监测模块：通过对数据采集系统采集到的数据进行处理、分 析、分类，抽取农作物生长情况入库。农作物灾情分布监测模块：通过对数据采集系统 采集到的数据进行处理、分析、分类，抽取农作物灾情分布入库。土壤水分监测模块： 通过对数据采集系统采集到的数据进行处理、分析、分类，抽取土壤水分信息入库。 可视化分析功能 空间查询：基于空间信息的查询功能，并能将查询结果以图文一 体化报表的方式输出给用户。基于空间信息的统计：通过设定时间、空间、属性条件进 行统计，并将统计结果以图文一体的报表输出。空间分析：对各种空间关系进行分析， 并将分析结果
38、以图文一体化的报表方式输出，为管理决策提供参考。制图输出：对专题 符号库进行增加、删除与编辑，显示农业专题图并打印农业专题图，农业专题图包括以 矢量图、影像图和三维属性高程模型为基础的专题图。 15 第 9 章 项目可行性分析 农业信息化将带来农业产业结构的“软化”。实现农业信息化，农业管理、研究、 技术开发、咨询、服务等行业的比例增大，从事农业信息业、服务业的就业人数将会大 大上升，农业劳动力的文化水平也会相对提高，信息服务和信息产品的有偿交换成为规 范和普遍的市场行为。 农业信息化将会促进农业生产结构的进步。以计算机和现代通信技术为主的信息技 术在农业领域的广泛应用，可以促进农业生产实现自
39、动化、智能 化、高效化。农业的粗放式生产模式将被集约化生产模式所替代。传统农业生产方式的 改造，将大幅度降低生产成本、提高农业生产率。 农业信息化是农业新技术革命的突破口。在农业信息化过程中，现代信息技术改造 着农业技术的基础，信息控制装备将逐步取得铁器木制农具和当前的农业机械，新技术 在农业领域将普遍采用，一方面，它将传统农业推向信息农业，完成历史性飞跃，另一 方面，它将改农业科研的方式方法，大大缩短科研期，加快农业科技成果的推广应用。 农业信息化是保证农业可持续展的重要途径。农业信息化有助于各农业部门综合管 理和服务功能的改，有助于农业经济运行效率和有序度提高，有助于农业社会化服务体 系的
40、善，有助于降低能耗、物耗、减少环境亏染，保护生态环境，提高农产品的质档次 和附加值，有助于农业产业结构匡组和农业对自然、市场的协调性和亲度。它们是实现 农业可持续发展的基条件。 农业信息化是传统农业经济的普增器。信息化的农业注重信息资源的千发利用，它 必将更加有效、合理的利用见有的农业资源，降低生产经营成本，拓荒农产品市场，提 高生产率，最终实现农业经济的跨越式发展。 农业信息化可以推动网络经济与农业经济一体化。网络经济是一种新的经济形态，在经 济全球化浪潮中越来越显示出巨大的生命力，其主要形式有电子商务、网络营销、网络 广告、电子金融、网络商店、虚拟公司等。随着信息网络的不断完善，农副产品利
41、用网 络通道，将从根本上打破时空障碍，促进产品信息、价格信息、市场信息的传递和产品 交易，使农业的生产、加工、销售一体化，成为真正的“订单农业”。 16 第 10 章 结论与讨论 10.1 结论 现代农业是包含现代技术支撑和现代发展理念的综合性农业。基于电子商务的农业 信息化系统消除了时空障碍,有效地增加了涉农企业以及农户的收益,突破了农产品从小 农户迈向大市场的瓶颈,是实现农业信息化和农村现代化的必由之路。 10.2 讨论 农业信息化在我国受到诸多因素的限制，首先，对农业信息化意义的认识和广大农 村地区人们的信息意识有待提高。其次，资金短缺、设施落后，人才匮 乏，与信息化要求相差甚远。第三，
42、组织协调力度不足，在信息组织建设，信息设备投 入，信息资源开发等各个方面缺乏科学规划，有些部门间相互设防，有的地区信息组织 机构上强下弱，有头无尾。面对这种状况，农业信息化亟待采取相应的对策。 10.2.1 特色与创新 在进行农业信息采集时，有线传输方式仅适合于测量点位置固定、需长期连续监测 的场合，而对于移动测量或距离很远的野外测量则需要采用无线方式。与传统的手段相 比，使用无线传感器网络进行信息采集有 5 个显著的优势。 (1)无线传感器节点的体积很小且整个网络只需要部署一次，因此，部署无线传感器 网络对农业环境的人为影响很小，这一点在对外来生物活动非常敏感的环境中显得尤为 重要。 (2)
43、无线传感器网络节点数量大、分布密度高，每个节点可以检测到局部环境详细信 息并汇总到基站。因此，传感器网络具有数据采集量大、精度高的特点。 (3)无线传感器的节点本身具有一定的计算能力和存储能力，可以根据物理环境的变 化进行较为复杂的监控，传感器节点还具有无线通信能力，可以在节点间进行协同监控。 (4)无线传感器网络系统更适合于人不能或不宜到达的地域，节点的部署采用非人工、 随机方式实施。无线传感器网络系统可以通过一套合适的通信协议保证网络在无人干预 的情况下自动组网、自动运行。在节点失效等问题出现的情况下，系统能自动调整，实 现无人值守。 17 (5)无线传感器网络具有低功耗、节能、成本低、无
44、线、自组织等特征，非常适合用 于农业信息采集。 10.2.2 不足与缺陷 由于受小农思想的影响和文化层次不高的限制，中国农村地区的信息识低下问题较 为突出，不仅是农民，而且在一定层面上的领导干部的信息意识也有待提高，信息资源 作为 种战略资源的重要性还没有被人们普遍认识。为此，一方面要加大信息化的宣 传力度，提高广大农民的信息意识，营造农业信息化适用的发展空间。另一方面要下决 心制定相关政策，让知识流、人才流、物资流，特别是资金流，向农业流动，把农业变 为众人想干的朝阳产业。农业业信息化以高投入为前提，目前我国农村还有4200万贫困 人口，脱贫的人口中绝大多数也只是刚刚过了温饱关，按现在农村的
45、发展状况，要农民 拿出较多的资金进行信息化建设不太现实。所以我们必须确定以政府财政为投资主体的 原则，推进农业信息化的进程。 10.2.3 进一步工作的建议 农业信息化以高投入为前提，目前我国农村还有4200万贫困人口，脱贫的人口中绝 大多数也只是刚刚过了温饱关，按现在农村的发展状况，要农民拿出较多的资金进行信 息化建设不太现实。所以我们必须确定以政府财政为投资主体的原则，推进农业信息化 的进程。各级农业行政主管部门要积极争取各级财政、计划部门的支持。 中央负责本级和对省级、部分试点地区的引导性支持；省负责本级和对县、乡镇延 伸试点的补助；县负责本级和对乡镇的补助；乡镇在上级政府的资助下依靠自
46、身力量完 成农业信息化的最后工作。同时要注意引导各类公司、产业化龙头企业、经营大户投资 信息化事业。 加强领导、统一组织。农业信息化是一项技术复杂、工程宏大的系统工程，必须有组织、 有步骤地推进，各级政府要做好本辖区内的农业信息化的规划，加强对信息部门的领导， 促进信息机构健康、有序的发展和信息部门的协调统一，避免人、财、物的浪费，促进 信息资源的合理开发利用。 发展信息服务组织、开发信息服务产品。各级政府应组织有关部门创办不同层次和 专业化、本地化的互联网信息中介服务机构，充分利用现有的互联网平台，发展信息咨 询服务业，让农业、农村、农民首先尝到互联网的甜头，这样才能启动农业信息消费、 开拓
47、农业信息市场。通过培育信息市场，带动农业技术市场。 18 Abstract Information age , the traditional mode of agriculture has been far short of the needs of sustainable agricultural development , product quality problems , a serious shortage of resources and general waste , environmental pollution , product diversification , and
48、 many other types of problems that demand the development of agriculture into a vicious circle , the precision agriculture to the development of modern agriculture provides a Shining Path , precision agriculture , compared with conventional agriculture is the largest high-tech features , and scienti
49、fic management of resources for the greatest savings. It is a very complex system engineering , agriculture to achieve low power , high efficiency , high-quality , fundamental approach to environmental protection , agricultural development is the new trend of the world , Chinas agriculture in the 21st century is the best choice . Through analysis we can achieve the precision agriculture in the road , the existing smart cable -based agricultural information system still there are many problems , and wireless sensor networks based on things more accurately the potential of agri