基于物联网和大数据驱动的农业病虫害监测技术研究

• 作 者: 史东旭 高德民 薛卫 张朔 张福全
• 机 构: 南京林业大学信息科学技术学院; 南京农业大学信息科技学院
• 出 处: 南京农业大学学报
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 物联网 大数据 病虫害监测 无人机
• 基金项目: 农业重点研发计划项目(2017YFD0800204);国家自然科学基金项目(31670554);江苏省自然科学基金项目(BK20161527);中国博士后特别资助基金项目(2018T110505);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

[目的]物联网和大数据驱动技术通过降低农业投入成本、减少损失和提高产量来提高农业生产效率。由于人工数据收集成本高和传统无线网络数据连通性解决方案有限,现代农业病虫害监测技术面临极大挑战。[方法]基于物联网和大数据驱动的现代农业技术平台,是一种用于农业端到端服务的物联网技术集成框架,它借助于最新通信技术可以从各种传感器、摄像机和无人机收集数据。该集成框架主要解决能量供应、通信限制、低空遥感滞空时间和病虫害环境致病分析。在能量供应方面,系统设计一种基于天气感知的太阳能基站,系统会根据能量获取状况实时改变数据采集率来减少能量损耗。在通信方面,系统采用Lora(Long Range)与TVWS(TV White Space)相结合的技术来满足农场远距离和高宽带数据传输的需求。在无人机设计方面,为减少无人机能源消耗,通过调整无人机四旋翼的角度以及对无人机飞行路线的优化,使无人机能够充分借助风能。[结果]采用上述方案,可以使得平台能够长时间持续稳定工作,而且即使在偏远的大型户外农场也可保证网络连接不会中断。通过农作物生长环境分析,分析环境因素在农作物致病中的影响。[结论]通过对农作物病虫害无人机遥感结果与物联网大数据进行分析,建立一套农业病虫害监测系统,从环境因素方面分析病虫害致病机理。