全書(shū)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)促進(jìn)、做中學(xué)習(xí)知識(shí)、做中培養(yǎng)能力的方式，將理論與實(shí)際操作相結(jié)合，并將重點(diǎn)放在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能的培養(yǎng)上。

以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室大棚的設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)施為總項(xiàng)目，按照遞進(jìn)原則分解為五個(gè)項(xiàng)目，且各項(xiàng)目后均配有思考題，便于組織教學(xué)。

全書(shū)內(nèi)容詳實(shí)，圖文并茂，通俗易懂，實(shí)用性強(qiáng)。

進(jìn)入21世紀(jì)，世界已發(fā)生根本性的變化。在這個(gè)背景下，中國(guó)城鎮(zhèn)化正快速發(fā)展。年輕人勞動(dòng)觀念和勞動(dòng)心理的轉(zhuǎn)變，勞動(dòng)力成本的上升，使“誰(shuí)來(lái)種地，怎樣種地”成為亟待研究和解決的課題。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正發(fā)生重大變化，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化成為其必然趨勢(shì)。

智能農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容和方向，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志和高級(jí)階段。早期人們對(duì)智能農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)，是基于農(nóng)業(yè)工程的概念。認(rèn)為智能農(nóng)業(yè)在相對(duì)可控的環(huán)境條件下，采用工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)集約高效可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代超前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，就是農(nóng)業(yè)先進(jìn)設(shè)施與露地相配套、具有高度的技術(shù)規(guī)范和高效益的集約化規(guī)模經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)方式。它集科研、生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售于一體，實(shí)現(xiàn)周年性、全天候、反季節(jié)的企業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)；它集成現(xiàn)代生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)用新材料等學(xué)科，以現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施為依托，科技含量高、產(chǎn)品附加值高、土地產(chǎn)出率高和勞動(dòng)生產(chǎn)率高，是我國(guó)農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的跨世紀(jì)工程。近年來(lái)，在國(guó)家863、973計(jì)劃和國(guó)家科技支撐計(jì)劃的支持下，加大了高科技在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，使我國(guó)在智能農(nóng)業(yè)的研究中前進(jìn)了一大步。但學(xué)者對(duì)智能農(nóng)業(yè)概念的討論還不深入，認(rèn)識(shí)還不一致。本書(shū)作者認(rèn)同以下觀點(diǎn)：智能農(nóng)業(yè)是一個(gè)完整的體系，它既包含軟件智能部分，又包含硬件智能部分。即涉及信息的采集、反饋、處理、運(yùn)算推理、控制實(shí)施等各個(gè)環(huán)節(jié)。在體現(xiàn)智能化的特點(diǎn)上，智能農(nóng)業(yè)必須具備基本的反饋控制和自主控制特點(diǎn)。智能農(nóng)業(yè)體系應(yīng)該是基于控制的廣義閉環(huán)大系統(tǒng)，優(yōu)化處理后，可以具備一般閉環(huán)系統(tǒng)的能觀性、能控性；其研究的重點(diǎn)是農(nóng)業(yè)大系統(tǒng)中的智能調(diào)控理論技術(shù)及應(yīng)用問(wèn)題；智能農(nóng)業(yè)體系的理論基礎(chǔ)是大系統(tǒng)控制理論和復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，而多級(jí)遞階網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、人工智能控制技術(shù)是其最主要的建模及控制手段；智能農(nóng)業(yè)更多的體現(xiàn)在整體系統(tǒng)控制的智能化，其中目標(biāo)給定優(yōu)化、信息處理、控制推理、信息采集及反饋等環(huán)節(jié)中均體現(xiàn)出擬人的智能化；“農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)”是智能農(nóng)業(yè)體系中的人工知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)，在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。

智能農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生巨大影響下逐步形成的一個(gè)新的農(nóng)業(yè)形態(tài)，其顯著特征是在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，用信息流調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的全過(guò)程。智能農(nóng)業(yè)環(huán)境下，現(xiàn)代信息技術(shù)得到充分應(yīng)用，可最大限度地把人的智慧轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)生產(chǎn)力，通過(guò)知識(shí)要素的融入，使有限的資本要素和勞動(dòng)要素的投入效應(yīng)最大化，使得信息、知識(shí)成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)因素，使農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式從主要依賴(lài)自然資源向主要依賴(lài)信息資源和知識(shí)資源轉(zhuǎn)變。因此，智能農(nóng)業(yè)也是低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代農(nóng)業(yè)發(fā)展形態(tài)的必然選擇，符合人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的愿望。

智能農(nóng)業(yè)技術(shù)是多種先進(jìn)技術(shù)的集成。它廣泛地包括了3S技術(shù)（農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)RS、農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS）、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)（DSS）、變量投入技術(shù)（VRT）、智能機(jī)械裝備技術(shù)、模擬技術(shù)、虛擬技術(shù)、智能控制技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中得到較為廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)前及今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)智能農(nóng)業(yè)中應(yīng)用最多的技術(shù)之一。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以感知、識(shí)別、傳遞、分析、測(cè)控等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)智能化活動(dòng)的新一代信息化技術(shù)，其特征是通過(guò)傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高效、安全的重要支撐，這些技術(shù)在農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、生產(chǎn)過(guò)程、流通過(guò)程等環(huán)節(jié)信息的實(shí)時(shí)獲取和數(shù)據(jù)共享，以保證產(chǎn)前正確規(guī)劃而提高資源利用效率；產(chǎn)中精細(xì)管理而提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效；產(chǎn)后高效流通并實(shí)現(xiàn)安全追溯。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)解決一系列在廣域空間分布的信息獲取、高效可靠的信息傳輸與互聯(lián)、面向不同應(yīng)用需求和不同應(yīng)用環(huán)境的智能決策系統(tǒng)集成的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。

回到本文先前的問(wèn)題，“誰(shuí)來(lái)種地，怎樣種地”的命題如何破解？作者認(rèn)為，“怎樣種地”在上文的論述中已給出了答案，即以智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式逐漸取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。而“誰(shuí)來(lái)種地”則需要各種類(lèi)型的新型復(fù)合性人才逐漸取代過(guò)去的傳統(tǒng)農(nóng)民來(lái)完成。培養(yǎng)新型復(fù)合性農(nóng)業(yè)人才是農(nóng)業(yè)院校十分緊迫的任務(wù)之一。

培養(yǎng)新型復(fù)合性農(nóng)業(yè)人才，需要跨專(zhuān)業(yè)融合，需要重構(gòu)課程體系，需要教材建設(shè)的支撐。但這方面教材建設(shè)在我國(guó)嚴(yán)重滯后。作者根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)復(fù)合人才的緊迫需求，在對(duì)智能農(nóng)業(yè)開(kāi)展研究和試驗(yàn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)研究成果進(jìn)行了總結(jié)，并討論、編著了本書(shū)。可供高等院校、高職院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)使用，也可供農(nóng)業(yè)科技人員、信息技術(shù)人員培訓(xùn)或自學(xué)使用。

高端技能型應(yīng)用性人才培養(yǎng)，重在職業(yè)能力的培養(yǎng)，即在實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行最為有效。因此，本書(shū)以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室大棚的設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)施為總項(xiàng)目，按照遞進(jìn)原則分解為五個(gè)項(xiàng)目，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)促進(jìn)、做中學(xué)習(xí)知識(shí)、做中培養(yǎng)能力的方式，將智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用最為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)及其應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容讓學(xué)生訓(xùn)練掌握。五個(gè)項(xiàng)目分別是：農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)；農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境控制；農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；基于Android系統(tǒng)的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)控；基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室大棚建設(shè)。

本書(shū)是由成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院和中國(guó)水利水電出版社萬(wàn)水分社共同策劃、組織編寫(xiě)的。編著者為成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院電子信息分院鄒承俊、張霞、魯剛強(qiáng)、余攀、雍濤幾位老師，李輝老師參與了部分圖片的處理，成都市知用科技有限公司熊維軍等工程師也參加了部分工作。在此，對(duì)辛勤工作的所有人士表示由衷的感謝！

由于時(shí)間緊迫和編著者水平的限制，加之是全新的嘗試，書(shū)中的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，熱忱歡迎讀者對(duì)本書(shū)提出批評(píng)與建議，以便再版時(shí)修訂。

編 者

2013年6月

前言

項(xiàng)目一 農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè) 1
項(xiàng)目目標(biāo) 1
任務(wù)1 認(rèn)識(shí)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境 1
任務(wù)2 認(rèn)識(shí)與選擇（購(gòu)）監(jiān)測(cè)傳感器及
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件 12
任務(wù)3 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的組建與農(nóng)作物
生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè) 21
項(xiàng)目二 農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境控制 35
項(xiàng)目目標(biāo) 35
任務(wù)1 了解農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境控制方法 35
任務(wù)2 農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境自動(dòng)控制部件選擇 38
任務(wù)3 了解農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)
的組裝與調(diào)試 48
項(xiàng)目三 農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 63
項(xiàng)目目標(biāo) 63
任務(wù)1 農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 63
任務(wù)2 農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用 98
項(xiàng)目四 基于Android系統(tǒng)的農(nóng)作物生長(zhǎng)
環(huán)境監(jiān)控 124
項(xiàng)目目標(biāo) 124
任務(wù)1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建 124
任務(wù)2 Android監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與配置 132
項(xiàng)目五 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能溫室建設(shè) 159
項(xiàng)目目標(biāo) 159
任務(wù)1 智能溫室大棚的設(shè)計(jì) 159
任務(wù)2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施 169
任務(wù)3 控制系統(tǒng)的實(shí)施 182
任務(wù)4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、專(zhuān)家系統(tǒng)、
Android系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng) 195

1. 物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（第三版） [主 編 張翼英]
2. 物聯(lián)網(wǎng)編程與應(yīng)用（C#） [主編　王浩　王偉旗]
3. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)案例設(shè)計(jì) [主編 張翼英 梁琨]
4. 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù) [主編 張翼英 史艷翠]
5. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合項(xiàng)目開(kāi)發(fā) [主編 陳廣]
6. 物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用案例 [主編 張翼英]
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8. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā) [主編 王浩 浦靈敏]
9. Web開(kāi)發(fā)與安全防范 [主編 武春嶺]
10. 基于潛在語(yǔ)義的個(gè)性化搜索關(guān)鍵技術(shù)研究 [陳冬玲 著]
11. Web數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì) [呂阿璐]
12. 物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論 [張翼英 楊巨成 李曉卉 等編著]
13. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)與實(shí)訓(xùn) [主編 魯頂柱 劉邦桂]