1. 课题来源与背景： 本课题来源于广东省科技计划项目：“互联网+精准农业关键技术及其应用研究”。农业是“互联网＋”行动计划的核心领域之一，将充分利用互联网、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术与农业的跨界融合，创新基于互联网平台的现代农业新产品、新模式与新业态。聚焦农业物联网和智慧农业关键技术，通过互联网+精准农业平台在农业生产领域广泛应用，创新生产者的管理理念，构建与之相适应的农业管理新模式，实现生产过程的精准智能管理，促进智能农业升级。

    2. 技术原理： （1）农业物联网结构体系：建立了农业物联网层级结构体系和六域模型结构体系，以提供有效、可靠、可扩展的框架设计指导。 （2）应用系统开发：针对农业物联网的不同应用场景，将层级架构体系和六域模型结构体系应用于农业物联网应用系统设计，开发大田智慧种植、露地智慧种植、大棚智慧种植、家庭智慧种植等农业物联网应用系统。 （3）农业物联网智能感知和无线传输技术：以实现农情数据的可靠、有效、高效传输。（a）大棚或家庭种植环境，一般有比较好的供电条件和网络设施，其终端节点基于ZigBee或WiFi实现，采用市电供电；大田和露地种植环境缺电少网，分布范围广，其终端节点早期基于LoRa实现，随着5G技术的发展，后期基于NB-IoT实现，均采用太阳能供电。（b）针对不同种植环境开发各种农情信息智能感知与控制节点，终端节点硬件设计，尽量采用数字传感器和无线SoC，在缺乏数字传感器或无线SoC资源不足时，采用模拟传感器+MCU（自带ADC）+RF模块或模拟传感器+ADC+MCU+RF模块硬件设计方案。（c）农业物联网接入网技术：针对终端节点采用的无线传输技术，ZigBee、LoRa终端节点采用嵌入式智能网关接入方式，WiFi终端节点通过WiFi无线路由接入、NB-IoT终端节点则直接通过NB-IoT基站接入，视频监控节点则采用4G/5G接入。 （4）数据存储技术：大型农场的设备及技术水平较高，可采用自有服务器方案；应用场景为家庭农场时，其设备及信息技术水平相对落后，可采用云服务器方案。 （5）推广应用：相关研究成果可以推广到养殖业。

    3. 技术的创造性与先进性： （1）基于国际标准ISO/IEC 30141《Internet of Things (IoT) -- Reference Architecture》建立了农业物联网六域模型参考体系结构，既可以针对不同的业务功能域或实体进行组合和拆分，构建现有单个农业物联网应用系统的层级结构，实现农业物联网的小规模应用，还可以为农业物联网应用系统与其它行业的物联网应用系统之间的相互兼容、互操作和资源共享提供重要基础，有利于形成真正的农业物联网协同生态体系，实现物联网商业层面的大规模应用。 （2）针对不同的农业物联网应用场景，设计不同类型的农情信息感知节点和接入方式，保障农情数据可靠、有效、高效获取与传输。比如，大田和露地种植，采用太阳能供电、LoRa或NB-IoT接入，解决了感知环境分布区域广、布线困难、缺电少网的问题。而像大棚或家庭种植，供电和网络条件较好，则采用市电供电、ZigBee网关或WiFi路由接入方式。

    4. 技术的成熟程度，适用范围和安全性： 成果已应用于合作企业的产品开发，所开发的相关产品已正式投入生产，技术日益成熟。适用范围：（1）应用于农业生产环境的实时监控：利用智能感知技术、无线通信技术和网络传输技术，获取气象、土壤、墒情、水文等农情信息，实现农业生产环境的实时监测与管理。（2）应用于农业生产过程管理：应用于大田种植、设施农业、果园生产、家庭农场等，实现生产过程的智能化控制和科学化管理，提高资源利用率和劳动生产率。（3）应用于农产品质量溯源：通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理，实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯，为农产品安全保驾护航。（4）应用于农产品销售：利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪，有效提高农产品在仓储和货运中的效率，促进农产品电子商务发展。

    5. 应用情况及存在的问题： 近年来，我国在农业物联网关键技术和产品研发方面取得了一些进展，但离农业物联网的大规模应用尚存在比较大的差距。一是农业物联网关键技术有待进一步研究，传统的农业物联网层级体系架构不利于建立大规模农业物联网应用生态体系，不同应用场景的关键技术和应用系统尚需进一步研究。二是宣传、推广力度不够，农业物联网“示范基地”建设不足，缺乏示范作用。