资源简介

(共33张PPT)
第24课 农业生产新模式
农业生产新模式
学习目标
01
了解物联网在农业生产中的应用。
02
通过奶牛产奶监测系统的实践探索，掌握利用物联网解决问题的方法，并能迁移应用于解决其他问题。
农业生产新模式
问题情景
物联网在农业生产领域的应用
农业生产新模式
1.物联网在农业中有哪些应用？
2.如何实现奶牛产奶的监测？使用了哪些物联网技术？
农业生产新模式
探索物联网在农业生产中的应用
01
奶牛产奶监测系统实践
02
学习内容
农业生产新模式
一、探索物联网在农业生产中的应用
在传统的农业生产方式中，人们主要依靠经验和人力来进行种植和养殖，通常根据季节、天气和经验来判断何时播种、施肥和灌溉。这不仅效率不高，而且容易受到自然环境和气候的影响。然而，随着物联网技术的发展，农业生产方式正在经历一场革命。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
在灌溉方面，现在通过物联灌溉系统，可以自动调节水量，提高了生产效率。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
在养殖业方面，在动物身上佩戴传感器，以便更好地照顾它们。
在食品安全方面，可以通过条形码、二维码等方式监管农产品市场流动情况。
农业生产新模式
物联网技术还可以实时监测空气温度和湿度、光照强度、土壤养分含量等数据。人们利用智能终端就能实时掌握农田的情况，农业生产从“跟着感觉走”转变为“数据说了算”。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
安装物联灌溉系统不仅可以实现自动化控制，用户可以通过手机或计算机远程控制灌溉，节省大量人力，还可以根据土壤湿度、植物需求等因素精确控制水量，大大提高水资源的利用效率。
传统的灌溉方式常常是人工操作且无法精确控制水量，导致大量水资源的浪费。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
二、奶牛产奶监测系统实践
在奶牛养殖中已经使用了物联网技术。奶牛耳朵上黄色标签叫牛耳标，是奶牛的“身份证”。当产奶时，物联系统可以识别奶牛的身份，并记录产奶量等数据。如果某头奶牛的日产奶量骤减，可以根据牛耳标找到它。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
能否利用物联网技术设计奶牛产奶监测系统呢？
农业生产新模式
学习活动 1：探究奶牛产奶量自动统计的核心问题
如何自动获取每头奶牛的产奶量呢？
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
如何自动获取每头奶牛的产奶量呢？
如何自动识别奶牛身份？
如何采集奶牛产奶量？
农业生产新模式
学习活动 2：分析奶牛产奶监测系统的功能需求
1. 需求分析，按环节分析系统的功能需求。
2. 功能实现，分析各个环节需要用到的物联实验设备及平台。
3. 算法设计，根据需求分析和功能实现。
4. 确定传感器的位置。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
奶牛产奶监测系统功能需求表
需求分析：按环节分析系统的功能需求。
需求环节 功能描述
采集数据
传输与存储数据
分析处理数据
反馈与控制
采集奶牛的身份、产奶量数据。
将采集的数据发送并存储在物联网服务平台。
本项目不涉及分析处理数据的环节。
显示奶牛编号和产奶量。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
功能实现：分析各个环节需要用到的物联实验设备及平台。
反馈与控制
采集数据
传输与存储数据
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
算法设计：根据需求分析和功能实现，绘制流程图。
获取奶牛编号
设置网络及物联网平台
按钮是否按下
上传数据到物联网服务平台
获取产奶量
是
否
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
学习活动 3：模拟实现奶牛产奶监测系统功能
本活动利用超声波传感器获得产奶量，利用RFID读卡器和RFID卡识别奶牛。根据确定的功能需求，模拟实现系统。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
配置物联网服务平台
掌控IOT在线物联实验平台（网址：https://iot.mpython.cn/）
主控板
奶牛数据
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
（1）注册登录账号。（2）添加项目和设备。
①
②
③
⑤
④
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
硬件设备
主控板*1
超声波传感器*1
4pin连接线*1
RFID读卡器*1
RFID卡*1
农业生产新模式
第一步：将超声波传感器和RFID传感器连接主控板。
接SCL、SDA接口
接P0、P1接口
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
程序初始化RFID、超声波传感器与按键引脚，显示“等待扫描...”。读取RFID卡片序列号，持续获取超声波传感器数据算产奶量并显示。按键状态为1时，将奶牛编号和产奶量发布到指定主题。
第二步：编写程序（图形化）
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
程序初始化RFID、超声波传感器与按键引脚，显示“等待扫描...”。读取RFID卡片序列号，持续获取超声波传感器数据算产奶量并显示。按键状态为1时，将奶牛编号和产奶量发布到指定主题。
第二步：编写程序（代码版）
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
第三步：主控板刷入程序
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
36377121
产奶量：95
按下按键A
第四步：功能测试（主控板显示等待扫描，当RFID卡靠近RFID读卡器时，主控板显示奶牛编号和产奶量；按下按键A时，向物联网服务平台发送奶牛编号和产奶量。）
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
奶牛编号 产奶量
农业生产新模式
请同学们采集奶牛的编号和产奶量，将数据记录在表中。
探索物联网在农业生产中的应用
奶牛产奶监测系统实践
农业生产新模式
1. 请在探索本项目的基础上，为奶牛产奶监测系统增加一个新功能。
2. 实地考察本地的农场、牧场等，观察是否利用了物联网技术。若有，请提出升级改进方案；若没有，请设计一个方案
拓展与提升
农业生产新模式
例如，通过对每个奶牛某段时间的产奶量统计，得出该奶牛产奶量的平均值，当某天的产奶量与平均值差别较大时进行提醒。
选择本地一家农场或牧场进行实地考察，了解其是否应用物联网技术，若有，记录应用情况；若没有，尝试设计一个简单的物联网应用方案，绘制出流程图。
农业生产新模式
课后作业
农业生产新模式
课堂总结
01
了解了物联网在农业生产中的应用。
02
通过奶牛产奶监测系统的实践探索，掌握了利用物联网解决问题的方法，并能迁移应用于解决其他问题。
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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