物联网工程专业系列教材：农业物联网导论 [Introduction to Internet of Things in Agriculture] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李道亮 著

图书标签:

• 物联网
• 农业物联网
• 智能农业
• 传感器
• 数据分析
• 无线通信
• 农业工程
• 物联网工程
• 精准农业
• 嵌入式系统

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030356918

版次：1

商品编码：11122915

包装：平装

外文名称：Introduction to Internet of Things in Agriculture

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

页数：395

字数：480000

正文语种：中文

内容简介

　　农业物联网是现代信息与通信技术在农业中的集成与应用，是农业生产方式变革的重要支撑，是现代农业发展的重要方向。
　　《物联网工程专业系列教材：农业物联网导论》从感知、传输、处理和应用4个层面详细阐述了农业物联网的理论体系架构，对每一层所涉及到的关键技术的基本原理、地位和在农业中的应用进行了深入的剖析，力争让读者对先进感知、可靠传输和智能处理的各种技术原理及其在大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农产品物流及电子商务等领域的集成应用有一个全面的了解。
　　《物联网工程专业系列教材：农业物联网导论》适合高等农业院校电子、自动化、通信、计算机和农业物联网工程等相关专业作为专业教材使用，也适合其他专业作为选修教材使用，亦适合农业信息化领域的科研工作者和相关企业人员参考阅读。

作者简介

　　李道亮，中国农业大学信息与电气工程学院教授，博士生导师，研究方向为农业先进传感与智能处理技术。
　　现为国际信息处理联合会先进信息处理分会主席，中欧农业信息技术研究中心主任，先进农业传感技术北京市工程技术研究中心，北京市农业物联网工程技术研究中心主任，科技部国家农村信息化指导组专家，农业部全国农业农村信息化发展“十二五”规划课题组组长，欧盟第七框架国际科技合作项目评审专家，国家863计划、国家科技支撑计划、国家农业科技成果转化项目评审专家，国际合作重点项目评审专家，中国农业工程学会理事，信息与情报专业委员会副主任委员，中国农业机械学会青年工作委员会副主任委员，中国畜牧兽医学会信息技术分会副理事长，中国农学会农业现代化研究会副秘书长，北京市农业信息化学会监事长，第一届至第六届国际计算机与计算技术在农业应用国际研讨会主席。
　　2002年获得北京市科技进步二等奖和全国农牧渔业丰收二等奖，2003年获得度教育部优秀青年教师基金获得者，2004年获得教育部霍英东优秀青年教师基金、北京市科技新星，2005年任国际人工智能大会主席，2006年入选首届中国信息化百名学术与管理带头人并获天津市科技进步二等奖，2007年被评为“中国农业信息化年度人物”和“茅以升青年科技奖”，2008年获教育部科学技术二等奖和中国农业工程学会青年科技奖，2009年入选教育部新世纪人才并获得大北农科技奖，2011年获得中国青年科技奖。
　　拥有国家发展专利11项；已发表的论文中SCI索引58篇，EI索引60篇；出版专著8部；拥有计算机软件著作权32项；研发的农业物联网产品在江苏、浙江、山东、北京等15个省份进行了大面积推广应用，取得了良好的经济和社会效益。

内页插图

目录

绪论
0.1 农业物联网的概念和内涵
0.2 发展农业物联网的意义
0.3 农业物联网网络架构
0.4 农业物联网关键技术
0.4.1 农业信息感知技术
0.4.2 农业信息传输技术
0.4.3 农业信息处理技术
0.5 农业物联网应用进展
0.5.1 农业信息感知技术应用进展
0.5.2 农业信息传输技术应用进展
0.5.3 农业信息处理技术应用进展
0.6 写作本书的目的和意义
0.7 本书的基本框架

感知篇
第1章 农业信息感知概述
1.1 农业信息感知基本概念
1.2 农业信息感知内容
1.2.1 农业水体信息传感
1.2.2 土壤信息传感
1.2.3 农业气象信息传感
1.2.4 农业动植物生理信息感知
1.2.5 农业个体识别
1.2.6 农业遥感
1.2.7 农业定位导航跟踪
1.3 农业信息感知体系框架
1.4 农业信息感知技术研究进展
1.4.1 农业水质信息传感技术研究进展
1.4.2 土壤信息传感技术研究进展
1.4.3 农业气象信息智能传感技术研究进展
1.4.4 动植物生理信息检测技术进展
1.4.5 农业RFID与条码技术研究进展
1.4.5 农业遥感技术研究进展
1.4.7 农业定位导航跟踪技术研究进展
第2章 农业水体信息传感技术
2.1 概述
2.2 溶解氧传感器
2.2.1 溶解氧检测原理
2.2.2 溶解氧传感器的变送技术
2.3 电导率传感器
2.3.1 电导率检测原理
2.3.2 电导率传感器的变送技术
2.4 pH传感器
2.4.1 pH检测原理
2.4.2 pH传感器的变送技术
2.5 氨氮传感器
2.5.1 氨氮检测原理
2.5.2 氨氮传感器的变送技术
2.5 浊度传感器
2.5.1 浊度检测原理
2.5.2 浊度传感器的变送技术
2.7 叶绿素a传感器
2.7.1 叶绿素a检测原理
2.7.2 叶绿素a传感器的变送技术
第3章 土壤信息传感技术
3.1 概述
3.2 土壤含水量传感技术
3.2.1 时域反射法测土壤水分
3.2.2 频域反射法测土壤水分
3.2.3 驻波率法测土壤水分
3.2.4 中子法测土壤水分
3.2.5 张力计法测土壤水分
3.3 土壤电导率传感技术
3.3.1 电磁感应法测土壤电导率
3.3.2 电流-电压四端法测土壤电导率
3.3.3 时域反射法测土壤电导率
3.3.4 土壤水分、电导率复合检测
3.4 土壤养分传感技术
3.4.1 光谱检测方法测土壤水分
3.4.2 电化学检测方法测土壤水分
第4章 农业气象信息传感技术
4.1 概述
4.2 太阳辐射
4.2.1 太阳辐射量检测原理
4.2.2 太阳辐射计的变送技术
4.3 光照度
4.4 空气温湿度
4.4.1 SHT系列传感器测量原理
4.4.2 HMP45系列传感器测量原理
4.5 风速风向
4.5.1 超声波法
4.5.2 热流速法
4.6 雨量
4.6.1 翻斗雨量计测量原理
4.6.2 光学雨量计测量原理
4.7 CO2
4.7.1 红外式CO2测量原理
4.7.2 红外式CO2变送技术
4.8 大气压力
第5章 农业动植物生理信息传感技术
5.1 概述
5.2 植物生理传感器
5.2.1 植物茎流传感器
5.2.2 植物茎秆直径传感器
5.2.3 叶绿素含量测定仪
5.2.4 植物叶片厚度传感器
5.3 动物生理传感器
5.3.1 脉搏传感器
5.3.2 血压传感器
5.3.3 呼吸传感器
第6章 农业个体标识技术
6.1 概述
6.2 RFID技术
6.2.1 RFID技术特点
6.2.2 RFID系统的组成
6.2.3 RFID识别工作原理
6.2.4 RFID在农业物联网中的典型应用
6.3 条码技术
6.3.1 条码技术简介
6.3.2 条码识别丁作原理
6.3.3 条码技术在农业物联网中的典型应用
第7章 农业遥感技术
7.1 概述
7.2 作物长势遥感监测
7.3 作物水分和养分遥感监测
7.3.1 作物水分遥感反演
……
传输篇
处理篇
应用篇

精彩书摘

　　5.3 动物生理传感器
　　动物生理传感器主要用于检测动物体的机能（如消化、循环、呼吸、排泄、生殖、刺激反应性等）的变化发展以及对环境条件所起的反应等。动物体的各种机能是指它们的整体及其各组成系统、器官和细胞所表现的各种生理活动。
　　5.3.1 脉搏传感器
　　脉搏传感器的基本功能是将各浅表动脉搏动压力这样一些物理量转换成易于测量的电信号。脉搏传感器种类很多，按照工作原理来分，脉搏传感器可以分为压力传感器、光电式脉搏传感器、超声多普勒技术及传声器等。其中压力传感器用得最多，因为它是将压力信号转换为电信号。它还包括压电式传感器和压阻型传感器（曾小青等，2003；王国力等，2004）。
　　1.压力式脉搏传感器
　　压力传感器分为压电式传感器、压阻式传感器和压磁式传感器3种。
　　①压电式传感器 其原理是利用压电材料的物理学效应（压电效应）将感测到的脉搏的机械压力信号转换为电信号。压电式传感器可分为压电晶体式传感器、压电陶瓷式传感器、压电聚合物传感器和PVDF压电材料传感器等。
　　②压阻型传感器其原理是主要利用介质的压阻效应，即介质电阻率随机械压力变化而变化的性质制成的，可分为固态压阻式传感器、液压传感器和气导式传感器3种。
　　③压磁式传感器也叫磁弹性传感器，是一种新型压力传感器。其作用原理是物理学效应（磁弹性效应），这种传感器是利用磁导率随机械压力变化而变化的性质制成的。
　　2.光电式脉搏传感器
　　光电式脉搏传感器的工作原理主要如下：血液的流动会导致血管内的血容量发生改变，而血容量的多少会影响血液对光线的吸收量，从而导致透过组织的光线强度也将随血流的变化而发生变化。光电传感器就是将接收透射后的光信号转换为电信号，从而来获取脉搏信息的，可分为出光电容积式脉搏计、光闸式挠动脉脉搏传感器和红外光电传感器等。
　　3.传声器
　　脉搏的搏动可以认为是一种振动信号，继而会产生波动，由于其频率极低，所以其本质应是一种次声波。传声器就是利用物理声学原理，通过探测器感测由脉搏引起的振动（听信号）。提取方法主要有间接耦合的方式（即非接触式）。
　　4.超声多普勒技术
　　国内对脉搏波的研究在仪器上正朝超声显像方面发展，脉搏图也进入了由示波图到声像图研究的新阶段。动脉脉搏除了包含压力搏动的信息之外，还有管腔容积、脉管的三维运动和血流速度等多种信息，仅用压力脉图难以全部定量地反映脉象构成要素的指标。随着医学超声显像技术的发展，超声多普勒技术在脉象客观化的研究中已经日益受到重视，取得了一定的进展（沙洪等，2007）。
　　……

前言/序言

物联网工程专业系列教材：农业物联网导论 图书简介 本书旨在为物联网工程专业的学生提供一门深入且全面的农业物联网导论课程。本书将物联网技术及其在现代农业中的创新应用进行系统梳理和详细阐述，旨在培养学生掌握农业物联网的核心理论、关键技术、典型系统以及未来发展趋势，使其能够胜任农业物联网领域的规划、设计、开发、部署与维护等工作。 核心内容概述： 本书内容结构清晰，逻辑严谨，涵盖了从基础理论到前沿应用的完整知识体系。 第一部分：农业物联网基础与概念 农业发展现状与挑战： 详细分析传统农业面临的资源约束、环境压力、生产效率瓶颈以及市场需求变化等挑战。同时，介绍智慧农业、精准农业、智能农业等概念的演进，为引入物联网技术奠定背景。 物联网基本原理与架构： 深入讲解物联网的定义、关键技术（如传感器、通信协议、云计算、大数据、人工智能等）以及典型的物联网体系架构（感知层、网络层、平台层、应用层）。 农业物联网的内涵与特征： 阐述农业物联网的独特价值，强调其在提升农业生产效率、保障农产品质量安全、优化资源配置、实现可持续发展等方面的关键作用。分析农业物联网在数据采集、信息传输、智能决策、精准控制等方面的特殊需求与挑战。 第二部分：农业物联网关键技术与组件 传感器技术在农业中的应用： 详细介绍各类农业物联网常用的传感器，包括但不限于环境监测传感器（土壤湿度、温度、光照、CO2浓度、pH值等）、作物生理监测传感器（叶温、叶绿素含量、生长速度等）、畜牧监测传感器（体温、活动量、定位等）以及农产品质量监测传感器。讲解传感器的选型、部署、校准与维护。 通信技术与网络协议： 深入探讨适用于农业场景的通信技术，如短距离通信（Zigbee, LoRa, Bluetooth）、无线局域网（Wi-Fi）、蜂窝网络（4G/5G）以及低功耗广域网（LPWAN）。讲解在农业环境中部署和管理通信网络的策略，以及相关物联网通信协议（如MQTT, CoAP）的应用。 数据采集与处理技术： 介绍农业物联网数据的采集方法、数据格式以及初步处理技术。重点讲解数据清洗、去噪、集成、融合等方法，为后续的数据分析和决策提供高质量数据。 平台技术与云计算： 阐述农业物联网平台的架构设计与功能实现，包括设备管理、数据存储、数据分析、应用开发等模块。讲解如何利用云计算、边缘计算等技术构建弹性、可扩展的农业物联网基础设施。 大数据与人工智能在农业中的应用： 深入研究如何利用大数据分析技术挖掘农业生产过程中蕴藏的规律和知识。重点介绍机器学习、深度学习等人工智能算法在作物生长模型预测、病虫害智能诊断、产量预测、农事活动优化、资源需求预测等方面的具体应用。 第三部分：农业物联网典型应用系统 精准种植系统： 详细介绍基于物联网技术的精准灌溉、精准施肥、精准施药、精准播种与移栽等应用。分析如何通过传感器监测和数据分析，实现对作物生长环境的精细化调控，提高资源利用效率，减少环境污染。 智能温室与大棚监控系统： 讲解如何利用物联网技术实现温室环境（温度、湿度、光照、CO2浓度）的实时监测、远程控制与自动化调控，优化作物生长环境，提高产量和品质。 畜牧养殖物联网系统： 探讨如何利用传感器和通信技术对牲畜的健康状况、行为活动、环境参数进行实时监测，实现智能饲喂、疾病预警、精准繁殖和环境管理，提升养殖效率和动物福利。 农产品质量追溯系统： 介绍如何构建端到端的农产品质量追溯体系，利用物联网技术记录农产品从生产、加工、流通到销售的每一个环节信息，确保农产品安全，提升消费者信任。 智慧农田与农机自动化： 讲解如何将物联网技术应用于农田的智能化管理，包括农田环境监测、智能灌溉、灾害预警等。同时，介绍农机在物联网支持下的远程监控、故障诊断和自主作业等应用。 第四部分：农业物联网发展趋势与挑战 前沿技术展望： 探讨5G/6G通信、边缘智能、区块链、数字孪生等新兴技术在农业物联网领域的潜在应用价值和发展方向。 标准化与互操作性： 分析当前农业物联网发展中面临的标准化难题，探讨如何实现不同厂商、不同系统间的互联互通。 数据安全与隐私保护： 深入研究农业物联网数据安全面临的风险，讲解如何构建安全可靠的数据传输、存储与访问机制，保护农民和农业企业的合法权益。 行业发展挑战与对策： 讨论农业物联网推广应用中的政策法规、人才培养、投资回报、农民接受度等方面的挑战，并提出相应的应对策略。 本书特色： 理论与实践相结合： 本书不仅深入讲解农业物联网的理论基础和技术原理，还结合大量实际案例，展示物联网技术在农业生产中的成功应用。 面向工程应用： 本书的编写注重工程实践，引导学生掌握从需求分析、系统设计到方案实现的完整过程。 前沿技术导向： 及时反映农业物联网领域的最新技术进展和发展趋势，帮助学生把握行业脉搏。 体系化知识结构： 采用由浅入深、层层递进的编排方式，构建完整的知识体系，便于学生系统学习和掌握。 丰富教学资源： 配备丰富的图表、示意图、实验指导（若有）等教学辅助资源，提升学习效果。 本书适合作为高等院校物联网工程、计算机科学与技术、自动化、农业工程等专业的教材，也可供从事农业信息化、智慧农业、农产品质量安全等领域研究与开发的技术人员参考。通过学习本书，读者将能够深刻理解农业物联网的价值，掌握其核心技术，并能初步设计和构建面向实际应用的农业物联网解决方案，为推动我国农业现代化和乡村振兴贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本《物联网工程专业系列教材：农业物联网导论》我读了有一段时间了，总的来说，它确实在理论深度和实践指导上给我留下了深刻的印象。首先，它的体系结构非常清晰，从最基础的物联网概念入手，循序渐进地讲解了传感器技术、网络通信协议、数据处理与分析等核心要素，并且非常巧妙地将这些理论知识与农业生产场景紧密结合。我尤其喜欢它在讲解通信协议时，并没有止步于理论的罗列，而是花了很大篇幅去分析不同协议在农业物联网应用中的优劣势，比如LPWAN在低功耗广域覆盖方面的优势，Wi-Fi在局域网内高带宽传输的便利性，以及蓝牙在短距离设备互联的适用性。这一点对于我们这些初学者来说，无疑是极大的帮助，能够帮助我们建立起一个更加立体和实用的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

从技术实现的角度来看，这本书也提供了非常详实的信息。在介绍各种传感器、通信模块、嵌入式系统时，作者不仅会给出技术规格，还会对不同型号产品的性能、成本、功耗等方面进行对比分析，这对于读者在实际项目设计中进行技术选型具有极高的参考价值。我尤其对书中关于边缘计算在农业物联网中的应用章节印象深刻，它清晰地阐述了边缘计算如何能够降低网络带宽压力，提高数据处理效率，以及在实时性要求较高的场景下的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是，这本书在案例分析方面做得非常出色。作者没有仅仅停留在概念的介绍，而是通过大量的实际案例，将理论知识与实际应用场景相结合。比如，书中对“智慧农场”的构建进行了详细的分解，从农田环境监测到作物生长过程管理，再到产品销售渠道的打通，每一个环节都提供了相应的物联网解决方案。这些案例不仅具有很强的借鉴意义，更让我看到了物联网技术在农业领域的广阔前景，也更加坚定了我投身于这一领域的决心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计也相当用心。清晰的章节划分、恰当的字号、以及丰富的插图和表格，都使得阅读体验非常舒适。我喜欢在阅读过程中，遇到不理解的概念时，能够迅速找到相关的图表或流程图来辅助理解。这种良好的阅读体验，在一定程度上也提升了我学习的积极性，让我愿意花更多的时间去深入研读。

评分☆☆☆☆☆

在内容的前沿性方面，这本书也给我带来了不少惊喜。虽然是教材，但它并没有停留在过时的技术和应用上，而是积极关注了当前物联网领域的热点和发展趋势。我看到书中提到了人工智能在农业物联网中的应用，例如利用机器学习算法进行农作物产量预测，或者通过计算机视觉技术识别病虫害。这让我意识到，物联网并非孤立的技术，而是与其他前沿技术深度融合的产物。书中对这些新兴应用的介绍，不仅拓宽了我的视野，也激发了我对未来农业技术发展的无限遐想。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是和一位经验丰富的导师在进行一次深入的交流。作者在书中提出的许多观点，都饱含着对农业发展现状的深刻洞察和对未来趋势的敏锐判断。我特别赞同书中关于“数据是农业物联网的灵魂”这一论点。过去，农业生产很大程度上依赖于经验和直觉，而物联网的出现，使得我们可以通过收集海量数据来驱动决策，从而实现更加科学和精细化的管理。书中对数据采集、存储、处理和应用等各个环节的详细论述，都围绕着“数据价值最大化”这一核心展开，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术严谨性毋庸置疑。作者在引用文献和数据时都非常谨慎，并且会对相关的理论基础和数学模型进行详细的推导和解释，这使得书中的内容具有很强的说服力。虽然我并非所有数学推导都能完全跟上，但作者的讲解思路清晰，逻辑性强，让我能够大致理解其原理。这种严谨的态度，对于培养我们作为工程师的科学素养至关重要，也让我更加信服书中提出的解决方案和技术建议。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格比较严谨，但又不失可读性。它不像一些纯理论书籍那样枯燥乏味，而是通过大量的图表、流程图和实际案例来辅助说明，这极大地降低了阅读门槛。我特别欣赏书中对一些复杂概念的解释，往往能用一个生动的比喻或者一个通俗的例子来将其化繁为简，让读者能够快速领会其精髓。比如，在讲解物联网架构时，作者就将其比作一个“信息传递链条”，从感知层到网络层再到应用层，层层递进，逻辑清晰。这种“化繁为简”的能力，在我看来是衡量一本好教材的重要标准之一，它不仅能帮助我们掌握知识，更能培养我们的逻辑思维能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨农业物联网的应用案例时，可以说是下了真功夫。它不仅仅列举了一些宏观的智慧农业项目，而是深入到具体环节，比如精准灌溉、病虫害监测、牲畜健康管理、农产品溯源等等。我印象最深的是关于精准灌溉的部分，作者详细分析了土壤湿度传感器、气象站、水泵控制模块等硬件的选型，以及数据采集、传输、分析后如何联动灌溉系统的整个流程。而且，他还提供了一些实际案例的图示和流程图，让我能够非常直观地理解其中的逻辑。这种由表及里、由点及面的讲解方式，让原本有些抽象的物联网技术变得生动而接地气，对于我这样渴望将理论知识转化为实际操作的读者来说，简直是如获至宝。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《物联网工程专业系列教材：农业物联网导论》这本书，对我来说是一本兼具理论深度和实践指导价值的优质教材。它不仅为我构建了一个扎实的农业物联网知识体系，更激发了我对这一领域探索的热情。无论是对于即将步入职场的学生，还是希望提升自身技能的从业者，我相信这本书都能带来巨大的启发和帮助。我非常期待能够将书中学习到的知识，运用到未来的实际工作中，为推动我国农业现代化进程贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

啊拉开手机导购啦卡还是德国了客户

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[QY]"

评分☆☆☆☆☆

书写的比较浅，只能初步了解物联网，实质性东西不多

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

质量不错！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

概述5.2

评分☆☆☆☆☆

d　李道亮，中国农业大学信息与电气工程学院教授，博士生导师，研究方向为农业先进传感与智能处e理技术。　　现为国际信息处理联合会先进信息处理分会主席，中欧农业信息技术研f究中心主任，先进农业传感技术北京市工程g技术研究中心，北京市农业物联网工程技术研究中心主任h，科技部h国家农村信息化指导组专家，i农业部全国i农业农村信息化发展“十二五”规划课题组组长，欧盟第七框架国际科技合作项目评审专j家，国家863计划、国家科技支撑计划、国家农业科技成果转化项目评审专家，国际合作重点项k目评审专家，m中国农业工程学会理事，l信息与情报专业委员会副主任委员，中国农业机械学会青年工m作委员会副主任委员，中国畜牧兽医学会m信息技术o分会副理事长，中国农学会农业现代化研究会副秘书长，北京市农业信息化o学会监事长，p第一届至第六届国际计算机与计算技术在农业应用国际研讨会主席。　　2002年获p得北京市科技进步二等奖和全国农牧渔业丰收二等奖s，2003年获得度教育部优秀青年教师基金获得者，2004年获得教育部霍英东优r秀青年教师基金、北京市科技新星，2005年任国际人工智能大会主席，2006年入s选首届中国信息化百名学术与管理带头人并获天津市科技进步二等奖，2007年被评为“中国农业信息化年度u人物”和“茅以升青年科u技奖”，200v8年获教育部科学技术二等奖和中国农业工程学会青年科技奖，2009年入选教育部新世纪人才w并获得大北农w科技奖，2w011年获得中国青年科技奖。　　拥有国家发展专利11项x；已发表的x论文中SCI索引58篇，EI索引60篇；出版专著8部；拥有计算机软件著作权32项；研发的农业物联网产品在江苏、浙江z、山东、北B京等15个省份进行了大面积推广应用，取得了良好的经济和社会效益。

评分☆☆☆☆☆

植物生理传感器5.2.1

评分☆☆☆☆☆

(100%好评)