智慧农业小创客研学课程:探索农业物联网的密码

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农业物联网研学课程智慧农业育儿 |
分类: 儿童科学素养课程 |
农业物联网,就是通过各种环境传感器及现代仪器仪表显示,组装的农业生产自动控制系统。农业物联网在未来将走入寻常百姓家,改变着农业生产的方方面面,例如,农业物联网可以为种养殖温室提供精准调控提,从而使农作物或畜禽养殖过程达到最佳生长环境,以达到增加产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
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到2050年,全球人口将达到96亿。为了养活这一庞大的人口,现代农业必将采用物联网。在恶劣气候变化及极端天气条件等挑战中,物联网正在消除这些挑战并帮助人类,以满足我们对更多粮食及食物的需求。
研学实践活动目的
- 认识智慧农业、现代农业(多媒体PPT)及其对人类粮食安全的重要性;
- 认识物联网与传感器(多媒体PPT介绍);
- 了解土壤湿度传感器并组装自动滴灌系统;
- 掌握草莓移栽劳动技巧,学会布设自动滴灌系统;
- 了解并组装气象观测系统部件;
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研学活动准备及材料
- 多媒体资料:准备智慧农业、现代农业、农业物联网与传感器的多媒体PPT;
- 材料准备:气象观测系统部件,滴灌系统材料,草莓苗;
研学实践流程与内容
- 研学老师讲解智慧农业、农业物联网与传感器的原理及作用;
- 学生参观智能温室大棚,记录农业物联网的组成及传感器的种类;
- 研学老师讲解气象与农业的关系,介绍气象观测系统的组成;
- 在研学老师指导下,学生动手移栽草莓苗,布设草莓田间滴灌系统;
- 在研学老师指导下,学生(分组分工)组装气象观测系统;
- 学生制定一份气象观察表,记录并分析气象数据的日变化;
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基本知识及讨论
农业物联网的基本原理
在计算机互联网的基础上,农业物联网是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
农业物联网的基本结构
物联网的结构大致可以分为3个层次: 首先是传感网络(二维码、RFID射频识别技术);其次是传输网络(现有的互联网,通信网络或下一代网络);第三是应用网络(现有的手机,PC等终端)。
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农业物联网的基本作用
农业物联网可以实现24小时实时监控环境并进行保存数据,可以实现科学合理的施肥、喷灌、除草,从而大大降低生产成本。
农业物联网的应用上,一般是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并准确地确定发生问题的位置,以达到自动化、智能化、远程控制的农业生产管理目的。其中,传感器(温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光照度传感器、CO2传感器),是农业物联网的关键部件!
例如在炎热的夏天,会根据光照强度传感器提供的信息,为用户提供遮光建议(如果有遮光设备的话);或者通过湿度传感器实现水供应:在土壤水分不足时,启动灌溉系统,例如滴灌或地下方法,来减少蒸发和提高土壤水分含量,确保作物生长良好。