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物联网智慧农业实验室建设解决方案样本

物联网智慧农业实验室建设解决方案样本
物联网智慧农业实验室建设解决方案样本

物联网智慧农业实验室建设方案

一、物联网智慧农业实验室主要用途

物联网智慧农业实验室能够满足高校农林专业对物联网技术的应用, 以及专业开设的物联网导论、传感器原理及应用、无线单片机原理及应用、无线传感器网络及应用、 RFID技术及应用、物联网工程及应用、物联网标准与中间件技术、无线单片机应用课程设计、智慧农业应用系统设计等课程的实践实训教学需要, 并为学生或教师的物联网创新应用项目开发提供平台。

使学生经过该实验室的平台, 能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识, 具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识, 具备一定的物联网农业应用系统的开发、实践能力和科学研究能力。从而为地方经济建设提供物联网行业的人才供给实践、实训的平台。

二、物联网智慧农业实验室设计方案

物联网智慧农业实验室是以光载无线交换机为核心的物联网信息平台构建WiFi无线局域网, 覆盖实验室及其周边区域; 加

上实验室的有线网络交换机、网络路由器, 从而建立融合有线网络、无线局域网的物联网关键部分—网络层, 农业大棚及各种传感器、嵌入式设备经过WiFi-ZigBee网关、 WiFi设备服务器( 串口通信RS232或RS485转WiFi无线网络) 无线接入物联网工程信息平台, 构成全面涵盖物联网三个层次( 应用层、网络层、感知层) 的一个统一的物联网智慧农业实验平台。同时, 其它内置WiFi 模块的各种手持设备( 笔记本电脑、手机等) 也能无线接入该实验平台, 成为物联网实验设备的一部分; 师生教学、科研实践开发的其它感知模块, 经过与标准的WiFi设备服务器连接, 也能轻易接入该实验平台, 完成测试、验证。

本实验室专门为农林专业高校设计, 能够实现物联网智慧农业实验室内模拟的农业大棚内的农业生产环境数据采集、环境控制、人员物资管理、视频监控等功能, 以及对农业大棚的远程控制。同时, 我们提供该实验室系统的设计原理图, 开放足够多的端口和丰富、完善的接口数据以及二次开发包, 为教师、学生提供一个开放的平台去学习和研究。

2.1 物联网智慧农业实验室拓扑图:

如图1 物联网智慧农业实验室以光载无线交换机及其配套设备远端射频单元经过单模光纤链路分布无线信号; 结合农业

大棚及大棚内多种传感器、控制设备PLC、 Wifi-ZigBee网关、WiFi设备服务器、实验平台服务器及系统软件, 精准控制农作物的生长过程; 并使用智慧农业大棚信息展示屏实时展示农作物生长过程环境数据及生长场景, 实现物联网智慧农业实验室的功能。

图1 物联网智慧农业实验室拓扑图

2.2 光载无线交换机及其分布式天线系统

光载无线交换机及其配套设备远端射频单元为广州飞瑞

敖电子科技有限公司的核心产品, 用于实现WiFi无线射频信号的远距离、大范围的光纤分布, 是物联网无线网络分布的主要分布方式。

光载无线交换机安装在物联网智慧农业实验室内的落地式网络机柜里面, 与原本有线布线网络连接, 接入学院已有的计算

机网络。光载无线交换机内置2个WiFi接入点( AP) ( 所有网络协议处理、基带数据处理、射频信号处理都集中在光载无线交换机内) , 经过单模光纤链路将WiFi射频信号分布至物联网实验室, 在实验室里面安装2个远端射频单元, 完成全实验室的WiFi无线覆盖, 将实验设备和各类WiFi终端接入统一的WiFi无线局域网, 构成整体物联网平台。

2.3 物联网实验平台服务器

为实现物联网智慧农业实验平台的统一管理、实验室实验设备等管控、以及开展功能复杂的综合设计和科研项目, 在实验室内配置一台服务器。

该服务器安装系统软件, 及物联网实验的服务器端软件, 提供本地、或远程访问服务, 并实施对物联网实验的监控和设备管理。

2.4 智慧农业大棚

智慧农业大棚由农业大棚、智慧农业大棚信息展示屏、各种传感器、控制器及系统软件组成, 在老师及实验指导书的指导下完成物联网技术在农业的应用的学习与实验, 并能在该实验平台上进行创新科研课题研究。

2.4.1农业大棚:

农业大棚由骨架和覆膜组成, 用于农作物生长提供一个可控的空间。

2.4.2智慧农业大棚信息展示屏:

智慧农业大棚信息展示屏由液晶板拼接而成, 用于展示农业大棚内各传感器采集的环境数据和现场场景; 同时展示屏也是展示智慧农业的一个窗口。

2.4.3智慧农业大棚传感器:

传感器由ZigBee空气温湿度传感器、 ZigBee土壤温湿度传感器、 ZigBee土壤PH传感器、 ZigBee光合有效辐射传感器、ZigBeeCO2传感器、超高频RFID读卡器、 Wifi摄像头组成。ZigBee 传感器采集的数据经WiFi-ZigBee网关转换成Wifi信号接入物联网信息平台, 超高频RFID读卡器经其配套设备Wifi设备服务器接入物联网信息平台; 所有传感器用于采集农业大棚内影响作物生长的空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、光合有效辐射、 CO2

物联网技术对智慧农业规划的影响

物联网技术对智慧农业规划的影响 托普物联网指出:智慧农业是将全球定位系统、遥感、地理信息系统、人工智能等高新技术用于对农作物精确的管理方法。这种定位技术用于农业生产,主要是针对农田因土壤构成、肥力状况、作物生长情况等因素的差异而对种籽、化肥、除草剂和杀虫剂施用量提出的不同要求。在目前情况下,农民一般难以顾及这些因素,在同一地区不同条块的农田上使用等量的种籽和农用化学品,这除了用量过多而造成经济上的浪费之外,还导致了土壤中残余化学物质的积累和地下水资源的污染。 目前,信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式,同时也被广泛应用于农业各个领域。智慧农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态,其显著特征是在农业产业链的各个关键环节,充分应用现代信息技术手段,用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。在智慧农业环境下,信息和知识成为重要投入主体,并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率,智慧农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中,智慧农业将成为发展农业的重要内容,为加快发展农村经济,进一步提高农民收入提供新的经济增长极;为加快农业产业化进程,增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。 智慧农业规划示范效果图 1.1智慧农业的基本特征 现代农业相对于传统农业,是一个新的发展阶段和渐变过程。智慧农业是现代农业的重要内容和标志,也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约,其核心是信息、知识和技

术在农业各个环节的广泛应用。 1.2智慧农业的产业特征 智慧农业是一个产业,它是现代化技术与人的经验与智慧的结合及其应用所产生的新的农业形态。在智慧农业环境下,现代信息技术得到充分应用,可最大限度地把人的智慧转变为先进生产力,通过知识要素的融入,实现有限的资本要素和劳动要素的投入效应最大化,使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素,使农业增长方式从主要依赖自然资源向主要依赖信息资源和知识资源转变。因此,智慧农业也是低碳经济时代农业发展形态的必然选择,符合人类可持续发展的愿望。 2物联网技术是智慧农业的重要支撑 物联网是以感知、识别、传递、分析、测控等技术手段实现智能化活动的新一代信息化技术,其特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算机技术多信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。因此,物联网在农业领域的广泛应用,既是智慧农业的重要内容,也是现代农业的强大之撑,同时,智慧农业的发展也将为物联网技术在农业领域的应用提供无限广阔的市场。 智慧农业规划方案示范图 2.1物联网技术 智能装备农业现代化的一个重要标志,物联网等技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑。这些技术在农业中广泛应用,可实现农业生产资源、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享,以保证产前正确规划而提高资源利用效率;产中精细管理而提高生产效率,实现节本增效;产后高效流通并实现安全追溯。

智慧农业物联网系统设计

毕业设计(报告)课题:智慧农业物联网系统设计 学生: 夏培元系部: 物联网学院 班级: 物联网1404班学号: 2014270307 指导教师: 杨昌义 装订交卷日期: 2017年01 月日 I / 20

摘要 随着经济社会的发展,农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于ZigBee技术的智慧农业解决方案,成本低廉,是一般人都能负担的价格;控制更简单,让每一位刚接触的人都能轻松使用;功耗更低、组网更方便、网络更健壮,给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大,基于ZigBee 技术的智慧农业解决方案在使用中,要准确及时地操控所有设备,最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛,我们贴心为您呈现物联无线组网!智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域的其它ZigBee网络设备,实现中继组网,扩大覆盖区域,并传输网关的控制命令到相关网络设备,达到预期传输和控制的效果。基于先进的ZigBee技术,物联无线中继器无需接入网线,就可自行中继组网,扩散网络信号,让网络灵活顺畅运行,保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度,从而控制农植物的水分和光照。 关键词:物联网;智慧农业;云计算;物联网架构;ZigBee II / 20

智慧农业解决方案

智慧农业解决方案 1. 智慧农业概念定义: 智慧农业是充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。 托普云农智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 2.国内智慧农业建设现状: (1)智慧农业政策方面 我国政府部门高度重视我国农业的发展,先后出台了《农业科技发展"十二五"规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》、《全国农垦农产品质量追溯体系建设发展规划(2011-2015)》等政策,全力支持"十二五"期间我国农业的发展。 最新发布的《全国农业农村信息化发展″十二五″规划》(以下简称《规划》)透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范区获得农业部和财政部资金补贴。并先行先试重点开展3G、物联网、传感网、机器人等现代

信息技术在该区域的先行先试,推进资源管理、农情监测预警、农机调度等信息化的试验示范工作,完善运营机制与模式。将据悉,按照《规划》要求,今后五年,农业农村信息化总体水平将从现在的20%提高到35%,基本完成农业农村信息化从起步阶段向快速推进阶段的过渡。具体指标包括:农业生产信息化整体水平翻两番,达到12%;农业经营信息化整体水平翻两番,达到20%;农业管理信息化整体水平达到60%;农业服务信息化整体水平达到50%等。 (2)托普云农智慧农业在技术方面 随着物联网技术的不断发展,越来越多的技术应用到农业生产中。目前,RFID 电子标签、远程监控系统、无线传感器监测、二维码等技术日趋成熟,并逐步应用到了智慧农业建设中,提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步伐。 (3)托普云农智慧农业在应用方面 目前,利用RFID、无线数据通信等技术采集农业生产信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,使农业生产自动化、智能化,并可远程控制。 3. 托普云农智慧农业的建设内容: (1)智慧农业企业电子商务平台 企业信息门户:随着网络经济的发展,企业越来越重视信息的及时传送和内部、外部的直接交流,但也面临这样的问题:企业雇员之间、与合作伙伴和顾客之间都需要多种形式的信息交流。EIP是一个将企业所有应用和数据集成到一个

智慧农业解决方案落地完美版

希鸟智慧农业解决方案 1背景 巩固农业基础、实现农业现代化,一直是我国现代化建设的重要目标和重点任务。加快发展现代农业,既是转变经济发展方式、全面建设小康社会的重要内容,也是提高农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村的必然要求。 农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智慧化的程度尤为重要。农业、农村的信息化是国家信息化、现代化的基础和重要组成部分,没有农业、农村的信息化、现代化就没有整个国家的信息化和现代化。 希鸟智慧农业主要解决: 解决农业相关的运营者及时获取准确的农业产品生产现状,从而为农业生产提供保障的问题; 解决农业生产者及时获取和预测市场供求信息的问题; 解决科研人员与农业生产者之间的良好的信息的问题; 解决农产品消费者及时快捷地获取消费农产品的溯源信息而保证产品安全性的问题; 解决农业管理者及时获取农产品产业信息实现统筹管理的问题。

2希鸟智慧农业 希鸟智慧农业分三部分组成。 公有云:主要负责考勤,通知,流程,任务,指令,客服等; 私有云:主要解决农业运营者内部的物联网服务平台,农户管理平台,电子商务平台,质量与安全溯源平台等; 第三方:主要解决生产链(农技公司),供应链(物流),政府(农业局等)之间互通,保证高效,高产,不滞销。 2.1智慧农业的架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的架设。 基础设备:物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的架设; 核心技术:标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、APP端的客户端应用; 平台服务:管理服务(种植管理、行政管理、加工管理、专家会诊、决策分析)和监控服务(远程监控、自动化监控); 服务范围:种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等农副业运营者; 终端用户:管理端、生产种植端、专家端、商家端和消费端。

智慧农业解决方案

智慧农业就是将现代科技与农业发展结合,利用计算机与网络技术、物联网技术、传感器技术、无线通信技术等,通过智慧服务平台,实现对农业的可视化检测、控制、预警等功能,推动农业发展更进一步。下面了解一下智慧农业解决方案。 “智慧农业”系统及其整体解决方案,可以实现农产品从选种、育苗,到生产管理、订购销售、物流配送、质量安全溯源等产、供、销全过程的的高效感知及可控,促进传统农业向智慧农业转变。它涵盖农业规划布局、生产、流通等环节,主要由以下三大子系统构成:精准农业生产管理系统、农产品质量溯源系统和农业专家服务系统。 (一)“智慧农业”精准农业生产管理系统 利用温度、湿度、光照、二氧化碳气体等多种传感器对农牧产品(蔬菜、禽肉等)的生长过程进行全程监控和数据化管理,通过传感器和土壤成份检测感知生产过程中是否添加有机化学合成的肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂等物质;结合RFID电子标签对每批种苗来源、等级、培育场地以及在培育、生产、质检、运输等过程中具体实施人员等信息进行有效、可识别的实时数据存储和管理。系统以物联网平台技术为载体,提升有机农产品的质量及安全标准,从而让老百姓能够吃上放心菜。 系统主要功能: 1、农业现场数据采集功能(如温湿度、土壤酸碱度等); 2、农业生产现场视频采集、生产过程监控功能; 3、生产过程中积累的大量数据分析功能; 4、远程卷帘、灌溉、风机等遥控功能 5、手机监控、控制功能; (二)“智慧农业”农产品(猪肉)质量溯源系统 农产品质量管理系统,通过固定式专用RFID阅读器自动识别个体,进行自动分拣归栏,自动饲喂、自动追踪记录活动规律、饲养数据等,监控农产品(生猪)生长密度、环

基于物联网的智慧农业系统研究_朱茗

基于物联网的智慧农业系统研究□朱茗浙江省公众信息产业有限公司 农业种植中,为了防治病虫害和追求产量,过量使 用、滥用农药和化肥已成为不争的事实,同时随着全球变 暖,各种极端气象条件频发,使脆弱的农业更加雪上加 霜。中国农业需要变革,变革要从源头抓起。将物联网技 术应用在农业中,可以实现智能化识别、定位、追踪、监控 和管理,是智慧农业和精细化生产、管理、决策的技术支 撑,是发展“智慧农业”的核心。 一、中国农业发展现状 我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平 的30%和25%,且现有耕地中2/3是中低产田,农田灌溉 水的有效利用率只有30% ̄40%(发达国家已达50%  ̄70%)。化肥、农药等生产资料投入水平高且利用率低,并 导致了农业生态环境污染和破坏,土壤沙化、碱化、盐渍 化严重,耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚 至要低一半以上,21世纪我国人口增长和土地资源减少 的矛盾不可逆转。我国农业信息技术经过多年的研究, 有一定基础,但与目前应用需求差距很大,在生产过程科学 管理、 农产品质量安全与溯源、农业远程技术服务,农民远程培训等方面的研究刚刚起步;农业种植结构的调整, 养殖业以及其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标 准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快 捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍 未取得重要突破。 二、中国物联网发展现状 物联网技术涵盖范围极广,包括具备“内在智能”的 传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭 智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的, 如贴上RFID、条形码标签的各种资产、携带无线终端的 个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通 过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络 实现互联互通(M2M)、应用大集成(GrandIntegration)、以及 基于云计算的SaaS营运等模式,在内网(Intranet)、专网 (Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下,采用适当的信 息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网相关技术在中国已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个领域,在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、智慧城市、智慧医疗、车用传感器等领域率先普及,预计将实现三万亿的总产值。三、物联网在农业中的应用在大棚控制系统中,物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、CO2传感器等设备,监测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,并通过基于Zigbee网络协议的无线设备将参数传送到标准网关设备,标准网关通过GSM、CDMA或者以太网将数据发送到服务器中进行分析控制,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行检测控制。采用无线网络传递测量得到的农作物的各种参数,可以为精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。下一步的目标是一方面加入更多不同种类的传感器采集数据并加大采集频率,另一方面在云平台侧建立更多的数学模型,摸清不同地区、不同季节、不同农作物的最佳养殖规律,达到最优化品质、最优化质量的产品,并建立突然预案应对突发天气情况和其他一些突然情况对农作物生长的影响。四、小结与传统农业不能适应农业持续发展的需要相比,智慧农业可以实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标,不但可以最大限度提高农业生产力,而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。【摘要】本文分析了中国农业的现状,以及物联网对当前农业生产的推进作用,并以农业养殖大棚为例,说明了物联网 在农业养殖大棚中实现智慧农业管理的过程。 【关键词】物联网智慧农业Zigbee传感器 参考文献[1]黄桂田.《物联网蓝皮书:中国物联网发展报告(2012 ̄2013)》社会科学文献出版社2013 [2]徐勇军.《物联网关键技术》电子工业出版社2012 [3]李道亮.《农业物联网导论》科学出版社2012 新聚焦ewFocusN19

智慧农业物联网的概念和意义

中国农业物联网领航者——托普农业物联网 智慧农业物联网的概念和意义 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理及实现智能自动化。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。 智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用,实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体,对提高世界农业水平具有重要意义。 2010年,托普仪器开始专注于“智慧农业”方面的研究,五年来不断摸索前进,通过吸纳专业的研究人才、和高等院校合作及相关政府领导的方向性指导,使得托普仪器的农业物联网技术在时间的打磨下越来越成熟,越来越贴近用户需求。2014年,托普仪器联合中国工程院孙九林院士团队建立企业院士工作站,使公司研发水平更加精进,更具实力。5年来,托普仪器先后完成农业物联网系统10余个,在全国各地成功搭建的项目不胜枚举。其中,长春农博园、慈溪海通时代农场、山东兰陵(苍山)农业物联网示范园、江西凤凰沟物联网生态餐厅等项目更是被广大用户所熟知,成为众人津津乐道的农业物联网成功案例。 紧跟时代,助力农业,托普人在追求自身“农业梦”的同时,也一直都在帮助别人实现他们心中的农业梦想。相信通过大家的不懈努力,托普农业物联网技术必将惠及更多的农业人。

智慧农业大棚物联网智能系统

智慧农业建设果蔬大棚物联网 项 目 方 案

前言 (4) 一、农业物联网在现代设施农业应用的意义 (5) 二、果蔬大棚物联网方案概述 (7) 2.1 系统设计原则 (7) 2.2 系统功能特点 (8) 2.3 系统组成 (9) 3.4 系统示意图 (10) 三、各子系统介绍 (11) 3.1 环境参数采集子系统 (11) 3.2 自动控制系统 (12) 3.3 视频监控子系统 (16) 3.4 信息发布系统 (16) 四、中央控制室及管理软件平台 (18) 4.1系统平台功能 (18) 4.2 数据采集功能 (20)

4.3 设备控制 (22) 4.4 视频植物生长态势监控功能 (23) 五、项目的需求 (26)

前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一,是继互联网之后的又一次产业升级,是十年一次的产业机会。总体来说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术,物物相连,相互感知,若干年后,地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址,它的各种状态、参数可被感知。2009 年8 月温家宝总理在无锡提出"感知中国",物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。2010 年国家发布了"十二五"发展规划纲要,其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一节’构建下一代信息基础设施”中明确提到:推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。在第五章“加快发展现代农业‘第二节’推进农业结构战略性调整”中提出:加快发展设施农业,推进蔬菜、果蔬、茶叶、果蔬等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进水产健康养殖。推进农业产业化经营,促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出:推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用,做大做强现代种业。加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用,实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化,促进农机农艺融合。发展农业信息技术,提高农业生产经营信息化水平。 2013 年国家一号文件更是着重讲述物联网技术在农业中的应用。物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。

基于物联网技术的现代智慧农业解决方案

基于物联网技术的现代智慧农业解决方案上世纪九十年代后,无线技术的广泛应用使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展。尤其以Zibgee无线技术为主的物联网系统,使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。精准农业技术体系的实践与发展,已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。 那么什么是智慧农业了,根据维基百科上面的定义智慧农业主要有这些解释。 所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。 智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 “智慧农业”是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用,实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。“智慧农业”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体,对建设世界水平农业具有重要意义。 根据最新研究结果显示,我国实施精准农业的近期目标,一方面是总结国外发展经验,根据中国的国情找准自己的切入点,另一方面切实做好有关基于Zigbee无线技术的物联网应用与研究开发,力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。 托普物联网是浙江托普仪器有限公司主要经营项目之一。托普物联网依据自身研发优势,开发了多种模块化智能集成系统。 1、传感模块:即环境传感监测系统。它依据各类传感设备可以完成整个园区或完成对异地园区所需数据监测的功能。

基于物联网的智能农业系统设计

课程设计报告 (物联网技术与应用) 学院:电气工程与自动化学院 题目:基于物联网的智能农业系统设计专业班级:自动化131班 学号:2420132905 学生姓名:吴亚敏 指导老师:韩树人 时间:2016年4月30日

摘要 由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等,为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化,研究开发了基于物联网技术的职能农业系统,并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。 关键词:农业系统;物联网;系统设计

目录 摘要 (2) 第1章物联网技术的研究现状和发展情景 (1) 1.1研究现状 (1) 1.2发展趋势 (2) 第2章智能农业概述 (3) 第3章系统的需求分析 (4) 第4章系统的组成 (5) 第5章系统的开发平台设计 (6) 5.1无线传输协议选择 (6) 5.2硬件节点平台 (6) 5.3系统的软件设计 (7) 第6章系统调试 (8) 第7章心得体会 (9) 参考文献 (11)

第1章物联网技术的研究现状和发展情景 1.1研究现状 M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。 (一)M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。 (二)传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。 (三)射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。

智慧社区+物联网解决方案【新型智慧智能方案】

智慧社区+物联网解决方案 智慧城市概念的提出对于社区建设来说具有重大的意义,它推动了智慧社区建设的进程,并给予了建设工程提供基础。而同时在物联网的加持下,智慧社区的建设可谓是更“智能”。下面,我们就通过智慧社区+物联网解决方案,一起来探究一下吧! 一、行业背景 社区作为城市的基本单元,是政府服务具体体现的代表。可以说智慧地球由智慧城市组成,但智慧城市从智慧社区起步。国家统计局公布数据显示,2013年我国城镇化率达到了57.35%,我国城镇化进程不断深入,党的十八大报告明确提出将工业化、信息化、城镇化和农业现代化作为全面建设小康社会的抓手,并强调以推进城镇化为重点,着力解决制约经济持续健康发展的重大结构性问题,这充分显示了城镇化的重要地位。2014年5月4日,住房和城乡建设部办公厅关于印发《智慧社区建设指南(试行)》的通知,主要内容包括智慧社区的指导思想和发展目标、评价指标体系、总体架构与支撑平台、基础设施与建筑环境、社区治理与公共服务、小区管理服务、便民服务、主题社区、建设运营模式、保障体系建设等。但在加快城镇化的过程中也存在一些挑战,如老龄化现象严重、社区公共服务能力不足、文化娱乐设施无法满足居民日益增长的需求等。而智慧社区建设能够很好地解决上述问题,给我国的城镇化建设添砖加瓦,进一步提升城镇化的质量。 二、方案概述 “智慧社区”借助互联网、物联网,涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域,把握新一轮科技创新革命和信息产业浪潮的重大机遇,充分发挥信息通信(ICT)产业发达、RFID相关技术领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势,通过建设ICT基础设施、认证、安全等平台和示范工程,加快产业关键技术攻关,构建社区发展的智慧环境,形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式,面向未来构建全新的社区形态,实现“以智慧政务提高办事效率,以智慧民生改善人民生活,以智慧家庭打造智能生活,以智慧小区提升社区品质”的目标。 三、方案架构 该“智慧社区”解决方案,充分借助物联网、传感网,网络通讯技术融入社区生活的各个环节当中,实现从家庭无线宽带覆盖、家居安防、家居智能、家庭娱乐、到小区智能化为一体的理想生活。以信息化为驱动,推动社区生态转型,旨在通过先进适用技术应用和开发建设模式创新,综合运用信息科学和技术、消费方式、决策和管理方法,挖掘社区范围内外资源潜力,建设生态高效、信息发达、经济繁荣新型现代化社区。 “智慧社区”要建设一个中心、构建三个体系、服务三个对象。一个中心:智慧社区综合信息服务中心;三个体系:智慧社区服务体系、智慧小区管理体系、智慧家庭安防体系;三个对象:政府、企业、居民。

物联网在智慧农业中的应用

物联网在智慧农业中的应用 在传统农业中,灌溉、施肥、喷药,农民全凭经验和感觉。而如今,在智慧农业中,农作物浇水、施肥、打药时间,农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分,做到按需供给,一系列作物在不同生长周期的问题,都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽,作用显着,具体表现为:在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH 值等方面实现科学监测、科学种植, 帮助农民抗灾、减灾[1]. 在智慧农业中,可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网,特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件,可以为智慧农业提供科学依据,达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1 智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感器节点(环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等)和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 1.1 智慧农业定义 “智慧农业”也称为“智能农业”, 它充分应用现代信息技术、计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S 技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、问题预警等智能管理。智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源,最大限度地降低农业成本和能耗、减少

智慧农业物联网数据云平台解决方案

xx农业物联网+战略 ——基于大数据xx应用的解决方案目录 一、农业发展的几个阶段 (1) 二、智慧农业战略平台基本架构 (2) 三、平台的基本功能模块 (2) 四、平台的智能化控制 (3) 五、生产管理服务平台 (3) 六、农户智能管理系统 (3) 七、农产品溯源服务平台 (3) 八、移动可信查询终端 (4) 一、农业发展的几个阶段 1.农业 1.0时代(原始农业): 以人力为主,辅以简单的生产工具实现劳作。 2.农业

2.0时代(机械农业): 以大型农机具替代人力生产,提供效率。 3.农业 3.0时代(现代农业): 以自动化生产、规模化种植(养殖)增产增效。 4.农业 4.0时代(xx农业): 以物联网为依托,结合移动互联网实现大数据和云应用,通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。二、智慧农业战略平台基本架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1.基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2.核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3.平台服务包括管理服务(种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析)和监控服务(远程监控、自动化监控)。 4.服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5.终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。 三、平台的基本功能模块 1.行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用,保护大数据采集监控平台,智能化控制平台。

2.生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3.产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台,政务管理服务平台。 4.消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、平台的智能化控制 1.实现对特定设备的接管。 2.通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3.声光电一体化异常触发警报。 五、生产管理服务平台 1.合作社间独立账户,信息安全保密,可实现产供销业务流程,降低手工记账风险。 2.农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询,农机手与指挥中心实时通讯,机手、地块、农机、作业动态绑定,根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统 1.农务信息自查。 2.常见病情回复。 3.疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台 1.溯源(静态溯源、实施溯源)。 2.检验报告。 3.各类证书。

基于物联网的智慧农业发展与应用

基于物联网的智慧农业发展与应用 顿文涛1, 赵玉成2,袁帅3,马斌强1,朱伟1,李勉1,袁超1,赵仲麟1(1.河南农业大学,河南郑州450002;2.河南省农业机械试验鉴定站,河南郑州450008; 3.四川农业大学机电学院,四川雅安625014) 摘要:本文研究并论述了智慧农业的概念、特点和架构,结合物联网技术,分析了基于物联网的智慧农业在国内外的研究情况与典型应用,事实表明,物联网技术在智慧农业领域具有良好的发展前景。关键词:物联网;传感器;无线传感器网络;智慧农业;应用中图分类号:S126 文献标识码:A 文章编码:1672-6251(2014)12-0009-04 The Development and Application of Wisdom Agriculture Based on the Internet of Things DUN Wentao 1, ZHAO Yucheng 2,YUAN Shuai 3,MA Binqiang 1,ZHU Wei 1,LI Mian 1,YUAN Chao 1,ZHAO Zhonglin 1 (1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002; 2.Henan Agricultural Mechanical Test Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008; 3.College of Mechanical and Electrical Engineering,Sichuan Agriculture University,Sichuan Ya ′an 625014) Abstract:This paper studies and discussed the concept and characteristics and architecture of wisdom agriculture,and analyzed the domestic and overseas research situation and typical applications of wisdom agriculture based on the Internet of Things technology.The fact showed that Internet of things technology had bright development prospects in the field of wisdom agriculture.Key words:Internet of Things;sensor;wireless sensor network;wisdom agriculture;application 基金项目:国家自然科学基金项目(编号:31100067);河南农业大学博士科研启动项目(编号:30200345)。 作者简介:顿文涛(1980-),男,工程师,研究方向:计算机网络安全、传感器技术。通信作者:赵仲麟,男,副教授,研究方向:化学生物学、蛋白质工程、信息技术。收稿日期:2014-11-04 农业网络信息 AGRICULTURE NETWORK INFORMATION ·农业信息化· 2014年第12期 在传统农业中,灌溉、施肥、喷药,农民全凭经验和感觉。而如今,在智慧农业中,农作物浇水、施肥、打药时间,农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分,做到按需供给,一系列作物在不同生长周期的问题,都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽,作用显著,具体表现为:在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤 pH 值等方面实现科学监测、科学种植,帮助农民抗灾、减灾[1]。 在智慧农业中,可运用物联网的温度传感器、湿 度传感器、PH 值传感器、光照传感器、CO 2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH 值、光照强度、土壤养分、CO 2浓度等参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网,特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件,可以为智慧农业提供科学依据,达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1智慧农业 智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互 联网、移动通信网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感器节点(环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器等)和无线传感器网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、

智慧社区物联网解决方案【新型智慧

xx社区+物联网解决方案 智慧城市概念的提出对于社区建设来说具有重大的意义,它推动了智慧社区建设的进程,并给予了建设工程提供基础。而同时在物联网的加持下,智慧社区的建设可谓是更“智能”。 下面,我们就通过智慧社区+物联网解决方案,一起来探究一下吧! 一、行业背景 社区作为城市的基本单元,是政府服务具体体现的代表。可以说智慧地球由智慧城市组成,但智慧城市从智慧社区起步。国家统计局公布数据显示,2013年我国城镇化率达到了 57.35%,我国城镇化进程不断深入,党的十八大报告明确提出将工业化、信息化、城镇化和农业现代化作为全面建设小康社会的抓手,并强调以推进城镇化为重点,着力解决制约经济持续健康发展的重大结构性问题,这充分显示了城镇化的重要地位。2014年5月4日,住房和城乡建设部办公厅关于印发《智慧社区建设指南(试行)》的通知,主要内容包括智慧社区的指导思想和发展目标、评价指标体系、总体架构与支撑平台、基础设施与建筑环境、社区治理与公共服务、小区管理服务、便民服务、主题社区、建设运营模式、保障体系建设等。但在加快城镇化的过程中也存在一些挑战,如老龄化现象严重、社区公共服务能力不足、文化娱乐设施无法满足居民日益增长的需求等。而智慧社区建设能够很好地解决上述问题,给我国的城镇化建设添砖加瓦,进一步提升城镇化的质量。 二、方案概述 “智慧社区”借助互联网、物联网,涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域,把握新一轮科技创新革命和信息产业浪潮的重大机遇,充分发挥信息通信(ICT)产业发达、RFID相关技术领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势,通过建设ICT基础设施、认证、安全等平台和示范工程,加快产业关键技术攻关,构建社区发展的智慧环境,形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式,面

【新版】智慧农业物联网平台建设运营项目建议书

智慧农业物联网平台建设项目建议书

目录 前言-------------------------------------------------------------- 3 方案整体示意图--------------------------------------------------- 5 方案概述---------------------------------------------------------- 6 系统功能总体描述------------------------------------------------- 8 网络传输平台设备配置清单--------------------------------------- 9 信息精准采------------------------------------------------------11 数据可靠传------------------------------------------------------12 智能远程控制-----------------------------------------------------14

前言 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 我国是一个农业大国,又是一个自然灾害多发的国家,农作物种植在全国范围内都非常广泛,农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义,而农业专家又相对匮乏,不能够做到在灾害发生时及时出现在现场,因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。农业信息化,智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分,是农业发展的必然阶段,是新时期农业和农村发展的一项重要任务,是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化,对于促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设,通过信息技术改造传统农业、装备现代农业,通过信息服务实现小农户生产与大市场的对接,已经成为农业发展的一项重要任务。 农业物联网建设主要包括环境、植物信息检测,温室、农业大棚信息检测和标准化生产监控,精准农业中的节水灌溉等应用模式,例如农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更等环境状况以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息的监测。

lora智慧农业物联网系统

智慧农业物联网系统 解 决 方 案 北京创羿兴晟科技发展有限公司

、系统简介 “智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”是一套基于 modbus/bacnet协议及lora无线通讯系统平台,实现农业生产的智能化及绿色生态管理。该系统利用多种类型的传感器、自动化控制设备、多功能采集节点,以及无线组网系列设备等组建农业智能化生产与监测专用的无线传感网,对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等信息进行采集,并传输到云数据管理中心,通过特定的算法建立云数据库,并为农业管理部门及农户提供生产管理依据。此外,农户可在自己的管理权限范围内,对农业生产现场(如农业大棚、大田、水产品养殖场等)进行实时监测、设备远程控制、节能管理以及化肥等化学产品的使用管理,在保证农业生产的同时,实现农业生产的智能化管理,降低农业生产对自然环境的影响,实现农业生产过程的绿色生态管理。 目前,由于人们普遍认为农业本身就是绿色的,所以绝大多数智能农业的项目普遍关注农业生产的智能化,而很少关心农业生产对生态环境的影响。事实上,虽然农业本身是绿色的,但农业生产并不是绿色的,农业生产中使用的化肥、农药以及农机设备均会对自然环境造成影响。因此,“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”在设计思想上,与现有的智能农业物联网系统不同,该系统在实现农业智能化生产的同时,还尽量降低农业生产对环境的影响。通过物联网技术、云计算技术提高我国农业生产的管理水平,推动我国绿色生态农业的发展,提高我国农业的智能化、绿色生产水平,实现农业生产的智能化及绿色生产管理。 北京创羿兴晟科技公司研发了多款lora产品,例终端节点CY-LRB-102终端节点CY-LRB-101lora控制终端CY-LRW-102 lora检测终端CY-LRW-10等产品型号,还有多款产品正在研发中,将窄带物联网技术充分应用于现代农业中,打造智能农业系统。 图1智慧绿态农业物联网系统示意图

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