L,義務(wù)教育信息科技教學(xué)指南物聯(lián)網(wǎng)實踐與探索第24課農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式學(xué)習(xí)目標(biāo)01

了解物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。02

通過奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)的實踐探索，掌握利用物聯(lián)網(wǎng)解決問題的

方法，并能遷移應(yīng)用于解決其他問題。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式問題情景物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用1.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中有哪些應(yīng)用?2.如何實現(xiàn)奶牛產(chǎn)奶的監(jiān)測?使用了哪些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式學(xué)習(xí)內(nèi)容01探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用02奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐

一、探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式中，人們主要依靠經(jīng)驗和人力來進(jìn)行種植和養(yǎng)殖，通常根據(jù)季節(jié)、天氣和經(jīng)驗來判斷何時播種、施肥和灌溉。這不僅效率不高，而且容易受到自然環(huán)境和氣候的影響。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正在經(jīng)歷一場革命。在食品安全方面，可以通過條形碼、二維碼等方式監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品市場流動情況。分揀環(huán)節(jié)追潮倉儲環(huán)節(jié)追溯

消費復(fù)檢追潮加工環(huán)節(jié)追湖

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐在灌溉方面，現(xiàn)在通過物聯(lián)灌溉系統(tǒng)，可以自動調(diào)節(jié)水量，提高了生產(chǎn)效率。在養(yǎng)殖業(yè)方面，在動物身上佩戴傳感器，以便更好地照顧它們。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實時監(jiān)測空氣溫度和濕度、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分含量等數(shù)據(jù)。人們利用智能終端就能實時掌握農(nóng)田的情況，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從“跟著感覺走”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)據(jù)說了算”。奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的灌溉方式常常是人工操作且無法精確控制水量，導(dǎo)致大量水資源的浪費。安裝物聯(lián)灌溉系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)自動化控制，用戶可以通過手機(jī)或計算機(jī)遠(yuǎn)程控制灌溉，節(jié)省大量人力，還可以根據(jù)土壤濕度、植物需求等因

素精確控制水量，大大提高水資源的利用效率。奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用二、奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐在奶牛養(yǎng)殖中已經(jīng)使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。奶牛耳朵上黃色標(biāo)簽叫牛耳標(biāo)，是奶牛的“身份證”。當(dāng)產(chǎn)奶時，物聯(lián)系統(tǒng)可以識別奶牛的身份，并記錄產(chǎn)奶量等數(shù)據(jù)。如果某頭奶牛的日產(chǎn)奶量驟減，可以

根據(jù)牛耳標(biāo)找到它。探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐如何自動獲取每頭奶牛的產(chǎn)奶量呢?學(xué)習(xí)活動1:探究奶牛產(chǎn)奶量自動統(tǒng)計的核心問題探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用如何自動識別奶牛身份?如何采集奶牛產(chǎn)奶量?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式如何自動獲取每頭奶牛的產(chǎn)奶量呢?奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐1.需求分析，按環(huán)節(jié)分析系統(tǒng)的功能需求。2.功能實現(xiàn)，分析各個環(huán)節(jié)需要用到的物聯(lián)實驗設(shè)備及平臺。3.算法設(shè)計，根據(jù)需求分析和功能實現(xiàn)。4.確定傳感器的位置。學(xué)習(xí)活動2:分析奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)的功能需求探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐需求環(huán)節(jié)

功能描述采集數(shù)據(jù)采集奶牛的身份、產(chǎn)奶量數(shù)據(jù)。傳輸與存儲數(shù)據(jù)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送并存儲在物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。分析處理數(shù)據(jù)本項目不涉及分析處理數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)。反饋與控制顯示奶牛編號和產(chǎn)奶量。需求分析：按環(huán)節(jié)分析系統(tǒng)的功能需求。奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)功能需求表農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用功能實現(xiàn)：分析各個環(huán)節(jié)需要用到的物聯(lián)實驗設(shè)備及平臺?！?/p>

掌

控IOT采集數(shù)據(jù)

傳輸與存儲數(shù)據(jù)奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐反饋與控制

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用算法設(shè)計：根據(jù)需求分析和功能實現(xiàn)，繪制流程圖。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)平臺獲取奶牛編號獲取產(chǎn)奶量是按鈕是否按下上傳數(shù)據(jù)到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐否

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐學(xué)習(xí)活動3:

模擬實現(xiàn)奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)功能本活動利用超聲波傳感器獲得產(chǎn)奶量，利用RFID讀卡器和RFID卡識別奶牛。根據(jù)確定的功能需求，模擬實現(xiàn)系統(tǒng)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐配置物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺《

掌

控IOT掌控IOT

中小學(xué)物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺奶牛數(shù)據(jù)主控板掌控IOT在線物聯(lián)實驗平臺(網(wǎng)址：

/)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐(1)注冊登錄賬號。(2)添加項目和設(shè)備。項目管理

API接口調(diào)試

后臺管理系統(tǒng)

幫助

添加項目目請輸入項目名稱!項目管理確定

取消添加項目主題管理

設(shè)備管理設(shè)備名稱

client_id

User/Password

是否在線

觸發(fā)規(guī)則

操作MQTT查看查

看

暫無數(shù)據(jù)+添加設(shè)備主題：1個設(shè)備：0個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐硬件設(shè)備主控板*1超聲波傳感器*1

RFID

讀卡器*1

RFID卡*1

4pin

連接線*1

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用第一步：將超聲波傳感器和RFID傳感器連接主控板。接

SCL、SDA

接

口接PO、P1接口奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐連接W-Fi

名稱

C

mywifi

超時時拘10

抄連接MQIT服務(wù)器“fiotmpyt”端口

1883client

id“5b47fkYKD0”psd

5b47f9KEFp”初險化CJID

sda

CP將變量

k

·

設(shè)定為

C

按北引腳A或接超聲波傳感器初始化sda

P等待掃描…讀取

RFID卡片信息，以阻塞獲取RFID卡片序列號一直重復(fù)將變量V

·

設(shè)定為

100

讀取超聲波傳感器

sonic

的值(單位：cm)在顯示屏顯示字符串奶牛編號：奶牛編號：

5b47WIPg

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式第二步：編寫程序(圖形化)程序初始化RFID、

超聲波傳感器與按鍵

引腳，顯示“等待掃描...”。讀取RFID卡片

序列號，持續(xù)獲取超聲波傳感器數(shù)據(jù)算產(chǎn)奶

量并顯示。按鍵狀態(tài)為1時，將奶牛編號和產(chǎn)

奶量發(fā)布到指定主題。fromeducore

importrfid,button,ultrasonic,oled,wifi,mqttclientwifi.connect(ssid=

'mywifi',psd='123456789',timeout=10000)mqttclient.connect(server='',port=1883,client_id='

5b47f14909',us

scan_rfid

=rfid(sda=1,scl=0)k

=button(button.a)sonic=ultrasonic(sda=20,

scl=19

)oled.print

('等待掃描...')rf

=scan_rfid.scanning()sn

=rf.serial_number()while

True:v=

100

-sonic.distance()oled.print(

'奶牛編號：'+

str(sn)+'\n產(chǎn)奶量：'+str(v))if

k.status()==1:mqttclient.publish(topic='5b47fW11Pg',content='奶牛編號：'+

str(sn)+'程序初始化RFID、超聲波傳感器與按鍵引腳，顯示“等待掃描...”。讀取RFID卡

片序列號，持續(xù)獲取超聲波傳感器數(shù)據(jù)算產(chǎn)

奶量并顯示。按鍵狀態(tài)為1時，將奶牛編號

和產(chǎn)奶量發(fā)布到指定主題。探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用第二步：編寫程序(代碼版)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐連接W-Fi

名稱

C

mywifi

超時時拘10

抄連接MQIT服務(wù)器“fiotmpyt”端口

1883client

iduser

“5b47fkYKD0”psd

5b47f9KEFp”初險化CJID

sda

CP將變量

k

·

設(shè)定為

C

按北引腳A或

接超聲波傳感器初始化sda

P等待掃描…讀取

RFID卡片信息，以阻塞獲取RFID卡片序列號一直重復(fù)將變量V

·

設(shè)定為

100

讀取超聲波傳感器

sonic

的值(單位：cm)在顯示屏顯示字符串奶牛編號：奶牛編號：

5b47WIPg

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式第三步：主控板刷入程序凸刷入<1)代碼

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式

探索物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)實踐第

四

步

：功能測試(主控板顯示等待掃描，當(dāng)RFID卡靠近RFID讀卡器時，主控板顯示奶牛編號和產(chǎn)奶量；按下按鍵A時，向物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺發(fā)送奶牛編號和產(chǎn)奶量。)設(shè)備ID日

期數(shù)據(jù)5b47f149092024-0B-2B1800:1136377121,9556476149092024-08-2B1800:1136377121,952/10000按下按鍵A項目名稱

主題名稱

使用情況奶牛編號

產(chǎn)奶量請同學(xué)們采集奶牛的編號和產(chǎn)奶量，將數(shù)據(jù)記錄在表中。拓展與提升1.請在探索本項目的基礎(chǔ)上，為奶牛產(chǎn)奶監(jiān)測系統(tǒng)增加一個新功能。2.實地考察本地的農(nóng)場、牧場等，觀察是否利用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。若有，請?zhí)岢錾壐倪M(jìn)方

案；