目前，农机在我国农业生产中得到了普遍地应用，农机的快速发展，不仅提高了农业的生产效率，也使农民的劳动强度得到了缓解，同时也使农业生产的环境得到了很大的改善，促进了我国农业的不断发展，增加了农民的收益。然而随着农机作业范围的扩大，出现了农机的管理和作业质量问题。首先，农机作业信息滞后、时效性差、可用率低等问题，直接影响到农机的作业质量，而农机的作业质量不仅关系着农业现代化的发展，还直接影响到农业的增产、农民的增收以及农民使用农机的积极性。其次，目前缺少有效的农机调度及管理手段，这不仅降低了农机作业的工作效率和作业质量，也造成了农机的不合理配置，导致了资源的严重浪费，给农机作业的进一步发展带来了困难。另外，在农机作业过程中存在一定的骗补等现象，亟需一套科学的管理方式对农机的作业质量进行有效地监管。
 

在这样的情况下如何改善农机在管理上较为落后的现状，达到“高质量的作业过程、精准的作业面积、较低的作业成本”的要求？如何解决农机运行信息反馈滞后、运营高成本、农机的高闲置率、作业过程中的作弊带来的损失？如何快速、高效的为农户提供高质量的农机作业？如何最大程度的利用农机资源提高整体业务运营效率？这些问题都是当下农机领域迫在眉睫需要解决的问题。
 

一、方案总体概述

 

针对以上问题，按照国家和部分省市关于农机作业技术规范的要求，深圳远佳智慧科技有限公司推出了基于物联网技术的农机作业质量在线监测方案，方案由农机智能管理终端，无线通信网络，精准农业云平台三大部分组成，采用云、管、端的技术架构，通过云平台、基于无线通讯技术的农机智能管理终端以及各类传感器，将农机的位置信息、作业信息、状态信息等进行采集，并通过无线网络（GPRS/CDMA/3G/LTE网络）跟云平台进行交互，实现对农机作业的过程监控、作业面积及作业深度的精准计算和实时监测。通过手机或电脑对农机资源进行有效调度，从而提供了过程透明、测量精准、安全便捷的共享农机作业环境。为农机作业监管提供了科学的管理手段，提升了农机作业管理信息化水平。

精准农业云平台成为整个农机作业质量在线管理的重点，包括手机端软件和电脑端软件。通过手机、电脑可帮助农户实时监控农机作业过程，统计作业面积，核实深松的作业深度，查看农机作业过程中是否存在重复作业、作业范围遗漏、深松作业深度不够等情况，可以下发对农机的控制调度命令、监控命令、远程设置命令、远程在线升级命令。通过安装在农机上的智能管理终端同时可帮助农户在线寻找闲置农机，实现农机资源共享。农事组织、合作社以及农业管理等部门可通过手机、电脑在线监管农机作业质量，根据闲置农机的实时位置在线调度农机，实现农机需求与资源的有效匹配，提高农机利用效率，加强农机作业的在线监管，从而达到作业过程透明化的目的，为农户、合作社、农事组织、企业以及管理部门监控、决策等多个方面提供直接性的支持。通过精准农业云平台，农事组织、农业企业或农机手可以有效地进行成本管理，资源配置。实现对农机基本资料信息、农机运维状态信息、农机运行环境信息、农机运行调配、农机营运以及营业费用的管理。实现农机手基本资料信息、农机手绩效考核等管理，并实现各类营运数据、农机费用的统计、分析及查询。通过公众化的精准农业云平台帮助农户迅速选择离自己最近的、最具性价比的农机和诚信的农机手，并可和这些农机的主人进行在线交流、下订单等操作。
 

本方案包含建立多级客户分中心功能，包括各类合作社、农事组织、农业管理部门以及农户，充分地将传感器技术与位置服务结合起来，应用相关的通讯技术、电子地图和数据库处理技术，可以有效地实现对农机的监控、调度等管理服务功能。客户无需安装终端软件，只要具备上网功能的电脑或智能手机，均可操作本系统。
 

农机智能管理终端采取了高精度的面积算法，在作业过程中实时记录农机的作业轨迹，通过多种面积算法模型的矫正与优化，可计算出高精度的作业面积，并可以有效处理重叠作业区域面积以及漏掉的作业面积。对于不同的作业场景，如残膜回收、深松作业、秸秆还田、保护性耕作、免耕播种，都可以有效地区分。农机智能管理终端还采取了独特的轨迹处理算法，通过手机或电脑，可实时查看农机作业的轨迹，并可对历史轨迹进行回放。对于重叠区域的轨迹或未作业的轨迹，均以不同的颜色进行区别。多个角度传感器结合智能终端，可对精确测量深松作业的深度，根据达标与否，用不同的颜色进行区分，非常便于作业质量的管理。
 

二、主要功能介绍
 

一）农机智能管理终端功能
 

1、作业面积测量
 

和手持测亩仪不同，农机具智能管理终端无需绕圈测量，只要农机在农田作业，在作业的同时就可以计算亩数，作业完成后自动计算出作业的面积，并用语音播报。根据农机作业轨迹自动核算作业面积，同时有效剔除重复作业面积，为农机作业补贴发放提供依据，保障补贴资金精准执行。

2、语音播报

农机具智能管理终端具备TTS语音播报功能，可对作业过程中的测量信息、提醒信息等文字信息进行语音播报，也可对手机或电脑端下发的各类提醒、预警以及通知等文字信息的语音播报。

3、农机寻址

如果忘记农机的地址或需要知道农机的地址，可通过手机或电脑端发起农机寻址指令，一旦终端收到手机或电脑端下发的寻址命令后，终端立即上传农机位置、速度、方向、时间、累积作业里程、农机状态等信息。

4、作业轨迹回放

可在手机或电脑端实时查看农机的作业情况，也可回放农机的历史作业轨迹，从而实现农机作业的过程透明化，有效地对农机作业质量进行监管。

5、定时跟踪

一旦终端收到手机或电脑端下发的定时跟踪状态命令后，终端根据定时间隔将农机位置信息通过无线通信网络上传到手机或电脑端。终端在定时追踪命令有效期间可以接受中心停止定时追踪命令，同时不影响其他追踪命令。

6、区域报警（电子围栏）

手机或电脑端可设定区域范围，当农机离开或进入预设的区域后，终端会向手机或电脑端发送相应的报警信息，并上传农机当前的位置信息及状态信息。

7、天线报警

终端能够监控GPS的天线状态，如果GPS天线发生短路或被剪，终端会发送GPS天线报警信号给管理中心。在没有收到中心确认命令情况下，以间隔5秒时间向中心发送GPS天线故障报警，但若天线正常后，自动取消GPS天线故障报警信息。

8、远程参数设置

终端支持工作人员对终端进行参数设置，其中包括设定中心IP地址命令、远程升级地址，设定终端初始参数命令，同时终端支持远程升级；

9、系统自检

终端可完成对自身及其它终端（角度传感器，GMOUSE等）的连接状态检测；

二）精准农业云平台功能

1、质量监督 

根据农机的作业轨迹和作业面积，自动核算农机的平均深度和平均速度，自动标识重复的作业区域和遗漏的作业区域，自动标识违规的轨迹点，并以不同的颜色进行区分，有效保障农事作业质量的高效。

2、自动计费

当作业完成之后，根据农机的型号及特点，根据标准的费率和作业面积，自动计算每次作业的费用，可对费用情况进行查询、统计、分析及导出报表等操作。

3、农机共享

农机手或农机主可在线发布闲置农机信息，以及农机的作业能力和收费标准，可使用时间范围，农户可在线租赁最近的、性价比最好的农机，也可在线寻求诚信度高、服务质量最好的农机手进行作业。

4、农机信息管理

农机信息档案管理，包括农机的类型、品牌、用途、马力、作业能力、收费标准等信息，可科学有效的管理农机，并自动统计区域农机保有量，全面掌握不同区域内的农机分布情况。

5、农机手信息管理

对农机手等相关人员的基本资料信息进行有效登记管理以及诚信度、服务质量等内容的在线管理。

6、土地管理

农户可在线标识自己的土地，建立自己的土地档案。可根据土地的肥力状况安排种植计划，根据种植计划可推算出相应的农资需求，并对设定作物的农事计划，平台会根据计划定时进行农事提醒。

三、方案特点

1、安装使用方便；

2、手机管理设备，农机作业管理一手掌握；

3、采用高性能传感器，自动识别土地深松作业深度；

4、独特的算法，可适应不规则地块的作业面积测量；

5、自动监测重复作业面积以及漏掉的作业面积；

6、实时监测作业深度，自动评判作业质量；

7、云、管、端相结合，可靠、稳定；