一、标准编号及标准名称
由中国国际科技促进会归口管理、河南科技大学提出的中医智慧辨证论治模型构建技术规范》（T/CI 318-2024）团体标准，于2024年03月28日正式发布实施。
二、标准制定背景
该标准涉及农业生产行业，主要应用机器学习、物联网、大数据分析等技术形成农场数据采集与互联融合技术规范。智慧农业是农业高质量发展的重要引擎，国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确指出，要加快发展智慧农业，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合，发展“全程机械化+综合农事”的农业服务新模式。党的“二十大”报告也强调建设高标准农田，构建农业科技和装备支撑体系。智慧农场通过数字化管理手段来提高农业生产效率和品质的现代化农业生产模式，已成为一种新型农业发展模式。系统构建集自适应感知、精准管理决策和智能优化控制等为一体的智慧农场，推进农业生产和管理服务的数字化和智能化，是实现我国农业产业结构优化升级的必由之路。
随着新一代智能感知、决策与控制技术的发展，以物联网、大数据、人工智能、云计算、传感器、5G通信、机器人技术为核心构建智慧农业生产基本框架，实现对农业设施与装备的远程监测、调控与数据共享，让智能农业装备全面代替人工成为可能。农业生产与信息技术的紧密结合、实现智能化是未来农业的发展趋势。为此，我国在大力吸收国外先进技术发展农业生产的基础上，推进信息技术与农机农艺融合，助力耕种管收全流程向着“少人化”“无人化”管理升级，推动了现代农业设施与农机装备向无人化、信息化、多样化、标准化、系统化、智能化和绿色化方向发展。
三、标准制定的必要性
受人口激增压力及生态环境相对恶劣的双重影响，导致我农业分布区域范围较为广泛，土地人口承载量低以及农业资源利用效率效益低的现状，当前农业发展尚处于生产性低耗源而结构性高耗源的非控式发展阶段。与一些农业发达国家的集约化、标准化、规模化管理水平相比，我国农业生产的科学管理手段贫乏，生产前缺乏规划，生产时缺乏管理，科技成果向生产力转化和科技成果的利用率都不高，生产管理制度和规范化作业体系有待于进一步完善和加强。农业生产的方式和生产工具的现代化程度普遍偏低，农业基础设施相当脆弱，抗御自然灾害的能力较弱，有相当一部分地方的农户都还以手工方式耕作，生产手段落后，严重浪费了劳动力和自然资源，制约了农业发展的速度。随着科技的不断发展，智慧农业已成为当今农业领域的热门话题。我国也正在积极推进智慧农业的发展，以提高农业生产效率、降低生产成本、提升农产品质量和安全性。因此，智慧农业需要对农场数据进行采集与互联融合，利用先进技术和数据分析手段来优化农业生产，推进农业现代化和智能化。
如今，随着农业现代化的发展，越来越注重智慧农场的智能化管理，其中，数据的采集将起到至关重要的作用。由于各种原因，例如天气、环境等因素的影响，数据收集可能不够准确。这可能导致用户无法得到正确的数据结果。而收集到的农业数据中包含敏感信息，如农作物生长情况、作物产量和水资源使用等。如果使用不适当的数据安全措施可能导致数据泄露或滥用，损害了隐私权和商业机密。
我国农业健康可持续发展必须抓住两个方面，一是根据国家新出台的产业政策和相关技术政策实施技术改造和结构性调整，二是加强对农业生态环境的保护和治理，包括加强对化肥、农药的管理，开展农业环境监测和治理修复等。
2018年10月，国家出台了《农业大数据标准体系》（DB37/T 3431-2018），规定了农业大数据标准体系的组成和子体系说明。国家标准的出台，帮助企业在实施智能化农业管理时对所需求的数据成分有了更详细的了解，指明了数据收集的方向。但标准中未明确对数据的采集及数据传输的方法内容，难以推动智能化农业的发展。因此需要编写团体标准，指明农场数据采集与互联融合技术规范。
四、编制过程
1、前期准备工作
项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛搜集医疗大数据智能采集及管理相关的材料。同时，多次与医院和大数据相关行业人员进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建议。
2、标准起草过程
团体标准立项通知公示后，标准编制小组首先组织了标注制定工作会议，各编写人员根据工作计划分工和编写要求开展了相关工作。在标准起草期间，编制小组主编单位及参编单位组织了数次内部研讨会和专家咨询会，经过多次修改，于2023年9月完成了标准初稿及编制说明的撰写⼯作。
3、征求意见情况
2023年10月标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等多种形式征集⾏业专家相关意见和建议。针对征集的意见，标准编制小组召开了研讨会，将收集到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理意见的基础上，先后修改和完成标准内容，于2023年11月底根据在各单位反馈意见基础上，形成了标准征求意见稿并由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台公示。
4、专家评审
2024年1月16日结合征求意见编制组完成了送审稿，报送中国国际科技促进标准化工作委员会。
2024年1月28日由中国国际科技促进标准化工作委员会组织以腾讯视频会议形式，组织四位技术专家、一位标准专家和两家使用单位，召开了标准审查会议，评审委员会在听取技术内容、起草过程汇报后，认真审查了标准的评审材料及相关文件，对各章节内容逐条进行了质询和充分讨论，提出了宝贵的意见和建议，并肯定了编制团队所做的筹备工作和制定标准的必要性，最后专家组一致认为《农场数据采集与互联融合技术规范》的标准制定达到了相关要求，标准编制工作组按照意见进行修改和完善后，同意面向社会推广
五、标准主要内容
本标准规定了农场数据采集与互联融合技术规范的术语和定义、智慧农场模式下分布式多传感器部署、数据传输与通信方式、农场网络多源信息互联融合技术规范，正文部分共分四大章，内容包括标准的适用范围、规范性引用文件、术语和定义、总体要求、传感器部署、多源信息通信传输及多源信息互联融合。
在传感器网络部署中，由于独立的传感器存在着诸多不足，如收集能力有限、缺乏容错性、不能适应多变环境、高成本和高能耗等。而分布式传感器能够克服以各自独立的传感器的限制，将多个传感器的数据进行集成和融合，从而提供更全面、准确的环境信息。这种集成能力使得分布式传感器系统在监测复杂及多参数的环境下更加有优势。
经过传感器收集到的多源数据比较杂乱，通过将这些数据进行整合和分析，可以为农场主和农作物管理者提供准确的决策支持和智能化农业解决方案。因此使用多源信息通信传输技术，实现农场内各种数据的高效传输和集成，提高资源利用率。
数据整合之后，通过多源信息融合技术吸取不同数据源的特点，然后从中提取出统一的，比单一数据更好、更丰富的信息。
六、标准实施意义
1. 推动农业数字化转型
标准化数据采集流程：该规范为农场数据的采集、传输、存储和处理提供了统一的标准，有助于提升数据采集的效率和准确性，推动农业从传统模式向数字化、智能化转型。
促进农业信息化发展：通过规范数据互联互通，推动农业信息系统的建设和应用，提升农业生产经营的科学性和精细化水平。
2. 提升农业生产效率与质量
精准农业：通过标准化的数据采集和融合技术，农场能够实现精准施肥、精准灌溉和病虫害监测，减少资源浪费，提高生产效率。
质量追溯：规范化的数据采集和互联技术为农产品质量追溯提供了技术支撑，有助于实现从生产到消费的全流程质量监控。
3. 促进农业数据资源共享与协同
打破数据孤岛：该规范为不同农场、企业和机构之间的数据共享提供了基础，打破了信息孤岛，促进农业数据的互联互通。
产业协同：通过数据的融合与应用，推动农业生产、加工、流通等环节的协同发展，提升农业产业链的整体效率。
4. 支持农业管理与决策科学化
数据驱动决策：规范化的数据采集和融合为农业管理者提供了高质量的数据支持，有助于实现基于数据的管理和决策。
政策制定依据：标准化的数据体系为政府部门制定农业政策、进行产业规划提供了科学依据。
5. 推动农业技术研发与创新
技术研发基础：该规范为农业物联网、大数据、人工智能等新技术的研发和应用提供了基础，推动农业技术创新。
产学研结合：通过统一的标准，促进科研机构、企业和农场之间的技术合作，加速农业科技成果转化。
七、主要工程实践与产业化应用
光照强度传感器采用 GY-302 模块，使用原装 BH175OFVI 芯片，将光照强度值转化成电压值，然后将电压值经过内置16bitAD转换器，数据输出范围065535.支持3.35V电压工作环境。温湿度传感器采用DHT11模块，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，测量精度湿度：5%RH，温度土2度，湿度量程 20%—90% RH温度0-50度。土壤湿度传感器是一种用于测量土壤水分的仪器，它的工作原理是由 LM393 IC组成一个电压比较器，根据土壤中含水量的变化，探头中的电导率也会发生变化。通过在农场之中部署以上不同功能的传感器，成功解决了数据种类少、不够准确的问题，研究发现该技术方案可以成功实现获取多个种类和高质量的数据，大大提高了人们收集数据的效率、提高了数据收集的质量。该方法的使用在一定程度上解决了数据收集效率低下、质量低的问题。
关于动态传感设备优化调整，首先，基于近端策略优化建立多类异构传感网络重叠、覆盖优化部署模型，根据不同网格地块的差异性，利用迁移学习生成每个网格地块的多类传感器局部优化部署方案。其次，构建基于虚拟力覆盖算法的动态传感设备优化调度策略，解决农作物生长态势演化，覆盖传感网络将退化为非覆盖网络，农场感知空洞的问题，形成动静态相结合的农场覆盖感知方案。
本实验中的 WiFi 串口通信模块采用的是安信可 ESP8266-12F，具有超低功耗的 WIFI 串行通信接口，支持串口透明数据传输，内置TCP/IP协议栈和 IEEE802.11 协议栈。通过使用无线网络模块让整个数据采集系统与网络连接，完成无线信号与串口信号之间的转换。
通过不同功能的传感器的近端策略优化和虚拟力覆盖算法动态传感设备优化调度及无线网络模块，实现传感器少重叠，获得更全面、准确、有价值的数据，通过多源数据多层融合实现智能农机自主协同安全作业。
八、小结
《农场数据采集与互联融合技术规范》作为全国团体标准，对推动农业数字化转型、提升生产效率和质量、促进数据资源共享、支持科学决策、推动技术创新、助力可持续发展以及提升国际竞争力具有重要意义。其实施将为我国农业现代化和高质量发展提供强有力的技术支撑。
