農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術范文10篇
時間:2024-05-23 10:48:53
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物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)生產的應用
摘要:在信息化技術不斷發(fā)展的過程中,促使各個行業(yè)發(fā)生了巨大的轉變,尤其是農業(yè)生產。通過信息技術的應用,農業(yè)生產更加集約高效,逐漸朝著信息化和規(guī)模化的方向發(fā)展。在這個過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術逐漸在農業(yè)信息化建設中得到更深入的應用,革新了農業(yè)生產與管理的方式,促進了現(xiàn)代化農業(yè)經濟的發(fā)展?;诖?,本文主要針對其在農業(yè)生產與管理中的應用進行探討分析。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術;農業(yè)信息化;生產與管理;應用
1物聯(lián)網(wǎng)技術概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)通過利用信息傳感設備,如射頻識別和激光掃描器等,實現(xiàn)物體與互聯(lián)網(wǎng)的連接,能夠對其進行智能化識別和監(jiān)控。在當前農業(yè)發(fā)展的過程中,由于物聯(lián)網(wǎng)技術的應用,衍生出了一種新型農業(yè)模式,即精確農業(yè)。在傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展的過程中,出現(xiàn)了各種問題,資源嚴重匱乏,環(huán)境污染,以及農產品質量得不到保障等,這些問題的存在,嚴重阻礙了農業(yè)的發(fā)展。而精確農業(yè)的出現(xiàn)帶來了新的發(fā)展契機,能夠有效推動現(xiàn)代農業(yè)的進一步發(fā)展。在這種新型農業(yè)模式中,通過使用各種高新技術,實現(xiàn)科學化的管理,能夠在最大程度上避免資源浪費?;谛畔⒒夹g手段,制定農事操作技術和管理系統(tǒng),實現(xiàn)對生產相關信息的管理,并能夠改善農作物的生長環(huán)境,以最少的投入,實現(xiàn)收益最大化,實現(xiàn)對各種農業(yè)資源的高效利用,具有較好的經濟效益和生態(tài)效益。
1.2物聯(lián)網(wǎng)技術應用的重要性
物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農業(yè)的應用
隨著科學技術的蓬勃發(fā)展,傳統(tǒng)農業(yè)在現(xiàn)代化進程中不斷技術革新,智慧農業(yè)成為農業(yè)產業(yè)發(fā)展的主要方向。農業(yè)是國民經濟的基礎,而智慧農業(yè)則是農業(yè)的智慧經濟。智慧農業(yè)是傳統(tǒng)農業(yè)生產模式中,融入物聯(lián)網(wǎng)特有的計算特性和運行模式,從而實現(xiàn)自動化管理,推動農業(yè)生產模式精準化、高效化、生態(tài)化轉變,加快農業(yè)產業(yè)與其他產業(yè)交叉滲透、融合發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)可以將任何物體與網(wǎng)絡進行有效連接,通過傳感設備進行信息交換,實現(xiàn)智能化定位、識別、跟蹤、管控等操作,為農業(yè)發(fā)展構建多維度信息交流平臺,更好提高農產品高效生產和食品質量。
由2012年李道亮著《物聯(lián)網(wǎng)與智慧農業(yè)》一書,從智慧農業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術的概念、內涵出發(fā),全面闡述物聯(lián)網(wǎng)的技術架構,詳細介紹農業(yè)智能傳感器、農業(yè)信息處理方式等核心技術,以及該技術在智慧農業(yè)中的具體實踐應用,并對物聯(lián)網(wǎng)技術在未來農業(yè)發(fā)展前景中展開預測。全書詳略得當、重點突出,并基于成都市科學技術局項目(2019-YF05-00207-SN)、四川省高校重點實驗室太陽能技術集成及應用推廣項目(2018TYNSYS-Y-02),為農業(yè)領域科研人員和相關農業(yè)農村管理機構提供參考價值。農業(yè)生產高級階段就是實現(xiàn)智慧農業(yè),集作物模型分析、自動信息檢測控制、實時圖像傳送、精準調節(jié)為一體的農業(yè)生產自動化系統(tǒng)平臺。其特點可在不同的農業(yè)生產對象中,利用物聯(lián)網(wǎng)技術的傳感設備,對所在區(qū)域的植物生長環(huán)境參數(shù)進行檢測,使土壤、水質、空氣等環(huán)境因素符合農作物的生產標準。
對所獲取的信息加以直觀的圖片、動態(tài)的曲線來展示系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析情況。管理園區(qū)再根據(jù)信息反饋,進行自動灌溉、施肥、降溫、噴藥等智能控制。但僅靠數(shù)字化的物物關聯(lián)并不能為農作物生長創(chuàng)造最佳環(huán)境,通過圖像視頻監(jiān)控技術,可以彌補農業(yè)生產環(huán)境的不均勻性、信息獲取的基準化。根據(jù)畫面的農作物實時狀態(tài),因地制宜的采用人性化管理,可以更好的推動現(xiàn)代農業(yè)體系的快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農業(yè)中的具體應用有以下幾個方面。農業(yè)監(jiān)管應用主要分為農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護和產品質量安全監(jiān)控。一旦生態(tài)環(huán)境遭到破壞,將嚴重威脅產品的安全質量問題。物聯(lián)網(wǎng)技術通過在溫室、田地、園林布設的傳感節(jié)點收集土壤水分、酸堿度、電導率等相關信息。在農業(yè)管理人員對農田現(xiàn)狀進行評估后,根據(jù)作物模型分析,有針對性的投放農業(yè)產品或調整執(zhí)行設備的運作數(shù)值。物聯(lián)網(wǎng)技術在產品質量安全把控方面非常準確高效,不僅可以監(jiān)督農業(yè)生產是否遵循國家農藥使用標準,還可追溯食品安全的各個環(huán)節(jié)。這是基于農業(yè)工作者將基地劃分為不同的板塊編碼,并配備對應的電子標簽。每個板塊編碼背后都記錄著該區(qū)域所執(zhí)行過的具體環(huán)節(jié),如施肥、灌溉、除草等。待作物成熟收割之時,還會有與之相對應的條碼,將產品生產信息儲存到終端農業(yè)數(shù)據(jù)庫中。商家可通過條碼掃描利用RFID技術跟蹤食品溯源,了解食品從播種、生產到運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié),一旦出現(xiàn)問題便可即時找到問題根源。農業(yè)灌溉應用農作物的生長環(huán)境離不開對水的依賴。我國水資源分布現(xiàn)狀呈南北不均、總體匱乏的趨勢,農業(yè)灌溉又對水資源消耗極大。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農業(yè)中的應用,科學、合理的節(jié)水灌溉系統(tǒng)不僅能提高農田用水利用率,降低用水總量、減少勞動力成本,還可提高農產品生產速率與質量。通過物聯(lián)網(wǎng)技術配備不同功能的傳感器,對不同種類的農作物生長環(huán)境進行監(jiān)測,掌握區(qū)域農田基本信息情況并進行智能化整合,為區(qū)域灌溉水量、灌溉方式提供數(shù)據(jù)分析和參考意義。
最后,通過嵌入式智能灌溉技術,物聯(lián)網(wǎng)還會對灌溉區(qū)域進行數(shù)據(jù)跟進,支撐農作物生長情況綜合對比,及時反饋信息給技術人員,以便對后續(xù)灌溉情況做系統(tǒng)調整。以確保灌溉作業(yè)自動化下的高效、準確,推動實現(xiàn)農作物集“監(jiān)、管、營”一體化自動管理模式,對物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)灌溉領域,構建低消耗、多功能的智慧農業(yè)起著實用性作用。農業(yè)生產應用溫室大棚是一種新型的農業(yè)形式,通過模擬農作物生長氣候條件,構建人工氣象空間環(huán)境,對農作物發(fā)展全程實施信息化、數(shù)字化管理,讓其不再局限于外部環(huán)境的生長約束。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術的優(yōu)勢,24小時監(jiān)測和調控大棚光照、溫濕度等各方面數(shù)值,實現(xiàn)農作物在不同季節(jié)得到產出,緩解季節(jié)蔬菜過渡時期的供給不足,并嚴格保證其綠色有機生產。
物聯(lián)網(wǎng)技術也在家禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖中得到廣泛應用。通過傳感器收集禽畜個體體征、行為特征等生理信息,不僅實現(xiàn)精準化養(yǎng)殖,還可預防禽畜間傳染病的大肆傳播,有效采取防治措施。推動農業(yè)生產為市場導向持續(xù)輸出高質量產品,并為農業(yè)發(fā)展帶來可觀的經濟效益。在農業(yè)生產期間不免要進行病蟲害防治工作,一旦出現(xiàn)防治不到位便極大降低農作物的生產質量及產量。但農藥使用過多不利于人體健康和環(huán)境保護,實施區(qū)域精準化噴施是智慧農業(yè)中的核心技術,有效降低農藥使用率和殘留量,為農業(yè)生產奠定基礎。在具體應用過程中,物聯(lián)網(wǎng)還可獲取潛在病蟲害的各項指標,分析其存在部位與適用農藥種類,從而建立起完善的自動化病蟲害防治機制。綜上所述,雖然物聯(lián)網(wǎng)技術在我國智慧農業(yè)中得到廣泛應用,推動了智慧農業(yè)體系的構建進程。但總體還處在初步發(fā)展階段,運營機制的不成熟,關鍵技術產品的未完善和專業(yè)技術人才的缺失,都是物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農業(yè)中亟待解決的問題。
作者:魯剛強 向模軍 單位:成都農業(yè)科技職業(yè)學院 機電信息學院
物聯(lián)網(wǎng)技術農業(yè)發(fā)展策略
我國是一個農業(yè)大國,農業(yè)是安天下、穩(wěn)民心的戰(zhàn)略產業(yè)。從1982年起,中共中央多次以農業(yè)、農村和農民為主題的中央一號文件,對農村改革和農業(yè)發(fā)展作出具體部署,強調“三農”問題在中國社會主義現(xiàn)代化建設時期“重中之重”的地位?!秶肄r業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》要求發(fā)展特色農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、節(jié)水農業(yè)和觀光農業(yè)?!爸腔坜r業(yè)”是智能農業(yè)專家系統(tǒng),是“感知中國”理念在農業(yè)發(fā)展中的具體應用,指利用物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術等信息化技術實現(xiàn)“三農”產業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農業(yè)基礎設施、通信設備和信息化設施,使農業(yè)和諧發(fā)展實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”。是兩化融合在農業(yè)發(fā)展領域中的具體實踐和應用[1-3]。物聯(lián)網(wǎng)技術是實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術,是智慧農業(yè)智能化和精細化生產、管理、決策的技術支撐,是發(fā)展“智慧農業(yè)”的核心。通過對我國“智慧農業(yè)”發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術、現(xiàn)狀、分析、技術要求、難點、應用分析,提出了“智慧農業(yè)”中物聯(lián)網(wǎng)應用的可行性及發(fā)展策略。
1現(xiàn)狀及存在問題
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術及應用現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)技術是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術。我國物聯(lián)網(wǎng)技術的研究、開發(fā)、生產已經初具規(guī)模,標準、通信協(xié)議、網(wǎng)絡管理、協(xié)同處理、智能計算等技術取得顯著進展,目前在安防、電力、交通、醫(yī)療、環(huán)保、物流、食品溯源、農業(yè)等領域推廣應用初見成效。
1.2智慧農業(yè)中的物聯(lián)網(wǎng)技術應用現(xiàn)狀
近年來,在政府、科研機構及農業(yè)生產企業(yè)等的共同推動下,部分地區(qū)在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用方面進行了積極的探索,已取得初步成效。
物聯(lián)網(wǎng)技術與智慧農業(yè)發(fā)展研究
摘要:本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農業(yè)中的主要應用,以及我們利用這些技術所能取得的成果。提供了IOT在現(xiàn)代農業(yè)實踐中的作用,如垂直農業(yè)(VF)、水培和表型。分析了無線傳感器和IOT在農業(yè)中的潛力,以及將這項技術與傳統(tǒng)農業(yè)相結合時將面臨的挑戰(zhàn)。列出了可用于特定農業(yè)應用的傳感器,以及現(xiàn)在和將來基于IOT的主要農業(yè)應用場景和平臺,并回顧了國內外主要科技公司正在開展的相關研究。以期幫助研究人員和農業(yè)工程人員實施基于物聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)智慧園區(qū)建設。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)(IOT);智慧農業(yè);現(xiàn)代農業(yè)實踐
為了提高農業(yè)產量并減少資源和勞動力投入,人類歷史上一直在進行各種創(chuàng)新。我國是農業(yè)大國,隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展可耕地和農業(yè)人口越來越少,將面臨著誰來種地,怎樣種地的問題。近年來物聯(lián)網(wǎng)(IOT)從城市到鄉(xiāng)村,開始影響到了農業(yè)生產。現(xiàn)代傳感器可以實時監(jiān)控作物的生長,更能提前發(fā)現(xiàn)人眼所不能及的早期脅迫[1]。從播種到收獲,從儲存到運輸,使用一系列傳感器不僅智能,更具有成本效益。雖然現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術的應用還比較膚淺,應用生態(tài)還不完善(圖1),但從近10年的發(fā)展可以預測,隨著基礎設施(智能裝備、傳感器、通訊網(wǎng)絡)的建設和一系列服務的完善,如數(shù)據(jù)采集、云端智能分析和決策、友好的用戶界面以及農業(yè)運營自動化,基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)必將引起農業(yè)產業(yè)鏈的重大變革[2]。盡管我國農業(yè)生產主要還是傳統(tǒng)種植模式,但從世界范圍來看,今天的農業(yè)正在朝著以物聯(lián)網(wǎng)為紐帶,以數(shù)據(jù)為中心的智能化發(fā)展,它挑戰(zhàn)了依靠經驗的種植模式,為農業(yè)生產的飛躍提供了新的機遇。
1物聯(lián)網(wǎng)的主要應用
在農業(yè)生產中實施最新的傳感器和IOT技術,傳統(tǒng)農業(yè)在各個方面都能得到根本的改變。目前,在智慧園區(qū)內無線傳感器和IOT的無縫集成可以將農業(yè)提升到前所未有的水平[3]。在智慧農業(yè)園區(qū),IOT可以幫助解決和改善許多傳統(tǒng)農業(yè)問題,如干旱應對、生長調節(jié)、土地適宜性、灌溉和病蟲防治。圖2列出了智慧農業(yè)的主要應用領域、解決的問題和涉及的傳感器。圖
1.1耕地質量監(jiān)測
物聯(lián)網(wǎng)技術如何助力農業(yè)產業(yè)化發(fā)展
摘要:在新技術發(fā)展和多樣化需求的雙驅動下,農業(yè)產業(yè)出現(xiàn)與新一代信息技術深入融合的發(fā)展趨勢。為解決當前我國農業(yè)領域存在的部分農業(yè)產業(yè)化發(fā)展不足、相關技術人才短缺等問題,文中簡析了利用傳感器技術、嵌入式開發(fā)技術、GPS定位技術、無線通信技術和云服務器技術等物聯(lián)網(wǎng)技術,通過多維度技術協(xié)同、軟硬件相結合的方式為現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)化發(fā)展提供支持,促進農業(yè)產業(yè)向網(wǎng)絡化、數(shù)字化、現(xiàn)代化、智能化轉型升級;設計將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于現(xiàn)代農業(yè)領域,實現(xiàn)土地集中管理、農作物生長智能監(jiān)測、身份溯源及產品運輸?shù)确矫娴墓δ埽_到分析土壤質量、合理規(guī)劃農作物種植區(qū)域、監(jiān)測產品生長狀態(tài)和推算運輸途中“新鮮度”的預期目標,使農產品的品質得到保障,旨在更好地利用物聯(lián)網(wǎng)技術助力現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展,推動智慧農業(yè)惠及大眾。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術;智慧農業(yè);智能監(jiān)測;產品溯源;農業(yè)產業(yè)化;傳感器
我國是一個正在發(fā)展中的農業(yè)大國,推進農業(yè)產業(yè)發(fā)展對于我國國民經濟發(fā)展具有重大意義。當前基礎農業(yè)的生產力發(fā)展水平與當今社會發(fā)展要求出現(xiàn)了一定差距[1-2],難以滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求,導致農村發(fā)展相對滯后、農村經濟不發(fā)達等問題。基礎農業(yè)暴露出的一系列問題催生了現(xiàn)代智慧農業(yè)的發(fā)展,且現(xiàn)代農業(yè)已出現(xiàn)與新一代信息技術融合的趨勢。物聯(lián)網(wǎng)技術自被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)之一以來,受到了全社會極大的關注并得到了快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)產業(yè)中的應用旨在解決農業(yè)發(fā)展的痛點問題,有助于實現(xiàn)農產品生長過程的實時監(jiān)測[3],保障農產品生長全程可溯源追蹤[4-5],實現(xiàn)農業(yè)的智能化生產管理,推進農業(yè)生產的科學化與精細化,培養(yǎng)新型職業(yè)農民[6]。2020年5月,工信部發(fā)布工信廳通信[2020]25號文,即《工業(yè)和信息化部辦公廳關于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》,旨在加強物聯(lián)網(wǎng)的全面建設與應用,故“物聯(lián)網(wǎng)+農業(yè)”必將成為未來農業(yè)的發(fā)展趨勢[7-9]。
1農業(yè)發(fā)展產業(yè)化現(xiàn)存問題
我國農業(yè)發(fā)展正處在由基礎農業(yè)到現(xiàn)代農業(yè)的轉型階段,這一轉型需要科學和技術不斷滲透到農業(yè)領域,即完成從勞動密集型到技術密集型產業(yè)的轉變,轉型過程中暴露出了我國農業(yè)發(fā)展存在的問題[10]。
1.1農業(yè)產業(yè)化發(fā)展的不足
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新發(fā)展與應用
摘要:農業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術應用的重點領域,對農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)國內外技術應用現(xiàn)狀及農業(yè)領域關鍵應用環(huán)節(jié)深入分析,提出農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來技術發(fā)展重點,農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點是信息感知與識別技術,自組織網(wǎng)絡部署與信息傳輸技術,安全監(jiān)督與服務質量保障技術等。建議加強農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術規(guī)范研究,加強技術集成平臺建設,加強農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用布局優(yōu)化政策環(huán)境,為農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供決策參考。
關鍵詞:農業(yè);物聯(lián)網(wǎng);創(chuàng)新發(fā)展
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是應用射頻識別等技術設備,將農業(yè)系統(tǒng)中動植物生命體,生產工具等物理部件與互聯(lián)網(wǎng)連接,實現(xiàn)對農業(yè)對象智能化識別定位監(jiān)控的網(wǎng)絡。農業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術應用重點領域,農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)受到世界各國的關注。在國家四步同化發(fā)展戰(zhàn)略背景下,推進農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展對促進農業(yè)信息化建設具有重大意義。農業(yè)部及地方政府在京津滬等地開展系列農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程,在設施種植,大田作物,農機監(jiān)控等領域初步形成農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術軟硬件產品,促進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展。
一、國外農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)領域應用推廣,關于技術研發(fā)等方面研究形成系統(tǒng)的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用體系[1]。美國成為農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用引領者,全程全網(wǎng)化精準農業(yè)模式基本形成,雜草自動識別技術等開始規(guī)?;瘧?。美國農業(yè)裝備使用GPS系統(tǒng),RTK等高新技術,使大型智能農業(yè)機械可以精密播種。高新技術的應用推動了農機物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,美國已有15%的農戶使用裝農機GPS的機械設備,美國農場利用檢測設備實時監(jiān)測農場中害蟲密度,超過警戒密度時通過農田中的裝置噴灑信息素,利用傳感器探測地形,將數(shù)據(jù)發(fā)到服務器上,設計特定地塊灌溉實施方案,節(jié)省了大量水資源。利用互聯(lián)網(wǎng)實時了解農場土壤結構,灌溉施肥,病蟲害情況。農場投產預算,可以預測收成與庫存管理,提高農場科學化管理水平。日本目前集中于精確農業(yè)基礎與機械研究,實現(xiàn)田間病蟲害防控,日本開發(fā)了農田作物測繪系統(tǒng),依據(jù)GPS提供位置信息拍攝作物生長圖像,電腦可知作物詳細情況。
二、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用中存在的問題
農業(yè)發(fā)展思路分析
摘要:推動農業(yè)現(xiàn)代化是我國社會發(fā)展的必然選擇,而設施農業(yè)則是現(xiàn)代化農業(yè)的重要形態(tài)。在設施農業(yè)建設中引入物聯(lián)網(wǎng)技術,可以利用各類傳感裝置,實時獲取農業(yè)生產環(huán)境信息,為設施農作物生產提供依據(jù),切實優(yōu)化農作物成長環(huán)境,為實現(xiàn)高質、高量目標提供技術支撐。在認知物聯(lián)網(wǎng)與設施農業(yè)內涵的基礎上,思考物聯(lián)網(wǎng)技術與設施農業(yè)兼容思路,構建完善、高效的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術;設施農業(yè);傳感器
在社會發(fā)展進程中,需要不斷推動與實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化,切實提高農業(yè)生產質量。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,在設施農業(yè)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術,可以借助傳感器感知與捕獲農業(yè)生產環(huán)境信息,通過物聯(lián)網(wǎng)技術監(jiān)控環(huán)境參數(shù)的動態(tài)變化,為農作物生產提供科學依據(jù),為農作物生產營造最佳條件,以實現(xiàn)農業(yè)精準化管理。這種生產模式整體效益突出,是現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展的重要方向。
1物聯(lián)網(wǎng)技術與設施農業(yè)內涵認知
物聯(lián)網(wǎng)是以激光掃描器、射頻識別、全球定位系統(tǒng)與紅外感應器等一系列信息傳感設備為基礎,可以實現(xiàn)任何物品與互聯(lián)網(wǎng)間的聯(lián)系構建,從而開展信息通信與交換,達到識別、定位、監(jiān)控、跟蹤與管理物品目標的一種網(wǎng)絡形式。物聯(lián)網(wǎng)在屬性上表現(xiàn)出高度開放性、獨立性、互動性與可擴展性。設施農業(yè)則是在人為可控環(huán)境保護下開展農業(yè)生產?;诖耍谠O施農業(yè)發(fā)展中引入物聯(lián)網(wǎng)技術,可以實時捕獲農作物生產信息,為農作物生長營造最佳條件,實現(xiàn)精準化農業(yè)管理,切實增強設施農業(yè)產出。
2設施農業(yè)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術的制約性因素分析
物聯(lián)網(wǎng)技術下智慧大棚西瓜栽培模式
摘要:隨著社會的發(fā)展,傳統(tǒng)農業(yè)技術不能滿足現(xiàn)在人們的需求,為了進一步優(yōu)化農業(yè)產業(yè)結構,提高西瓜的生產水平,針對現(xiàn)有的大棚西瓜栽培模式,利用物聯(lián)網(wǎng)技術與大棚結合,實現(xiàn)大棚生產的自動化與智慧化。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);西瓜;智慧大棚
農業(yè)是我國經濟體系中重要的支柱,但傳統(tǒng)農業(yè)在農作物種植生產期間需要農戶精確地播種、施肥、除草等,這樣農作物才能高效地生長。在信息化與智慧化高度發(fā)展的今天,我國農業(yè)開始趨向智能化與自動化生產。智慧大棚與智慧農業(yè)技術不斷發(fā)展創(chuàng)新,依托物聯(lián)網(wǎng)技術,對大棚西瓜的栽培模式進行研究,以推動現(xiàn)代農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧大棚西瓜栽培模式概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)主要是通過可移動式信息收發(fā)器建立人與人、人與物、物與物之間的交互,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,物聯(lián)網(wǎng)技術開始進入農業(yè)生產領域[1]。近年來,國家與不少地方政府都鼓勵人們加強農業(yè)領域中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用,2018年我國推行了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃,表明要大力發(fā)展數(shù)字農業(yè),實施物聯(lián)網(wǎng)技術的應用;2020年我國的5G技術開始在部分大中城市推廣,修建基站,更好、更快地實現(xiàn)信息傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術在大棚西瓜種植中的應用,主要是將不同的傳感器設備安裝于農作物的生長環(huán)境中,并通過數(shù)據(jù)處理與演算,對農作物的生長過程進行監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析,以保證農作物的順利生長,且農戶可以通過物聯(lián)網(wǎng)對自己農作物的生長進行監(jiān)控,以此來減少人力資源的損耗。應用物聯(lián)網(wǎng)技術,可以提升農產品質量、降低勞動力成本、實現(xiàn)精細化栽培管理,該模式符合我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的要求。除此之外,該栽培模式不僅可以用于大棚農作物的栽培,還可根據(jù)不同的蔬菜、瓜果的生存環(huán)境進行數(shù)據(jù)儲存與處理。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及對策
摘要:本文闡述了如東縣農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設的主要做法和取得的成效,分析了存在的問題,并提出對策,包括加強政府引導和政策扶持、加強培訓、加大土地流轉、建設智慧農業(yè)示范區(qū)、建設智慧漁業(yè)示范區(qū)等,以期為促進如東縣智慧農業(yè)發(fā)展提供參考。
關鍵詞:農業(yè)物聯(lián)網(wǎng);做法;成效;問題;對策;江蘇如東
如東縣地處南黃海之濱,陸域面積2009km2,海域面積超過6000km2,人口102萬人,海岸線全長106km,灘涂面積6.93萬hm2,耕地面積10.85萬hm2。近年來,如東縣物聯(lián)網(wǎng)技術在設施農業(yè)、園藝種植、畜禽水產養(yǎng)殖、農村電子商務、農產品質量監(jiān)管方面得到了推廣與應用,一批適用的傳感器設備、配套的應用軟件、成熟的技術應用模式、可行的市場化解決方案在改善如東縣農業(yè)生態(tài)環(huán)境,降低生產成本,促進糧食增產、農業(yè)增效、農民增收等方面發(fā)揮了作用。
1主要做法
1.1輿論宣傳,激發(fā)需求
如東縣通過多類媒體,向廣大農戶宣傳農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設的目的、意義、內容和要求,在如東日報、如東電視臺和如東縣人民政府網(wǎng)站開展新聞報道、專題宣傳,讓廣大農戶對農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有所了解。利用“12316宣傳日”和“農民手機應用技能培訓周”活動,向全縣各鎮(zhèn)(區(qū))農業(yè)信息員宣傳農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術。通過現(xiàn)場推廣和平臺的遠程培訓學習,使學員體驗農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用魅力。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術智能管理系統(tǒng)研究
摘要:我國是世界農業(yè)大國,為了提高農業(yè)管理的科學性和工作效率,本文提出搭建農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,以智慧溫室大棚、智慧生態(tài)畜禽養(yǎng)殖、智慧水產養(yǎng)殖作為虛擬對象,將生產場景與背景、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備、執(zhí)行機構、種養(yǎng)殖簡單生長規(guī)律等虛擬,采用Web、App智慧農業(yè)管控編程體系與平臺,實現(xiàn)了農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程虛擬預算、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程智慧控制、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設備虛擬安裝與調試、智能農業(yè)先進算法研究等功能。
關鍵詞:農業(yè);物聯(lián)網(wǎng);智慧
隨著計算機技術、物聯(lián)網(wǎng)技術和人工智能等新型信息技術的出現(xiàn)和發(fā)展,這些新型技術也逐漸應用于農業(yè)設施,使農業(yè)逐漸向智能農業(yè)方向發(fā)展,而智慧農業(yè)利用網(wǎng)絡、云計算,依托大量傳感器和網(wǎng)絡對種植地覆蓋,利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術對相關作物的生長環(huán)境進行有效追蹤和管理。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術與農業(yè)相結合的智慧農業(yè)能有效提高產能,避免資源浪費和環(huán)境污染,但是由于構建一整套的傳感器網(wǎng)絡成本極高,對于目前農村形勢來說是不可能大規(guī)模推廣的。而且物聯(lián)網(wǎng)目前是新型的信息技術,相對還不夠成熟,可能會出現(xiàn)高投入低收益的情況。為了解決此類問題,本文采用了物聯(lián)網(wǎng)技術中的嵌入式技術,利用嵌入式技術搭建平臺,極大地降低了構建平臺的成本。同時也使得對整套系統(tǒng)的控制變得簡單,讓各個硬件設施發(fā)揮出最高的性能,而不沖突。這種方式有效地優(yōu)化了農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),使其可以更迅速、更準確地對相關農作物生長的環(huán)境做出有效追蹤和管理,并提出更充分、更有效的預判、分析和指導。本文所設計的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能管理系統(tǒng)對傳感器的數(shù)據(jù)進行實時采集儲存和分析,并對這些數(shù)據(jù)進行周期性的整理,同步分析相關農作物的情況,進而給出精確定位的科學診斷以及相關的指導建議,大幅度提升生產力。整套系統(tǒng)以網(wǎng)絡技術實現(xiàn)連接,提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,構建了一個高效的框架,使用成本和使用難度都大大下降。利用更低廉的生產投入實現(xiàn)更為理想的收入,同時避免了環(huán)境的破壞和資源的浪費,使土地實現(xiàn)最大的經濟以及環(huán)境收益。
1系統(tǒng)構建
農業(yè)智能管理系統(tǒng)是以軟硬件相結合的方式構建的,硬件裝配相關芯片,能夠通過Wi-Fi無線通信技術,遠程遙感等相關技術實現(xiàn)控制各個傳感器,收集各個傳感器的采集數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)進行匯總,打包上傳到軟件終端,在系統(tǒng)內部對數(shù)據(jù)分析,并連接大數(shù)據(jù)找到相關的方案,為用戶提供智能的解決方案,及時糾正異常情況,實現(xiàn)收益最大化。系統(tǒng)以典型的智慧溫室大棚、智慧生態(tài)畜禽養(yǎng)殖、智慧水產養(yǎng)殖作為虛擬對象,將生產場景與背景、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備、執(zhí)行機構、種養(yǎng)殖簡單生長規(guī)律等虛擬,采用真實的工業(yè)通訊協(xié)議、真實的Web、App智慧農業(yè)管控編程體系與平臺,完全開放式地實現(xiàn)了農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程虛擬預算、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程智慧控制、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設備虛擬安裝與調試、智能農業(yè)先進算法研究等實驗實訓功能,產品同時也能作為成熟的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程設備服務于現(xiàn)代農業(yè)。基礎架構如圖1所示。
2系統(tǒng)架構