物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代農業(yè)生產中的應用.doc

物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代農業(yè)生產中的應用【字體：大中小】 【關閉】0 引言 物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)，是將所有物品通過各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作終端，實現(xiàn)智能化識別和管理1。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎是互聯(lián)網(wǎng)，不過用戶端不僅局限于個人電腦，而是延伸到任何需要實時管理的物品和物品之間。物與物之間，小的如手表、鑰匙，大的如汽車、樓房究竟通過什么方式和電腦網(wǎng)絡互聯(lián)呢？其實，最關鍵的技術就是“物”里內嵌微型感應芯片，把它變得智能化，讓它可以“開口說話”。再借助無線網(wǎng)絡技術，人就可以和物體“對話”了，物聯(lián)網(wǎng)就是傳達“聲音”的媒介。農業(yè)作為關系著國計民生的基礎產業(yè)。其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)生產和科研中的引入與應用，將是現(xiàn)代農業(yè)依托新型信息化應用上邁出的一大步?？梢愿淖兇址诺霓r業(yè)經營管理方式，提高動植物疫情疫病防控能力，確保農產品質量安全，從而引領現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展2。1 物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)上應用現(xiàn)狀 物物互聯(lián)在農業(yè)和農村信息化領域已經有了初步應用，如：傳感技術在精準農業(yè)的應用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠程監(jiān)測和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等。物聯(lián)網(wǎng)的應用，通過實時傳感采集和歷史數(shù)據(jù)存儲，能夠摸索出植物生長對溫、濕、光、土壤的需求規(guī)律，提供精準的科研實驗數(shù)據(jù)；通過智能分析與聯(lián)動控制功能，能夠及時精確地滿足植物生長對環(huán)境各項指標的要求，達到高幅度增產的目的；通過光照和溫度的智能分析與精確干預，能夠使植物特別是名貴花卉的花期完全遵循人工調節(jié)，目前，關于農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展項目有很多。比如：土壤養(yǎng)分、墑情監(jiān)測，為作物選擇和耕種方式提供指導；糧情信息監(jiān)測，為監(jiān)管部門科學決策保護糧食安全提供有效數(shù)據(jù)；農業(yè)大棚溫室監(jiān)控、田間自動化管理,通過連續(xù)監(jiān)測土壤濕度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多點同時滴灌補水；二維碼動物溯源，通過食品追溯標簽使消費者全面了解產品信息，確保食品安全。1.1 農副食品安全 我國食品安全方面事故頻發(fā)，其中一個很重要的原因是從生產到銷售缺乏監(jiān)管。加大對農副產品從生產到流通整個流程的監(jiān)管，則可以將食品安全隱患降至最低，而物聯(lián)網(wǎng)則可在這方面發(fā)揮重要的作用。根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)事件追蹤，國內已有多個地區(qū)把食品安全監(jiān)管作為物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)應用的突破口。目前，國內已出現(xiàn)“食品安全追溯系統(tǒng)”。以豬肉安全為例：進入農貿市場的豬肉安裝上電子芯片，以跟蹤豬肉產品的生產、加工、批發(fā)以及零售等各個環(huán)節(jié)。具體來說即在農貿市場的豬肉經營店配備電子溯源秤，消費者在購買豬肉時可索取含有食品安全追溯碼的收銀條，憑借收銀條上的追溯碼查詢生豬來源、屠宰場、質量檢疫等多方面信息3。這種做法目前在成都、青島等地區(qū)已經展開。1.2 農業(yè)信息傳送 天氣預報是重要和首要的農業(yè)信息之一，但現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展需要更多支持因素。應為農民打造更寬廣的農業(yè)信息渠道，所包含的信息內容也應從天氣預報到施肥選擇，從種子遴選到病蟲害防治，從幼苗培育到收割入庫等方面。所包含信息范圍也應涵蓋廣義農業(yè)的各個方面，包括畜牧業(yè)、農副產品加工業(yè)以及漁業(yè)4。目前，在黑龍江部分地區(qū)已實現(xiàn)把測土配方施肥數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫r戶手機上的業(yè)務功能，在山東日照部分地區(qū)啟用了“真?zhèn)潍F藥短信查詢舉報系統(tǒng)”讓養(yǎng)殖戶和獸藥經營戶參與獸藥監(jiān)督。這種農業(yè)信息傳送不僅僅可以提高農業(yè)生產效率，而且可為電信運營商提供更多拓寬業(yè)務的選擇。1.3 智能化培育控制 現(xiàn)代化農業(yè)的一個突出表現(xiàn)是智能化培育控制。通過在農業(yè)園區(qū)安裝生態(tài)信息無線傳感器和其他智能控制系統(tǒng)，可對整個園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行檢測，從而及時掌握影響園區(qū)環(huán)境的一些參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)變化適時調控諸如灌溉系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)等基礎設施，確保農作物有最好的生長環(huán)境，以提高產量保證質量5。2 物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)上應用展望 物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)應用鏈上的其它環(huán)節(jié)，如電信運營商以及終端商應充分發(fā)掘潛在市場，為各自在物聯(lián)網(wǎng)版圖上占有一席之地未雨綢繆。為監(jiān)管部門提供食品安全追溯的行業(yè)解決方案，并進一步將方案發(fā)展到奶制品、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和漁業(yè)等方面；整合農業(yè)信息資源，為農民提供具有針對性的信息服務；與有關行業(yè)協(xié)會、統(tǒng)計部門展開合作，為農戶提供有用的農作物產銷信息，為溫室、系統(tǒng)和芯片生產企業(yè)提供行業(yè)信息；在芯片生產上應具有針對性，開發(fā)適合特定業(yè)務（如信息溯源）的芯片；加大對芯片應用的配套設備的研發(fā)6。農產品生產不同的階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術來提高工作效率。在種植和培育階段，應用物聯(lián)網(wǎng)分析實時的土壤信息，來選擇合適的農作物；在農產品的收獲階段，應用物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)一個廉價的信息采集, 從而在種植收獲階段進行更精準的測算。3 物聯(lián)網(wǎng)技術在我市農業(yè)上應用的措施與建議 依托政府、專業(yè)協(xié)會、相關研發(fā)機構和企業(yè)，建立物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)及應用推廣聯(lián)合中心?；趥鞲芯W(wǎng)絡和3G網(wǎng)絡融合的新應用，首先在設施蔬菜生產中進行示范應用，通過在溫室內布置光照、溫度、濕度等無線傳感器、攝像頭和控制器，使得園區(qū)管理者可以隨時隨地通過3G手機或電腦，進行遠程監(jiān)測、遠程控制澆灌和開關卷簾等設備，并可實時查看到農業(yè)大棚內的溫度、濕度等信息。實現(xiàn)對農業(yè)大棚的自動化管理，提高工作效率。3.1 示范應用研制智能化監(jiān)控、人工輔助管理技術 適用于一般經濟條件的農戶提高溫室栽培管理水平，即對智能化實時監(jiān)控及動態(tài)決策方案通過人工管理加以實施。其關鍵技術主要包括溫室綜合環(huán)境變量監(jiān)控系統(tǒng)，各種溫室作物智能化管理決策系統(tǒng)，系列傳感器、計算機芯片與機電一體化系統(tǒng)。可以根據(jù)用戶需求，隨時進行處理，為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。通過模塊采集溫度、濕度等信號，經由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大棚溫濕度的遠程控制。3.2 研制智能化監(jiān)控、自動化管理技術 適用于經濟條件較為富裕的農戶、設施農業(yè)企業(yè)以及示范展示，提高溫室栽培管理水平，即對智能化實時監(jiān)控及動態(tài)決策方案通過綜合環(huán)境控制與電動執(zhí)行器自動實施。其關鍵技術包括溫室控制模式和計算機監(jiān)控系統(tǒng)。其中，計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用由中心控制計算機、現(xiàn)場控制機、系列傳感器、電動執(zhí)行器和局端總線型數(shù)字通訊網(wǎng)絡等組成的分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術，在溫室生產中大量采用無線傳感器管理、調控溫度、濕度、光照、通風、二氧化碳補給，營養(yǎng)液供給及PH值、EC值等，使栽培條件達到最適宜水平， 以合理利用資源，提高產品的產量和質量。同時具有綜合環(huán)境控制、肥水灌溉決策與控制、緊急狀態(tài)處理和信息處理等功能。 運用物聯(lián)網(wǎng)技術的智能化溫室是集農業(yè)科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體的最先進的農業(yè)生產設施。比較人工的控制來說，智能控制最大的好處就是能夠相對恒定的控制大棚內部的環(huán)境，對于環(huán)境要求比較高的植物來說，更能避免因為人為因素而造成的生產損失。相對生產來說，將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到大棚生產以后，產量與質量比人工控制的大棚都有極大的提高。3.3 農產品物流和安全管理與溯源 在生鮮農產品流通方面，需要對儲運環(huán)境的溫度和農產品的水分進行控制，環(huán)境溫度過高可能會發(fā)生大批農產品的腐爛，水分不足品質會受到影響，在這個環(huán)節(jié)要借助物聯(lián)網(wǎng)的幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)畜禽產品從養(yǎng)殖、屠宰刀運輸銷售的全過程質量控制，并實現(xiàn)質量溯源，可實現(xiàn)畜禽生產檔案管理（畜禽信息、飼料信息、疾病防疫等），實現(xiàn)FID標簽和條碼間信心的轉換，條碼標簽的打印，基于網(wǎng)站、電話和手機短信的畜禽產品質量安全細細的溯源查詢功能。4 結束語 盡管設施農業(yè)在我國已經取得一定成績，但是相比國外先進國家仍存在很大差距，平均單位產量低于國外的30，單位產量成本大于國外的50，由于不合理的使用農藥，產品質量遠低于國外水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設施農業(yè)技術裝備落后；沒有獲取專家指導的途徑，大多沿襲傳統(tǒng)的種植方法，生產管理粗放，造成設施的智能化水平低8。 物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展也必將深刻影響現(xiàn)代農業(yè)的未來。農機企業(yè)要抓住物聯(lián)網(wǎng)建設的重大歷史機遇，做到早學習、早認識、早研究、早部署、早見效，切實加強科學研究部署，積極探索物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代農業(yè)應用的結合點，確立研究及應用方向。參考文獻1 張進京.物聯(lián)網(wǎng)的應用實例與效益J.中國信息界,2010(3):73762 王亞唯.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綜述J.科技信息,2010(3):54563 張應福.物聯(lián)網(wǎng)技術與應用J.通信與信息技術,2010(1):50534 魏崴.“物聯(lián)網(wǎng)”之初探J