物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用.doc

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用【字體：大中小】 【關(guān)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(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作終端，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理1。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，不過用戶端不僅局限于個(gè)人電腦，而是延伸到任何需要實(shí)時(shí)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(luò)互聯(lián)呢？其實(shí)，最關(guān)鍵的技術(shù)就是“物”里內(nèi)嵌微型感應(yīng)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(luò)技術(shù)，人就可以和物體“對(duì)話”了，物聯(lián)網(wǎng)就是傳達(dá)“聲音”的媒介。農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中的引入與應(yīng)用，將是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)依托新型信息化應(yīng)用上邁出的一大步?？梢愿淖兇址诺霓r(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，提高動(dòng)植物疫情疫病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，從而引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展2。1 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用現(xiàn)狀 物物互聯(lián)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領(lǐng)域已經(jīng)有了初步應(yīng)用，如：傳感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(yīng)用，通過實(shí)時(shí)傳感采集和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，能夠摸索出植物生長(zhǎng)對(duì)溫、濕、光、土壤的需求規(guī)律，提供精準(zhǔn)的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過智能分析與聯(lián)動(dòng)控制功能，能夠及時(shí)精確地滿足植物生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境各項(xiàng)指標(biāo)的要求，達(dá)到高幅度增產(chǎn)的目的；通過光照和溫度的智能分析與精確干預(yù)，能夠使植物特別是名貴花卉的花期完全遵循人工調(diào)節(jié)，目前，關(guān)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展項(xiàng)目有很多。比如：土壤養(yǎng)分、墑情監(jiān)測(cè)，為作物選擇和耕種方式提供指導(dǎo)；糧情信息監(jiān)測(cè)，為監(jiān)管部門科學(xué)決策保護(hù)糧食安全提供有效數(shù)據(jù)；農(nóng)業(yè)大棚溫室監(jiān)控、田間自動(dòng)化管理,通過連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤濕度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)滴灌補(bǔ)水；二維碼動(dòng)物溯源，通過食品追溯標(biāo)簽使消費(fèi)者全面了解產(chǎn)品信息，確保食品安全。1.1 農(nóng)副食品安全 我國(guó)食品安全方面事故頻發(fā)，其中一個(gè)很重要的原因是從生產(chǎn)到銷售缺乏監(jiān)管。加大對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通整個(gè)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)事件追蹤，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)地區(qū)把食品安全監(jiān)管作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的突破口。目前，國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)“食品安全追溯系統(tǒng)”。以豬肉安全為例：進(jìn)入農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的豬肉安裝上電子芯片，以跟蹤豬肉產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、批發(fā)以及零售等各個(gè)環(huán)節(jié)。具體來說即在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的豬肉經(jīng)營(yíng)店配備電子溯源秤，消費(fèi)者在購(gòu)買豬肉時(shí)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(chǎng)、質(zhì)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(jīng)展開。1.2 農(nóng)業(yè)信息傳送 天氣預(yù)報(bào)是重要和首要的農(nóng)業(yè)信息之一，但現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要更多支持因素。應(yīng)為農(nóng)民打造更寬廣的農(nóng)業(yè)信息渠道，所包含的信息內(nèi)容也應(yīng)從天氣預(yù)報(bào)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(kù)等方面。所包含信息范圍也應(yīng)涵蓋廣義農(nóng)業(yè)的各個(gè)方面，包括畜牧業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)以及漁業(yè)4。目前，在黑龍江部分地區(qū)已實(shí)現(xiàn)把測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫r(nóng)戶手機(jī)上的業(yè)務(wù)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(bào)系統(tǒng)”讓養(yǎng)殖戶和獸藥經(jīng)營(yíng)戶參與獸藥監(jiān)督。這種農(nóng)業(yè)信息傳送不僅僅可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，而且可為電信運(yùn)營(yíng)商提供更多拓寬業(yè)務(wù)的選擇。1.3 智能化培育控制 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個(gè)突出表現(xiàn)是智能化培育控制。通過在農(nóng)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(duì)整個(gè)園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，從而及時(shí)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(shí)調(diào)控諸如灌溉系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施，確保農(nóng)作物有最好的生長(zhǎng)環(huán)境，以提高產(chǎn)量保證質(zhì)量5。2 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用展望 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用鏈上的其它環(huán)節(jié)，如電信運(yùn)營(yíng)商以及終端商應(yīng)充分發(fā)掘潛在市場(chǎng)，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(jìn)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(nóng)業(yè)信息資源，為農(nóng)民提供具有針對(duì)性的信息服務(wù)；與有關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、統(tǒng)計(jì)部門展開合作，為農(nóng)戶提供有用的農(nóng)作物產(chǎn)銷信息，為溫室、系統(tǒng)和芯片生產(chǎn)企業(yè)提供行業(yè)信息；在芯片生產(chǎn)上應(yīng)具有針對(duì)性，開發(fā)適合特定業(yè)務(wù)（如信息溯源）的芯片；加大對(duì)芯片應(yīng)用的配套設(shè)備的研發(fā)6。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高工作效率。在種植和培育階段，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)分析實(shí)時(shí)的土壤信息，來選擇合適的農(nóng)作物；在農(nóng)產(chǎn)品的收獲階段，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)廉價(jià)的信息采集, 從而在種植收獲階段進(jìn)行更精準(zhǔn)的測(cè)算。3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我市農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的措施與建議 依托政府、專業(yè)協(xié)會(huì)、相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)，建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣聯(lián)合中心。基于傳感網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)融合的新應(yīng)用，首先在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中進(jìn)行示范應(yīng)用，通過在溫室內(nèi)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(shí)隨地通過3G手機(jī)或電腦，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制澆灌和開關(guān)卷簾等設(shè)備，并可實(shí)時(shí)查看到農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫度、濕度等信息。實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的自動(dòng)化管理，提高工作效率。3.1 示范應(yīng)用研制智能化監(jiān)控、人工輔助管理技術(shù) 適用于一般經(jīng)濟(jì)條件的農(nóng)戶提高溫室栽培管理水平，即對(duì)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)決策方案通過人工管理加以實(shí)施。其關(guān)鍵技術(shù)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(jì)算機(jī)芯片與機(jī)電一體化系統(tǒng)。可以根據(jù)用戶需求，隨時(shí)進(jìn)行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度、濕度等信號(hào)，經(jīng)由無線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚溫濕度的遠(yuǎn)程控制。3.2 研制智能化監(jiān)控、自動(dòng)化管理技術(shù) 適用于經(jīng)濟(jì)條件較為富裕的農(nóng)戶、設(shè)施農(nóng)業(yè)企業(yè)以及示范展示，提高溫室栽培管理水平，即對(duì)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)決策方案通過綜合環(huán)境控制與電動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)實(shí)施。其關(guān)鍵技術(shù)包括溫室控制模式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。其中，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用由中心控制計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)、系列傳感器、電動(dòng)執(zhí)行器和局端總線型數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)等組成的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在溫室生產(chǎn)中大量采用無線傳感器管理、調(diào)控溫度、濕度、光照、通風(fēng)、二氧化碳補(bǔ)給，營(yíng)養(yǎng)液供給及PH值、EC值等，使栽培條件達(dá)到最適宜水平， 以合理利用資源，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時(shí)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(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化溫室是集農(nóng)業(yè)科技上的高、精、尖技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)于一體的最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)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(duì)恒定的控制大棚內(nèi)部的環(huán)境，對(duì)于環(huán)境要求比較高的植物來說，更能避免因?yàn)槿藶橐蛩囟斐傻纳a(chǎn)損失。相對(duì)生產(chǎn)來說，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到大棚生產(chǎn)以后，產(chǎn)量與質(zhì)量比人工控制的大棚都有極大的提高。3.3 農(nóng)產(chǎn)品物流和安全管理與溯源 在生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通方面，需要對(duì)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的溫度和農(nóng)產(chǎn)品的水分進(jìn)行控制，環(huán)境溫度過高可能會(huì)發(fā)生大批農(nóng)產(chǎn)品的腐爛，水分不足品質(zhì)會(huì)受到影響，在這個(gè)環(huán)節(jié)要借助物聯(lián)網(wǎng)的幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)畜禽產(chǎn)品從養(yǎng)殖、屠宰刀運(yùn)輸銷售的全過程質(zhì)量控制，并實(shí)現(xiàn)質(zhì)量溯源，可實(shí)現(xiàn)畜禽生產(chǎn)檔案管理（畜禽信息、飼料信息、疾病防疫等），實(shí)現(xiàn)FID標(biāo)簽和條碼間信心的轉(zhuǎn)換，條碼標(biāo)簽的打印，基于網(wǎng)站、電話和手機(jī)短信的畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全細(xì)細(xì)的溯源查詢功能。4 結(jié)束語 盡管設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國(guó)已經(jīng)取得一定成績(jī)，但是相比國(guó)外先進(jìn)國(guó)家仍存在很大差距，平均單位產(chǎn)量低于國(guó)外的30，單位產(chǎn)量成本大于國(guó)外的50，由于不合理的使用農(nóng)藥，產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)低于國(guó)外水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備落后；沒有獲取專家指導(dǎo)的途徑，大多沿襲傳統(tǒng)的種植方法，生產(chǎn)管理粗放，造成設(shè)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(nóng)業(yè)的未來。農(nóng)機(jī)企業(yè)要抓住物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重大歷史機(jī)遇，做到早學(xué)習(xí)、早認(rèn)識(shí)、早研究、早部署、早見效，切實(shí)加強(qiáng)科學(xué)研究部署，積極探索物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)，確立研究及應(yīng)用方向。參考文獻(xiàn)1 張進(jìn)京.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)例與效益J.中國(guó)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(yīng)福.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用J.通信與信息技術(shù),2010(1):50534 魏崴.“物聯(lián)網(wǎng)”之初探J