王丙剛

(北京華麒通信科技有限公司)

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不是城市的專屬，村村有網(wǎng)絡(luò)，村村有線電視入戶，戶戶有電話，基本上實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)普及。這也為將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入我國廣袤的農(nóng)業(yè)中的提供了基礎(chǔ)。異于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依靠人力和經(jīng)驗(yàn)的耕作方式，智慧農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新方向，智慧農(nóng)業(yè)的途徑是收集和整理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并且通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對信息進(jìn)行分析、整合、共享，極大地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。2013年，天津、上海和安徽這3個(gè)省市被國家農(nóng)業(yè)部列為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試點(diǎn)地區(qū)，迄今為止全國已有8個(gè)省市在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域先后啟動實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)田和水利水電等資源進(jìn)行合理的分析和分配，記錄從種植到收獲到銷售整個(gè)流程的信息，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率達(dá)到最大化，最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率、解放生產(chǎn)力、推動農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在“智慧農(nóng)業(yè)”的應(yīng)用

隨著社會的發(fā)展、高科技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中智能感知芯片等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用逐步拓寬。通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中大量傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)采集信息可以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且精準(zhǔn)定位出現(xiàn)問題的位置，將生產(chǎn)模式逐漸地從依賴于孤立機(jī)械以人力為中心向以信息為中心轉(zhuǎn)變，在生產(chǎn)過程中大量利用自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開水資源，我國南北水資源分布不均并在總體上逐步呈現(xiàn)匱乏狀態(tài)。在滿足農(nóng)業(yè)灌溉基本應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)節(jié)約水資源就需要技術(shù)工作者運(yùn)用最先進(jìn)的技術(shù)手段研究出更加合理的灌溉方式。實(shí)踐證明將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉的節(jié)水效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)灌溉方式。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)有效的操作控制全程實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化灌溉。系統(tǒng)內(nèi)部包括總控室、集中控制室、水泵、電氣控制柜。整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行流程為以下四個(gè)環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)為收集整理信息，工作人員利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器采集土壤的濕度、溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等基本信息，了解作業(yè)區(qū)域的土壤和水資源總體狀況；第二環(huán)節(jié)為分析加工信息技術(shù)系統(tǒng)自動將收集到的信息進(jìn)行智能化分析處理，對信息進(jìn)行高效整合；第三環(huán)節(jié)為實(shí)踐指導(dǎo)，根據(jù)整合后的信息確定出具體的灌溉量、灌溉方法并及時(shí)的控制相關(guān)的智能灌溉設(shè)備的驅(qū)動，對農(nóng)作物進(jìn)行精細(xì)化、智能化的灌溉；最后為信息回饋，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對整個(gè)灌溉區(qū)域和所有灌溉節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對，作業(yè)人員根據(jù)分析結(jié)果對灌溉數(shù)據(jù)進(jìn)行更正，從而確保灌溉的準(zhǔn)確與高效。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制定出具體的用水計(jì)劃，保存灌溉的進(jìn)度，對實(shí)現(xiàn)高效、低耗、多功能科學(xué)化管理的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水平臺有十分重要的意義和較高的實(shí)用性價(jià)值。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在禽畜養(yǎng)殖化管理中的應(yīng)用

目前水產(chǎn)養(yǎng)殖、家禽養(yǎng)殖等行業(yè)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在使用過程中可以利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器采集和處理禽畜的個(gè)體體征、進(jìn)食量、生長周期等數(shù)據(jù)，設(shè)置一個(gè)符合禽畜生長的最佳條件，實(shí)現(xiàn)智能化自動喂養(yǎng)。還可以利用對禽畜的體溫、行為特征等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析，精細(xì)化管理禽畜個(gè)體生理信息，預(yù)防禽畜疾病或疫情并及時(shí)采取防治措施，避免重大經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在質(zhì)量安全追溯中的應(yīng)用

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追溯質(zhì)量安全是非常準(zhǔn)確高效的。整個(gè)食品安全追溯系統(tǒng)包括信息的收集、傳輸、查詢，高水平的技術(shù)體系在食品安全追溯中應(yīng)用廣泛。在信息收集過程中農(nóng)業(yè)工作人員將所轄生產(chǎn)基地劃分成多個(gè)配備相應(yīng)的電子標(biāo)簽或者條碼的編碼版塊，記錄每次的施肥、除草、澆水環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中每個(gè)產(chǎn)品也都具有對應(yīng)的條碼或者電子標(biāo)簽，利用操作終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速收集和整理，不僅保證收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而且可以避免消耗過多的人力物力。IC卡成為信息傳播的中介，利用IC卡收集信息后，定期對IC卡中的資源進(jìn)行收集處理，利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的最終導(dǎo)入，將信息儲存在生產(chǎn)基地的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺。商家可以通過物聯(lián)網(wǎng)查詢流通在市場上農(nóng)產(chǎn)品具體的追溯碼，制定出具體的產(chǎn)品標(biāo)簽追溯產(chǎn)品的生長、加工、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，消費(fèi)者可以利用物聯(lián)網(wǎng)對產(chǎn)品信息進(jìn)行檢索，實(shí)現(xiàn)全供應(yīng)鏈質(zhì)量追溯可查 。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)信息監(jiān)測中的應(yīng)用

長期以來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，主要靠人工監(jiān)測得到有關(guān)耕地與農(nóng)產(chǎn)品的信息，不但加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，獲取的數(shù)據(jù)也有一定的偏差或者錯(cuò)誤，不利于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以及時(shí)獲取準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息。及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息監(jiān)測中所包含的溫度、PH值、濕度等重要的技術(shù)指標(biāo)，有力地確保了生產(chǎn)環(huán)境信息采集的有效性。例如遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了對作物生長狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測和集中管理，并通過數(shù)據(jù)庫設(shè)置的方式加強(qiáng)了對作物生長環(huán)境的控制，為農(nóng)作物增產(chǎn)及加快農(nóng)業(yè)發(fā)展速度提供了有力地保障。

2.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在虛擬農(nóng)業(yè) 中的應(yīng)用

虛擬農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的一大體現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)具有身臨其境的環(huán)境感，虛擬農(nóng)業(yè)通過VR技術(shù)直接演示出農(nóng)作物的病害狀況、生長狀況、遭受自然災(zāi)害狀況等。農(nóng)業(yè)技術(shù)員可以在虛擬的狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免種植、養(yǎng)殖等過程中消耗過多的精力和時(shí)間，降低農(nóng)業(yè)附加消耗，極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與進(jìn)步。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的模式探研

3.1 提高物聯(lián)網(wǎng)信息感知與識別技術(shù)

加大信息感知與識別技術(shù)在農(nóng)作物生長、水產(chǎn)養(yǎng)殖、禽畜養(yǎng)殖、資源環(huán)境等方面的應(yīng)用。技術(shù)人員要根據(jù)農(nóng)業(yè)各方面的應(yīng)用反饋對技術(shù)缺陷進(jìn)行分析研究提出有效措施予以改正以達(dá)到提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息感知技術(shù)與識別技術(shù)的目的。

3.2 加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通過全方位加強(qiáng)構(gòu)造自組網(wǎng)絡(luò)，重?cái)?shù)據(jù)的積累與分析，以減少數(shù)據(jù)傳輸信號的遺失。分析電磁波在空氣界面、土壤之間的傳輸規(guī)律，開發(fā)出、擴(kuò)展性好、操作簡便、適用于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)管理軟件，找出不同環(huán)境下最合宜的傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置，建立綜合有效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.3 提升物聯(lián)網(wǎng)云端計(jì)算技術(shù)

不斷開發(fā)新的、有效的技術(shù)以提高物聯(lián)網(wǎng)多種信息融合技術(shù)。云端計(jì)算和云平臺可以隨時(shí)進(jìn)行信息的存儲和獲取。物聯(lián)網(wǎng)的云端計(jì)算技術(shù)可以根據(jù)所收集農(nóng)作物的產(chǎn)品價(jià)格、國家政策、氣候變化等數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供正確、科學(xué)、有效的建議。因此不斷提升云計(jì)算的編程模式和數(shù)據(jù)管理尤為重要。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是世界四大未來技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，在智慧農(nóng)業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是衡量一個(gè)國家未來農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化、機(jī)械化、智能化、精準(zhǔn)化和規(guī)范化，為從事農(nóng)業(yè)人員創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)信息化中極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了依據(jù)和指導(dǎo)信息。從宏觀的層面講物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促使農(nóng)業(yè)信息化的全面、實(shí)時(shí)發(fā)展，為現(xiàn)代化信息農(nóng)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。