梁瑞儀

（佛山市三水區(qū)蘆苞鎮(zhèn)農(nóng)林技術(shù)推廣中心，廣東 佛山 528100）

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)是一種可以實(shí)現(xiàn)物和物交流的互聯(lián)網(wǎng)，將射頻識別裝置、紅外感應(yīng)設(shè)備、全球定位系統(tǒng)等傳感設(shè)備接入物體中，并利用協(xié)議約束實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接，實(shí)現(xiàn)智能識別，實(shí)現(xiàn)物品之間的信息交流和通信傳輸［1］。人們可以利用手機(jī)等終端設(shè)備實(shí)時監(jiān)督控制物理物體，完成對物體的智能化識別和定位。物聯(lián)網(wǎng)包含信息感知、信息傳遞和信息處理3個基本要素。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)包括感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層指的是借助傳感系統(tǒng)，用各種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)與物相關(guān)的信息采集。通信網(wǎng)絡(luò)指的是包括現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各種接入網(wǎng)、專用網(wǎng)的連接，對采集到的信息進(jìn)行傳輸和處理。應(yīng)用層包括各種應(yīng)用和業(yè)務(wù)，對信息進(jìn)行智能化處理后用各種終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)

2.1 WiFi技術(shù)

WiFi技術(shù)指的是將所有電子設(shè)備連接到局域網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能的技術(shù)，能支持電子設(shè)備無線上網(wǎng)，進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸。在該技術(shù)的支持下，可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)信息的感知，借助傳感器完成信息搜集工作，并實(shí)現(xiàn)信息之間的交換或?qū)⑿畔鬏斀o應(yīng)用層。WiFi技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)。如果沒有WiFi技術(shù)，就無法充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用。

2.2 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)，即RFID技術(shù)，是通信技術(shù)的一種，其應(yīng)用原理是通過無線電信號來感知監(jiān)測目標(biāo)并完成數(shù)據(jù)記錄。射頻識別由應(yīng)答器、閱讀器和應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成。在實(shí)際運(yùn)行中，閱讀器的作用是檢測信號，并將射頻信號以相應(yīng)頻率散發(fā)出去；應(yīng)用軟件系統(tǒng)的作用是接收閱讀器發(fā)出的信息信號，然后完成信息處理。應(yīng)用軟件系統(tǒng)中的芯片將存儲的信息傳輸出去，由閱讀器再次接收頻率信號完成信息處理，最后傳輸給后臺操作系統(tǒng)完成信息控制［2］。

2.3 傳感網(wǎng)技術(shù)

傳感網(wǎng)技術(shù)的核心是集成傳感器，是進(jìn)行信息集中采集、分析處理和傳輸?shù)募夹g(shù)。在應(yīng)用時，數(shù)據(jù)處理部件和通信部件隨機(jī)分布，相互之間形成傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多且網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，各部件的適應(yīng)能力較強(qiáng)。盡管信息傳輸能力較弱、信號之間還存在一定干擾，但是因?yàn)槊恳粋€節(jié)點(diǎn)上承擔(dān)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不多，所以相對而言影響較小。此外，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)密集且隨機(jī)分布，所以每一個節(jié)點(diǎn)上的部件具有一定的能量存儲功能?？傊?，該技術(shù)是能實(shí)現(xiàn)物體和物體相互連接、實(shí)現(xiàn)信息交換和傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心。

3 物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

3.1 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可被廣泛應(yīng)用在溫室大棚種植、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。首先，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的智能化管理和實(shí)時監(jiān)控，利用無線傳感器及各個節(jié)點(diǎn)、太陽能供電系統(tǒng)、信息采集設(shè)備和傳輸系統(tǒng)等獲得生產(chǎn)環(huán)境及其動態(tài)變化信息。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤土質(zhì)、地下水環(huán)境、土壤的溫度濕度、空氣的溫度濕度及光照等都會影響作物的生長，甚至可能會引發(fā)病蟲害，造成作物產(chǎn)量急劇下降、品質(zhì)降低。而通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)各生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境和植株的聯(lián)網(wǎng)，能實(shí)時監(jiān)控上述環(huán)境信息，同時可以結(jié)合各類參數(shù)反饋實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植區(qū)域的自動化灌溉、自動化降溫、自動化卷模、自動化施肥和自動化噴藥等［2］。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)圖像的實(shí)時監(jiān)測，及時掌握作物的生長狀態(tài)并進(jìn)行控制。在農(nóng)業(yè)生長園區(qū)設(shè)置視頻監(jiān)控器，能直觀地觀察到農(nóng)作物生長、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖的情況，并幫助農(nóng)戶及時調(diào)整種植、養(yǎng)殖方案，為科學(xué)種植、養(yǎng)殖提供依據(jù)。

3.2 在農(nóng)業(yè)管理上的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)監(jiān)管上的應(yīng)用，主要解決的是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題。新時期，雖然市場監(jiān)管更加嚴(yán)格，國家在食物監(jiān)管方面也出臺了許多政策，監(jiān)管懲罰力度也有所加強(qiáng)，但是食品安全問題依然存在。對于廣大農(nóng)戶而言，有必要從源頭加強(qiáng)對農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)督管理。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的及時監(jiān)控，保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

3.2.1 可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測。作為影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)要素，必須做好對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的有效監(jiān)控。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)土壤生態(tài)環(huán)境的信息采集、傳輸和精確分析，檢測出適合在該土壤上生長的農(nóng)作物，檢測出該土壤中存在的肉眼無法發(fā)現(xiàn)的問題，并及時做好土壤環(huán)境的改善工作。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對大氣環(huán)境、水環(huán)境和其他突發(fā)狀況的檢測。比如，對水環(huán)境的監(jiān)測，可以保證水源中不存在危害農(nóng)作物生長和人體健康的重金屬離子或微生物；對大氣環(huán)境的監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)二氧化硫、二氧化氮等有害氣體，以便于管理人員及時采取措施加以改善，從而達(dá)到農(nóng)作物健康生長的目的。

3.2.2 可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的追溯監(jiān)管。比如，現(xiàn)階段已經(jīng)將基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的安全追溯管理系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯和畜禽疫病電子出證等政府監(jiān)管工作中，可利用視頻識別技術(shù)和智能二維碼實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的監(jiān)督追溯，從而保證生態(tài)環(huán)境安全、農(nóng)資安全和農(nóng)產(chǎn)品安全。

3.3 在農(nóng)業(yè)資源利用上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)資源包括所有供農(nóng)作物生長的土壤、水分、肥料等信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用，可通過衛(wèi)星遙感實(shí)現(xiàn)對所監(jiān)測區(qū)域農(nóng)作物長勢、面積、估產(chǎn)、品質(zhì)和土壤、植保信息的監(jiān)測和收集，在對這些信息的分析處理上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、監(jiān)測某一特定區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的。近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了快速發(fā)展，這是與GIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)的發(fā)展分不開的。例如，利用微型感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)資源的信息定位，并將農(nóng)田區(qū)域的信息利用GPS技術(shù)進(jìn)行搜集和傳輸，傳輸給處理器完成信息處理后，可幫助管理人員及時獲得農(nóng)田水分、土壤分布信息和含量信息，能及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域農(nóng)作物的生長情況，為管理人員制訂科學(xué)的管理計(jì)劃提供有力依據(jù)。

3.4 在農(nóng)產(chǎn)品電商上的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及各電商平臺的出現(xiàn)，農(nóng)產(chǎn)品在銷售環(huán)節(jié)不再局限于線下農(nóng)產(chǎn)品市場銷售，很多農(nóng)戶在淘寶、京東、微店上開起了自己的商店。但與其他電商平臺不同的是，新發(fā)展起來的對接農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺將成為未來農(nóng)產(chǎn)品電商的主要發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品電商平臺上的應(yīng)用，不但可實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的全過程監(jiān)督和安全追溯管理，而且能實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的視頻監(jiān)控和VR實(shí)景體驗(yàn)，進(jìn)一步提升消費(fèi)者的購物欲望，并提高消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品的信任度，有助于培養(yǎng)穩(wěn)定的高端消費(fèi)群體。

4 結(jié)語

新時期，將互聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)業(yè)結(jié)合起來已經(jīng)不是新鮮事。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和大力發(fā)展，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)物與物之間的聯(lián)系，可進(jìn)一步推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展。例如，利用WiFi技術(shù)、射頻識別技術(shù)和傳感網(wǎng)技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品安全方面的精細(xì)化管理，但同時應(yīng)看到在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用上還存在一些需要解決的問題。隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到不斷改進(jìn)和完善，從而推動智慧農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。