楊勇 樊剛強(qiáng)
三農(nóng)問題一直是我國(guó)發(fā)展與研究的重點(diǎn),尤其是在全面建成小康社會(huì)的決勝之年,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)的繁榮與穩(wěn)定具有重要意義。為降低病蟲害對(duì)農(nóng)作物的影響,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,我國(guó)不斷加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)過程的應(yīng)用,從而構(gòu)建起農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。本文通過對(duì)我國(guó)農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)發(fā)展前景進(jìn)行闡述,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中病蟲害對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)造成極大影響,這就使得農(nóng)民收入減少,對(duì)我國(guó)農(nóng)村地位的穩(wěn)定造成極大阻礙。這些年政府加大對(duì)農(nóng)作物病蟲害的防治投入,并通過多種方式進(jìn)行解決,但在實(shí)際應(yīng)用中農(nóng)藥噴灑依然是主要解決方式。這不但對(duì)環(huán)境造成極大影響,也會(huì)污染糧食,造成糧食安全問題的出現(xiàn)。因此對(duì)該系統(tǒng)的研究具有重要意義。
(一)小氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
對(duì)病蟲害進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中,氣候因子是基礎(chǔ)。小氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在全野外進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),能夠?qū)σ巴獾臏囟?、風(fēng)速、降雨量等進(jìn)行合理的采集,并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在數(shù)據(jù)采集過程中為保證準(zhǔn)確性,一般控制在1h進(jìn)行一次。并在網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸過程中,為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提供多種統(tǒng)計(jì)與計(jì)算功能,進(jìn)而為工作人員提供有效的參數(shù)。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí),能夠保證在小氣候監(jiān)測(cè)過程中實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供電,這樣就能提高該系統(tǒng)的環(huán)保性,并且能夠防止采集數(shù)據(jù)的丟失,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集。
(二)病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
在對(duì)病蟲害監(jiān)測(cè)過程中,對(duì)病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的裝設(shè),對(duì)二化螟等害蟲能夠有效監(jiān)測(cè)。供電是在太陽(yáng)能的利用下實(shí)現(xiàn)的,在捕獲害蟲時(shí),是通過性引誘劑對(duì)害蟲進(jìn)行誘惑與捕殺的。在此過程中能夠自動(dòng)收集數(shù)量,并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的無線傳輸與自動(dòng)升級(jí)。通過對(duì)設(shè)備的升級(jí),該系統(tǒng)能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并傳輸?shù)焦ぷ魅藛T的智能前端,這樣工作人員就能得到最新消息。同時(shí)該系統(tǒng)還能將數(shù)據(jù)每隔1小時(shí)進(jìn)行傳輸,從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中。病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠有效捕獲大量的害蟲,運(yùn)行較為穩(wěn)定,準(zhǔn)確率較高。
(三)農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)
在國(guó)家的大力扶持下,病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到快速發(fā)展,并得到有效完善,一般情況下該系統(tǒng)與農(nóng)作物的測(cè)報(bào)等過程中。技術(shù)人員在對(duì)植物進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中,將設(shè)備持于手中,并在智能操作系統(tǒng)下,對(duì)植物上的病蟲地點(diǎn)、數(shù)量等進(jìn)行收集與照相等。技術(shù)人員將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi),并在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下,對(duì)數(shù)據(jù)與圖片信息等進(jìn)行計(jì)算與處理,從而提高農(nóng)作物防止效果。同時(shí)給系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集與分析,能夠?qū)鶎庸ぷ魅藛T的工作進(jìn)行有效的監(jiān)督。
(四)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)
通過專用通訊群的建立,將該區(qū)域內(nèi)的農(nóng)技站技術(shù)員、農(nóng)業(yè)銷售人員、種植戶、合作社等多個(gè)部門與人員進(jìn)行納入,從而形成一個(gè)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái),從而為群眾預(yù)報(bào)有效的病蟲害防治內(nèi)容。在該平臺(tái)上,有專門的工作人員將采集到的內(nèi)容發(fā)布到這些人員的手機(jī)上,并對(duì)信息的發(fā)布等進(jìn)行干預(yù)。這樣就能夠在農(nóng)事的結(jié)合下,能夠?qū)σ恍┬畔⑦M(jìn)行有效的傳達(dá),提高農(nóng)民在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中提高病蟲害的防治質(zhì)量與效率。
(五)農(nóng)作物重大病蟲害數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)
數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展的背景下,病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中該技術(shù)也得到有效應(yīng)用,一般情況下是對(duì)一些長(zhǎng)大的病蟲害進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè),從而提高預(yù)警能力。我國(guó)在農(nóng)作物重大病蟲害數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用中,通過讀一些調(diào)查數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)時(shí)填送,能夠讓上級(jí)部門對(duì)我國(guó)的病蟲害情況進(jìn)行有效掌握,并對(duì)一些重大病蟲害發(fā)生的情況等進(jìn)行有效掌握,從而提高我國(guó)對(duì)重大病蟲害的防治效果。
(六)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)燈
目前,我國(guó)很多區(qū)域自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)燈的使用,一般都是通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)的,在白天對(duì)燈光進(jìn)行關(guān)閉,在完善進(jìn)行自動(dòng)打開,從而達(dá)到驅(qū)蟲的效果。在黑夜通過白熾燈對(duì)害蟲進(jìn)行集體捕獲,并在殺死害蟲過程中是通過紅外線實(shí)現(xiàn)的。在此過程中是利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,自動(dòng)捕殺,并將害蟲進(jìn)行烘干,最后在裝在袋中,工作人員只需在7d之后進(jìn)行收集。當(dāng)工作人員將袋子內(nèi)的害蟲收集之后,并對(duì)袋中的害蟲進(jìn)行分析與計(jì)算,這樣就能不斷提高農(nóng)作物的防治效果。
(一)小氣候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多功能應(yīng)用
在目前該系統(tǒng)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的多功能應(yīng)用,能夠?qū)ν寥赖刃畔⑦M(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的多功能應(yīng)用。一般情況下,在該系統(tǒng)多功能的應(yīng)用中,實(shí)現(xiàn)與病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效銜接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化分析,這樣就能提升農(nóng)作物病蟲害自定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能。
(二)病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)對(duì)象多樣化
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷優(yōu)化的背景下,就要不斷擴(kuò)大該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象,并在系統(tǒng)中將性引誘劑進(jìn)行安裝,這樣就能對(duì)害蟲進(jìn)行有效的分類與識(shí)別,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)與分類的合理性與科學(xué)性,在這個(gè)過程中數(shù)據(jù)不會(huì)互相干擾,這樣就能實(shí)現(xiàn)病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)的多樣化。
(三)農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)使用日?;?/p>
在智能手機(jī)的快速普及與G網(wǎng)的發(fā)展下,技術(shù)人員要配備一臺(tái)專業(yè)的、智能化設(shè)備,并在基層進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中隨身攜帶。尤其是5G時(shí)代就要帶來的情況下,在基層數(shù)據(jù)檢測(cè)作業(yè)過程中,通過智能設(shè)備對(duì)農(nóng)作物的病蟲害情況進(jìn)行有效的拍照與數(shù)據(jù)采集,這樣能夠有效提高技術(shù)人員的工作效率,降低工作難度與強(qiáng)度。一般情況下是對(duì)田內(nèi)的病蟲害進(jìn)行調(diào)查,并在病蟲統(tǒng)計(jì)器的應(yīng)用下,數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理與自動(dòng)化傳輸。當(dāng)一些地區(qū)的病蟲害較為嚴(yán)重時(shí),將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄<业闹悄芮岸?,從而?shí)現(xiàn)專家的遠(yuǎn)程辦公,這樣就能夠有效解決一些病蟲害較為嚴(yán)重的情況。
(四)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)大眾化
技術(shù)人員利用該系統(tǒng)進(jìn)行病蟲害監(jiān)測(cè)過程中,該平臺(tái)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果進(jìn)行歸類總結(jié),這樣就能將信息傳輸?shù)接脩羰种?。一般情況下,當(dāng)用戶量與用戶需求不斷提高時(shí),要實(shí)現(xiàn)測(cè)報(bào)信息的大眾化,這樣才能保證大眾能夠及時(shí)收到準(zhǔn)確的信息,從而提高群眾對(duì)農(nóng)作物病蟲害的防治。
(五)自動(dòng)病蟲情測(cè)報(bào)燈智能化
在智能技術(shù)的快速發(fā)展下,物聯(lián)網(wǎng)工程完全能夠合理應(yīng)用智能技術(shù),這樣就能實(shí)現(xiàn)工作過程的智能化。將自動(dòng)病蟲情測(cè)報(bào)燈進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)其智能化處理,并增加自動(dòng)病蟲害識(shí)別與分類等多種功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化分析,從而不斷對(duì)智能燈進(jìn)行優(yōu)化。
(六)病蟲測(cè)報(bào)信息一體化
技術(shù)人員為提高信息的一體化水平,就要對(duì)目前使用的多種平臺(tái)進(jìn)行有效整合,并實(shí)現(xiàn)信息收集、分析、預(yù)報(bào)、策略分析、防治信息等一體化體系。病蟲測(cè)報(bào)信息一體化能夠?qū)Χ喾N信息進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用,提升該系統(tǒng)的實(shí)際作用。病蟲測(cè)報(bào)信息一體化也能提高管理人員的決策水平,從而提高病蟲害防治效果。
(七)病蟲害預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)物資實(shí)體化
通過對(duì)病蟲害相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),在不同部門的共同應(yīng)用下,并在農(nóng)村電子商務(wù)平臺(tái)的結(jié)合使用下,積極構(gòu)建起科學(xué)合理的物資配送系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物物資的有效配送。通過平臺(tái)的利用,能夠在不斷的階段對(duì)農(nóng)藥、設(shè)備等進(jìn)行及時(shí)的配送,保證農(nóng)民能夠?qū)Σ∠x害進(jìn)行及時(shí)的處理,進(jìn)而提高病蟲害防治效果。
在物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中,目前應(yīng)用較為普遍的網(wǎng)絡(luò)為ZigBee,在ZigBee系統(tǒng)的應(yīng)用下,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效收集、分析與傳遞,從而提高農(nóng)業(yè)管理的數(shù)字化、現(xiàn)代化與信息化。
ZigBee系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中有終端機(jī)的設(shè)計(jì),通過終端機(jī)的設(shè)計(jì),能夠?qū)μ?yáng)能進(jìn)行合理應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。在終端分機(jī)中對(duì)CPU的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的有效控制。在對(duì)無線傳輸電路設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的有效監(jiān)控,并通過不同網(wǎng)絡(luò)的組建,能夠有效提高實(shí)際應(yīng)用的便捷性。在對(duì)害蟲誘捕檢測(cè)電路設(shè)計(jì)過程中,是通過紅外方式實(shí)現(xiàn)的。
ZigBee系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過程中,一般是通過按鍵操作、信號(hào)發(fā)送等實(shí)現(xiàn)的。軟件系統(tǒng)一般包括初始化函數(shù)等,并在應(yīng)用中能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效控制。在具體執(zhí)行過程中,在按鍵的操作下,完成對(duì)終端機(jī)的控制,在通信終端函數(shù)中利用ID設(shè)置號(hào)等完成數(shù)據(jù)的發(fā)送等工作。在網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)過程中,一般是在終端分解采集數(shù)據(jù)信息,或者利用G網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。用戶在應(yīng)用過程中要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,這樣才能保證該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。在測(cè)試過程中一般情況下包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:第一,設(shè)置終端分級(jí)編號(hào)功能測(cè)試;第二,自動(dòng)采集功能測(cè)試。通過測(cè)試能夠?qū)υ撓到y(tǒng)的應(yīng)用效果進(jìn)行了解,這樣才能更加高效的應(yīng)用到農(nóng)作物病蟲害防治過程中。
以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是有效提高農(nóng)作物防治效果,提高農(nóng)作物產(chǎn)量與安全的重要手段,但農(nóng)作物病蟲害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用水平還不夠,因此未來可通過小氣候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多功能應(yīng)用、病蟲害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)對(duì)象多樣化、農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)使用日?;?、自動(dòng)病蟲情測(cè)報(bào)燈智能化等多種方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。這樣才能提高我國(guó)對(duì)農(nóng)作業(yè)病蟲害的防治效果,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,進(jìn)而不斷提高農(nóng)民收入,實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化與自動(dòng)化發(fā)展。
基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)研究項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的河套地區(qū)大田作物病蟲害環(huán)境信息監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究與開發(fā)——以向日葵為例”(編號(hào):NJZY18239);內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)??茖W(xué)研究項(xiàng)目“基于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電控系統(tǒng)在內(nèi)蒙古中西部農(nóng)牧區(qū)凈水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究”(編號(hào):NJZY17382)。