盧建勤 趙彥鴻

摘要：我國作為農業(yè)基礎大國，將物聯網技術和農業(yè)傳統(tǒng)產業(yè)結合起來，形成了一種新型的智能農業(yè)。智能化作為未來產業(yè)發(fā)展趨勢，助力農業(yè)發(fā)展，不僅可以提高農副產品的生產效率，在推動農業(yè)產業(yè)化結構性改革方面也起到很大作用。物聯網作為新興產業(yè)技術，精準管控農業(yè)生產環(huán)節(jié)中的各個指標，發(fā)揮土地、水分、營養(yǎng)等生產資源的精準監(jiān)測，通過信息化指導對資源進行優(yōu)化，物聯網與農業(yè)技術的結合，能夠使傳統(tǒng)的農業(yè)真正實現智能化運作，在一定程度上推動了我國農業(yè)的產業(yè)化發(fā)展。該文就互聯網技術在智能農業(yè)中的運用展開了探索。

關鍵詞：物聯網技術;智能農業(yè);應用策略

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）15-0123-02

古代中國農業(yè)的發(fā)展常受氣候、地形等自然因素的影響，造成生產不穩(wěn)定，農業(yè)產量低。伴隨著科技的發(fā)展，物聯網的應用越來越廣泛，出現了一種新的智能農業(yè)?；ヂ摼W是一場新的技術革命，其起源與時代科技進步的潮流一致。將物聯網技術與智能農業(yè)相結合是時代發(fā)展的必然趨勢。物聯網的出現為人類生活提供了一個公共信息平臺，尤其是智能農業(yè)領域，也提高了農業(yè)發(fā)展的整體水平和質量、效益明顯。

1 我國農業(yè)現狀分析

近年來，隨著農業(yè)科學技術服務平臺和資源共享的建立，使我國農業(yè)逐漸邁入了智能化農業(yè)中，物聯網技術也貫穿了農業(yè)的各個環(huán)節(jié)，是實現科學種植生產的重要途徑，也是推動我國農業(yè)經濟快速發(fā)展的必要手段[1]。廣西作為國家重要的產業(yè)糧生產基地之一，農產值和出口量常年居于全國前列。農業(yè)的發(fā)展直接影響到了國民的生計，和社會的和諧發(fā)展，對全省乃至國家都有著重大的意義。廣西之所以能取得如此優(yōu)異的成績，絕大部分歸功于在種植和農產品加工方面，具備了一定的信息化基礎，將互聯網絡延伸到了各村鎮(zhèn)。

2 智能農業(yè)的應用分析

2.1 什么是智能農業(yè)

顧名思義，智能農業(yè)就是結合物理傳感器等前端智能設備，對農作物生長的環(huán)境以及所需營養(yǎng)元素等一切作物生長要素進行實時采集，通過采集指標對生長要素進行監(jiān)測和精準控制的一種新型農業(yè)發(fā)展模式。利用現代科技成果，結合計算機網絡技術、視頻通信技術、大數據技術、無線網絡通信技術、人工智能專家知識系統(tǒng)，實現農業(yè)數據可視化、氣象防災預警、遠程生產管理控制、生長要素精準監(jiān)測調整等自動化信息管理。智能農業(yè)作為新興農業(yè)發(fā)展技術，在大數據和物聯網的技術支撐下，結合智能感知系統(tǒng)的信息實時采集，通過人工智能以及所儲備的知識系統(tǒng)做智能化指導，對農作物生產進行可視化管理和智能化精準種植?？偠灾?，智能化農業(yè)就是將傳統(tǒng)農業(yè)生產方式，通過新興物聯網技術實現智能化管理的一種產業(yè)發(fā)展新模式，使傳統(tǒng)農業(yè)的生產具有可控性、預判性、精準性和可靠性。

2.2 智能農業(yè)系統(tǒng)技術實現

智能農業(yè)系統(tǒng)總體架構可分為四部分：高清視頻攝像頭組成的視頻信息采集部分、無線傳感器組成的傳感信息采集部分、無線通信網絡組成的遠程指令控制部分以及人工智能和大數據計算組成的專家智能分析部分。傳感信息采集部分主要實現濕度、光照、溫度、氧氣、所需營養(yǎng)元素的信息采集傳輸。視頻信息采集部分主要實現生產環(huán)境的現場實時視頻環(huán)境的監(jiān)測管理。遠程指令控制部分實現指令遠程控制，主要涉及濕度、光照、溫度、氧氣、肥料等元素的遠程補充。專家智能分析部分主要是通過專家知識庫里的科學種植模型，對當前環(huán)境下的農作物類型的生長模式進行研判指導，實現科學種植。智能農業(yè)大數據中心負責整體各個系統(tǒng)的協(xié)調處置以及數據運算存儲等，結合天氣預報系統(tǒng)和自然災害預警系統(tǒng)，通過外部環(huán)境的智能預測，在精準化種植的基礎上實現災害預警，保證農產品能有效地預防不可控的自然災害，從根本上改變傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展歷程中“靠天吃飯”的農業(yè)習慣。通過手機端和電腦端的可視化呈現，可以方便管理者更加及時地對農業(yè)生產過程進行人為干預和監(jiān)測。智能灌溉、智能通風增氧設備、自動光照系統(tǒng)等前端控制系統(tǒng)，可以結合視頻監(jiān)控系統(tǒng)方便管理者進行相關設備的自動控制。生產環(huán)境和農作物生長狀態(tài)的實時數據又能進一步輔助人工智能專家系統(tǒng)對后期的智能化研判提供數據支撐，通過種植數據建模等數據處理方式使智能農業(yè)的模式更加智能化和科學化。智能農業(yè)的可擴展性也較強，系統(tǒng)能夠支持大容量的部署，可靠性較高、安全性較好，同時兼容性強和超準確性也保障了系統(tǒng)的良好通用性和靈活的計費方式[2]。

2.3 物聯網在智能農業(yè)中的應用

在智能農業(yè)中應用物聯網技術，通過溫室內空氣的濃度、溫度、濕度等參數，利用相關傳感器，可以為整個農業(yè)生產系統(tǒng)建立數據采集系統(tǒng)。運用該數據集成功能，可以實現與農業(yè)生產相關的各種機械設備的計算機化功能。農業(yè)數據傳輸是利用互聯網信息，在不同構架條件下有效地整合網絡。為無線網絡提供支持，可有效地建立對接平臺，使傳輸過程中的數據信息呈現出低能耗、高速度的特點。無線通信技術可以通過編寫相關的數據協(xié)議，有效地集成到農業(yè)生產設備中，通過數據信息對設備進行準確定位。物聯網在數據傳輸過程中，無線網絡傳輸具有很高的穩(wěn)定性。為整個智能農業(yè)數據化的傳輸提供了基礎的保障。智能農業(yè)可以對各類信息進行有效甄別，依據信息正確地界定，發(fā)出相關的指令，為各類機械設備物理功能的實現提供了基準。物聯網技術為智能農業(yè)的數據提供了儲存和對接平臺，通過傳感器的實時采集信息對農作物的生長進行全周期的動態(tài)和監(jiān)測和管理，根據農作物的生長狀態(tài)，對生產環(huán)境中的濕度、光照、溫度、氧氣、肥料進行動態(tài)調整。系統(tǒng)內部在進行聯動分析時，進一步描述了農作物在某一生長過程中的數據模型，并把這些數據傳送給主系統(tǒng)，讓專家了解農作物生長情況，并提供決策信息。另外，在數據處理方面，通過物聯網的多傳感器傳輸機制，對單一傳感器所傳送的信息進行有效整合與分配，盡量避免傳輸過程中單一數據的傳輸錯誤，實現綜合數據分類指揮，保障智能農業(yè)運行[3]。

2.4 物聯網技術在智能農業(yè)中應用存在的不足

新型智能農業(yè)發(fā)展模式借助物聯網技術的廣泛介入固然取得了可喜的成績，但是同時相對發(fā)達國家的農業(yè)發(fā)展模式來說，還存在很大差距。首先，在全國農業(yè)發(fā)展的整體形勢下，不能形成統(tǒng)一的信息化管理平臺，由于各地農產品的種類和種植方式不同，加之信息化發(fā)展的不平衡，現有的智能化農業(yè)發(fā)展模式只是在局部具備大型農業(yè)發(fā)展的條件下進行了初步推廣，面對偏遠山區(qū)等不能形成可復制性覆蓋。其次，由于經濟發(fā)展的不平衡，在資金支持和科技支持方面，各地政府不能形成統(tǒng)一的農業(yè)發(fā)展規(guī)劃，進一步限制了物聯網技術模式下的智能農業(yè)發(fā)展趨勢，整體上束縛了我國智能農業(yè)發(fā)展的整體布局，影響了包括物聯網技術等前沿科技技術在農業(yè)中的智能應用。

2.5 物聯網技術在智能農業(yè)中的具體表現

物聯網技術的突飛猛進，結合傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展形成的新型農業(yè)發(fā)展模式，經過多年來不斷發(fā)展，我國在智能農業(yè)領域已經取得了一定的成效，目前物聯網技術不僅是對農作物生長的基本環(huán)境實現了智能化應用，而且在水文監(jiān)測、土壤質量監(jiān)測和大氣監(jiān)測方面也有了很大進展，現代農業(yè)通過對區(qū)域內的水文監(jiān)測可以促使管理者對周邊的污染性企業(yè)進行監(jiān)督，從根本環(huán)境上影響水質污染對農業(yè)的影響，通過土壤質量監(jiān)測可以清晰地獲得土壤肥力的衰減指標，及時對土壤鹽堿化等影響農業(yè)生產的結果進行干預，改善土壤環(huán)境，提高產業(yè)質量[4]。大氣監(jiān)測不僅能改善農業(yè)生產環(huán)境，而且對畜牧業(yè)的發(fā)展也有一定的保護作用，總之，物聯網技術對農業(yè)發(fā)展的影響不僅僅局限在現有的模式下，通過技術的不斷普及和推廣，相信未來的智能農業(yè)發(fā)展將形成更全面的發(fā)展格局。

2.6 推動農業(yè)信息化進程的建議和措施

智能農業(yè)的發(fā)展不僅需要物聯網技術和前沿科學技術的深度應用，更需要國家層面的統(tǒng)一規(guī)劃和政策指導。首先在農業(yè)發(fā)展的新模式下形成頂層設計、整體考慮、局部試點的建設模式，在科技發(fā)達和農業(yè)比重較大的區(qū)域進行統(tǒng)一規(guī)劃，形成“以點帶面”的發(fā)展格局，在農業(yè)發(fā)展比較落后的區(qū)域開展基礎設施建設，通過“科技援農”的方式讓優(yōu)先發(fā)展起來的區(qū)域對落后區(qū)域進行“科技反哺”，同時國家加大資金和技術的投入支撐，最終形成“全國一盤棋”的整體農業(yè)發(fā)展態(tài)勢。其次，在規(guī)范和政策層面，形成標準的技術統(tǒng)一規(guī)范、建設示范基地和統(tǒng)一的信息化管理平臺，實現全國智能農業(yè)聯網系統(tǒng)，實現數據共享。最后提高農業(yè)技術人才引進力度和管理水平，推廣農業(yè)創(chuàng)新成果，建立完善的農林人才機制，借鑒國外先進農業(yè)發(fā)展技術，適時進行國外優(yōu)秀技術的引進和學習，形成人才、資金、技術、政策多方面的投資格局，為實現我國智能農業(yè)現代化的最終目標打下牢固的基礎[5]。

3 結束語

綜上所述，物聯網技術符合當前科技進步和時代發(fā)展的必然趨勢。只有毫不動搖地堅持并實施國家有關智能農業(yè)和物聯網技術方面的大政方針，將二者相互結合，才能使“三農”問題得到進一步解決。盡管兩者結合的過程中存在著許多的問題和不足，但隨著我國科技水平的不斷發(fā)展，我國的智能農業(yè)發(fā)展必將取得更大進展。傳統(tǒng)農業(yè)模式在經濟發(fā)展新形勢下的改革，必須借助物聯網技術等前沿科技技術的發(fā)展，產業(yè)鏈的不斷完善，農業(yè)創(chuàng)新成果的不斷涌現，都將給我國農業(yè)的發(fā)展帶來更多機會，進一步對推動人才就業(yè)，服務新農村建設形成有效合力，從而更快推動國家經濟的供給側結構性改革。物聯網技術下形成的智能農業(yè)模式，將傳統(tǒng)的機械設備與先進的物聯技術整合，建立了智能化的信息傳輸系統(tǒng)，對于農作物的生產實現了動態(tài)化、可視化的管理，為農業(yè)管理人員提供了相對便利，也為農作物的生長創(chuàng)造出了更好的環(huán)境?？傊谥悄苻r業(yè)發(fā)展的過程中，科技發(fā)展帶動農業(yè)發(fā)展的新型發(fā)展模式是一個漫長的過程，不僅需要國家和人民共同的努力，也需要取長補短，借鑒發(fā)達國家的農業(yè)發(fā)展模式和技術，形成具有中國特色的現代化農業(yè)發(fā)展之路。

參考文獻：

[1] 李晉瑤.物聯網在現代農業(yè)中的應用研究[D].武漢：華中師范大學，2014.

[2] 申玉宏.物聯網技術在智能農業(yè)中的應用研究[J].科技視界，2015（34）：137，154.

[3] 蘭峰，鐘志宏，楊眉，等.物聯網技術在智慧農業(yè)中的應用與推廣[J].農業(yè)工程技術，2016，36（15）：76-77.

[4] 劉靜，邢麗.淺談物聯網技術在智能農業(yè)中的應用[J].職教研究，2014（2）：45-47，57.

[5] 高強，滕桂法.物聯網技術在現代農業(yè)中的應用研究[J].安徽農業(yè)科學，2013，41（8）：3723-3724，3730.

【通聯編輯：唐一東】