物聯網技術在現代設施農業中的使用模式分析

龐春輝

摘要：當前利用物聯網技術，參與現代設施農業的建設是一種新興趨勢。本文旨在針對當前設施農業物聯網具體情況來進行分析，同時對將來物聯網在設施農業的發展進行探索展望。

關鍵詞：物聯網；設施農業；傳感器

物聯網與互聯網、移動通信等一樣，也是信息技術革命的產物之一。在我國，物聯網的發展被國家高度重視，它作為“國家新型戰略產業”之一，被寫入到政府的工作報告中，與物聯網關系密切的農業信息化道路已經被提上國家議程，同時得到很多人的大力支持與響應。農業是我國國民經濟的主要支柱產業之一，其中設施農業具有投入大回報大，同時技術、勞動力及資金相對比較密集的產業之一，在某些方面引領了我國農業的發展方向。

一、物聯網技術在設施農業應用概述

據統計，到二十一世紀第一個十年，我國的設施農業種植面積已經位居世界首位，達到了350萬hm2。同時伴隨著物聯網技術應用推廣開來，大范圍應用于設施農業，會使應用整個體系更加完善。與此同時，物聯網憑借其產出增加、成本降低、高效及智能化等優勢被人看作是現代農業智能化實現的重要途徑。設施農業是結合動植物的特點分析其最佳的生長條件，同時在有關設備和人力的共同調節下控制環境，使動植物不受季節天氣的束縛達到每年均衡生產上市的目的。當現代信息技術發展到某個程度進而衍生出物聯網技術，實現了技術上的突破，物聯網技術是將傳感器技術、人工智能、網絡與自動化等綜合在一起從而實現的聚合性應用。它涉及的技術領域比較廣，因此被認為是信息技術第三次革命性的創新。這種技術擁有巨大的潛力，同時世界各國人們對其充滿了期待，我國順應時代潮流，提出了“感知中國”的戰略，其重要性可見一斑。

把互聯網的快速發展應用到設施農業發展中去，實現農業現代化與信息化的完美結合。在智能監控與分析、數據的傳輸與采集、自動化調控等互聯網信息技術的幫助下對農業的生產過程等進行監控管理，對農業生產實現科學的組織與規范的管理，讓動植物能夠更好生長生產，實現產出最大化。如今，物聯網在設施農業中的應用已經形成一套控制閉環的系統，它的實現首先通過傳感器來得到溫室環境的各種參數（如溫度、濕度、酸堿性等），在把得到的數據通過數據的收發網關來發送到信息的處理中心，同時由它來對得到的信息進一步處理并采用一系列的算法等作出決策，然后再經網關把算出的決策傳送到設施農業執行機構，觸發執行任務后就可以參考標準對現在的環境作出調整。如此循環往復，實現目標。

二、物聯網技術在設施農業中的應用

當前，在種植、養殖、農資、農產品加工、農業信息化推送、農業智能化管理等方面，設施物聯網技術都取得了一定的應用與發展。物聯網技術的應用，可以讓植物生長環境更好，可以全面感知家禽牲畜的生長狀態，減少弊病。

下面就對其應用具體幾個方面進行探討：一、物聯網技術可以對農業情況進行實時監測。在整個物聯網技術的研究工作中，其終端技術的應用及研究是工作的重點之一。簡單地說，物聯網終端與各式各樣的作用不同的傳感器有著密不可分的聯系。在傳感器的幫助之下，可以全方位的對農作物實時進行監控，依據監控所得數據進一步采取措施，使農作物在合適的環境下生長。 其中傳感器的種類大致有溫度、光、濕度、pH值、二氧化碳、生物等傳感器。使用這一終端對在農業生產中出現的各種問題進行合理適度的調整控制， 同時還節約了各類資源，如水與人力等。二、對農作物的病蟲害具有防治作用。判定農作物是否發生災害的關鍵數據是閾值，當閾值到達一定的界限之后，農作物災害便隨之而來。在以往的種植過程中，人們常常需要花費不少的時間、金錢、精力去應對農作物災害發生，但是往往得到的效果也不盡如人意，同時大量時間、金錢付諸東流。

在設施農業中應用物聯網技術，可以借助無線傳感器對農田進行大規模的同步監測，同時針對觀察情況，科學及時地對發現的情況處理，對農作物的災害防御有很好的作用。在準確判斷災害情況、范圍、程度的同時，還可以面對問題給出最合理的方案。根據情況的不同，在整個過程中還可能會用到GPS定位、GIS等先進技術。

三、物聯網在設施農業應用中存在的問題

隨著國家對物聯網發展事業的重視，物聯網產業持續升溫，很多與設施農業相關的設備工廠開始在設施農業物聯網方面大展拳腳，使得產品種類多種多樣。在這個過程中，這些公司也出現了很多的問題。一、產品功能單調、沒有特色。再次開發前景受限、價格過高等。這些工廠研發制造水平旗鼓相當，在激烈競爭的同時并沒有出現領頭羊式的企業。再者由于該技術比較新穎，沒有一套公認的、合理的、權威的評價標準。面對這一困境，需要國家進行適度干預，從全局上對該產業進行規劃、同時明確發展的方向并根據實際情況制定一些計劃。要在新產品的研發與新技術上加倍努力，根據不同的地區情況、人員素質情況研發技術，因地制宜。在發展的同時還出現了技術不協調的問題。二、目前我國的農業生產信息化還沒有普及，所以物聯網中很多的高新技術并不是完全適用于我國當前的市場，這就導致我國的物聯網技術在一些關鍵的技術上一直停滯不前。但是伴隨著傳感器在各個不同類型農業的發展，其價格也逐漸走低，該技術取得了一定進步。綜合上述兩種現象，產生了在一個大的技術系統中各類技術發展不均衡。設施農業的發展離不開物聯網技術的支持，雖然目前物聯網技術取得一定發展，但是總體上水平較低。要是這個問題走出泥潭，首先是對關鍵技術（無線傳輸等）進行攻關，取得突破，再是對已經取得的技術成果（傳感器等）進一步鞏固完善。三、當前，我國農業物聯網產業分布分散，沒有統一的組織，沒有明確的分工，這使得行業內交流較少。出現了對同一技術重復開發，造成資源大量浪費。這需要各個企業共同努力建設一個權威技術平臺，圍繞該平臺，進行交流探討，避免一些重復開發、資源浪費問題再次發生。

四、就物聯網在設施農業發展中的設想

要想使設施農業實現投資少，環保節約的目的就要大力發展精確農業，這種農業類型以效益作為目標，是一種超前性的農業新技術。這種技術把信息智能化與機電一體化結合起來，并取得一定的應用。精確農業憑借其減少不必要投資，同時加強農業管理水平，既保證能源消耗少，又可以使環境影響小等優勢值得被引入我國設施農業。自進入二十一世紀以來，食品安全的問題逐漸凸顯。要想使食品安全有保證，農產品的生產、傳輸、出售等各環節必須嚴格把關，用傳統的方式往往會消耗大量的人力物力，但是設施農業的引入可以緩解這個問題。比如通過物聯網技術監控動植物生長，監測動植物生長環境的各個指標，真正保證食品安全，實現綠色無公害。當前，傳感器應用和比較廣泛，但是隨著發展很多農戶存在完全自動化管理的要求。這對整個設施農業的發展可以起到很好的領導作用。同時要建設一批專業的技術隊伍和技術品臺，使企業之間、用戶之間、企業用戶間有一個良性溝通。

結語

物聯網的應用可以使設施農業有一個大的飛躍。隨著社會發展，人們對新的農業技術要求越來越迫切，同時也提出愈發多的高要求，加之國家對物聯網的高度重視，使得物聯網發展有著很好的發展前景。面對種種任務，我們才剛剛起步，前路漫漫，需要我們更加努力地進行探索研究。

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