湖南省南縣第一中學 魏 麟
論述物聯網技術及在農業生產中的應用
湖南省南縣第一中學 魏麟
隨著科學技術的不斷進步,農業生產方面的技術也逐漸更新。物聯網技術是不同于以往的互聯網技術的一種信息技術,其在農業方面的應用愈加廣泛,物聯網技術是全方位的物品流通并經過網絡傳遞物品信息,在農業生產中,起到了有效地調節作用。本文主要分析物聯網技術的組成及技術并說明其在農業生產中的主要應用。
物聯網技術;物品信息;農業生產;應用
物聯網技術從字面上進行理解就是把物品和網絡相連接。但是物聯網技術要實現物品和網絡的連接需要使用一定的技術和設備。物聯網技術的使用實現了物流信息的智能化識別、跟蹤,然后根據傳感設備對物流信息進行監控和管理。這些技術設備包括了很多目前高端的通訊和跟蹤技術,例如,二維碼的識讀、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等。物聯網是一種關于物品交換和通訊的網絡,不是所有的“物”都可以被納入物聯網,需要滿足一定的條件。
物聯網是物品信息進行大范圍傳播的網絡系統,它的主要原理就是利用傳感設備對物品進行掃描,把物品的信息輸入網絡,實現物品信息的及時交換和了解。早在1995年,比爾蓋茨就提出了物聯網的概念,但是在2005年,物聯網才被正式的定義并投入使用。
1.物聯網的組成部分
物聯網是由三個主要部分組成的,物聯網是由感知層、網絡層和應用層三個部分組成。 感知層就是利用傳感設備或是感應技術對物品信息進行感應,感應到物品后,才能把信息輸入網絡層,所以,感知層是物聯網應用的前提,網絡層是物聯網最重要的部分。感知層的感知作用是通過濕度傳感器、RFID、GPS、二維碼標簽等發揮的。這些技術與人的五官的作用相似,起到了視、嗅和聽等功能。網絡層則是利用網絡技術進行信息的采集和輸入。它能把收到的信息轉換成某種安全的形式,送到世界的任何地方。網絡層的功能具有智能化的特點,它能使物品到達更遠的距離,傳播更大的范圍。網絡層使用的網絡有互聯網、廣電網和云計算平臺等。應用層是物聯網最后的一步,在應用層,信息已經經過網絡層的分析和處理,信息只需要在指導下被應用在不同的領域和工作中。
2.物聯網的應用背景
我國是一個人口大國,也是一個發展中國家。物聯網技術雖然在我國起步較晚,但是隨著中國發展進程的加快,物聯網技術對于物品信息的智能化識別、跟蹤、監督和網絡化管理給中國在物品的流通和信息交換帶來了極大的便利。尤其是在農業生產上的應用,使農業生產的效益大大超過以往農業粗放低效的農業經營管理模式,不僅節省了成本,還節省了時間,在資源上,節省了大量的資源及減少了農藥的污染,實現了我國可持續發展的策略。
物聯網技術的組成簡單、技術先進及其智能化識別、跟蹤、監督的優點,使其在農業生產方面得到了廣泛的應用。其中,物聯網技術在農業上的應用主要有農業生長環境監測、智能節水灌溉、病蟲害遠程診斷等。這些應用不僅大大節省了人力,而且可以做到實時的跟蹤和診斷,這是人力所不及的地方。
1.農業生長環境的監測
農作物生長需要適當的溫度、濕度、土壤PH和CO2等條件,而這些對農民來說,無論是控制還是測量都比較麻煩,但是,物聯網技術卻可以做到。物聯網技術可以利用溫度傳感器、濕度傳感器及CO2傳感器等測定空氣濕度和溫度及CO2含量,然后農民可以根據測定結果進行控制。這些測定結果因為是利用了傳感技術測定而來,準確性大大提高。這些數據的準確測定使農民可以對農作物進行科學有效的監控和管理,提高了農業的生產量及農民的收益。
2.農作物的節水灌溉
農作物在生長過程中,不僅需要陽光、空氣、適當的溫濕度,還需要充足的水分。在物聯網技術沒有投入農業生產領域的時候,農民會自己使用灌溉水桶對農作物進行灌溉,但是,農民的灌溉并不一定在作物的最佳灌溉期,不僅灌溉的范圍小,而且浪費了大量的農藥及水資源。物聯網技術利用田間布設的設備實現對于農業生長環境的監測,獲得了農作物的最佳生長條件,例如土壤信息、田間信息及作物信息,在相應系統軟件的分析決策下, 對終端發出相應的灌溉管理指令,既可以準確高效的灌溉,也節省了人力和資源。
3.病蟲害遠程診斷中的應用
農作物病蟲害是農作物在生長過程中經常出現的現象,物聯網技術可以通過遠程診斷,代替專家或相關人才,解決農作物病蟲害的問題,節省了時間和成本的同時,可以有效的保障農業的生產收入。物聯網一般是通過某些監控設備例如無線電監控技術等進行監控,對農業生產和管理的專家缺乏的現狀來說,物聯網不僅解決了這一問題,推動了農業現代化的進程。
綜上所述,隨著我國現代化建設進程的加快,農業的發展也在大幅度進步。物聯網技術是通過各種技術和設備共同作用的物品信息分析處理及應用的系統,在農業的生產和管理起到了重要作用,不僅可以對農作物生長環境實時監測,還可以智能灌溉及防治病蟲害,解決了農業生產的一系列問題,增加了農業的收入,為農業現代化做出了巨大貢獻。
[1]歐文.物聯網技術及其在農業生產中的應用研究[D].昆明理工大學,2015.
[2]方曉航.物聯網技術在農業信息化中的應用研究[D].湖南農業大學,2014.