摘要:物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,是繼計算機、互聯網之后信息產業發展第三次浪潮的標志性技術之一。物聯網不僅是未來全球信息產業競爭的制高點,也是改造提升其他傳統產業的重要手段。農業是物聯網技術的重點應用領域之一,也是物聯網技術應用需求最迫切、難度最大、集成性特征最明顯的領域。
關鍵字:農業;物聯網;應用
中圖分類號:G202 文獻標識碼:A 文章編號:1671-864X(2016)03-0298-01
當前,我國進入了信息化與現代農業融合發展的新時期,用現代信息技術改造傳統農業、裝備農業是實現農業現代化的重要途徑。農業物聯網作為一項新型的信息化集成技術,既是推動信息化與農業現代化融合的重要切人點,也是推動我國農業向“高產、優質、高效、生態、安全”發展的重要驅動力。在國家“四化同步”發展戰略的背景下,積極推進農業物聯網的應用發展,有利于促進農業生產生活向智能化、精細化、網絡化方向轉變,對于提高農業信息化應用水平、促進現代農業發展具有重要意義。
一、農業物聯網的定義
所謂物聯網,是一個基于互聯網、傳統電信網和傳感網等信息承載體,讓所有普通物理對象能夠通過信息傳感設備與互聯網連接起來,進行計算、處理和知識挖掘,實現智能化識別、控制、管理和決策的智能化網絡。農業物聯網產業是以物聯網技術在農業領域和農業相關服務領域的應用為核心,以提高農業生產效率為目的,形成的一整套的相關產業鏈。
二、農業物聯網體系架構
根據物聯網特有的全面感知、可靠傳輸和智能處理三大特征,可將農業物聯網劃分為信息感知層、網絡傳輸層和處理應用層三層體系。信息感知層主要通過RFID標簽和讀寫器、
傳感器、攝像頭、GPS 和RS 技術等采集物理世界的數據和發生的物理事件,這一層次要解決的重點問題是感知、識別物體與采集信息,如土壤肥力、作物生長環境參數與苗情長勢、空間定位信息、動物個體健康、行為和產能等信息; 網絡傳輸層是物聯網成為普遍服務的基礎設施,包括各種通信網絡與互聯網形成的融合網絡,通過向下與感知層的結合、向上與應用層的結合,將各類數據通過有線或無線方式以多種通信協議向局域網、廣域網發布,使物品在全球范圍內實現遠距離、大范圍的信息傳輸與廣泛的互聯功能; 處理應用層是將物聯網技術與農業專業領域技術相結合,通過對數據挖掘、分析與融合處理建立相應的監控、預測、預警、決策、自動控制等智能信息處理平臺,從而對農業生產過程進行精準化管理、智能化控制并制定科學的管理決策。
三、我國農業物聯網發展應用現狀
中國作為一個農業大國,近年來中央已連續12 年發布以農業、農村和農民為主題的中央一號文件,顯示出我國加大改革創新力度和加快農業現代化的決心。農業物聯網的發展為加速推動我國實現農業現代化提供了動力引擎。
(一)大田種植農業物聯網應用。在大田種植方面,農業物聯網應用一般面向于對農田資源環境信息、農田小氣候、土壤肥力、土壤含水量、土壤溫度、農作物長勢、病蟲草害、農機作業情況等信息的全面感知,通過采集信息的分析決策來指導灌溉量、施肥量的精準調節,實現作物高產高效栽培與病蟲草害綜合防治及產后農機指揮調度等。在大田糧食作物生產方面,我國將物聯網技術應用在田間環境與土壤信息獲取、農田精準施肥與灌溉、農田作物產量空間差異分布、農業機械作業監控與聯合收獲機自動測產等方面。
(二)設施農業物聯網應用。在設施農業方面,物聯網技術得到高效應用設施農業是物聯網技術應用的一個重要方面,具有種植產量高、超時令反季節生產、高勞動生產率的突出優點,是發展都市型農業和實現農業現代化的重要途徑。近年來,設施農業在我國各地尤其是在都市型農業區發展迅速。設施農業以有機糧食生產、設施園藝種植(蔬菜、花卉)等為實施對象,集成應用物聯網實時感知與監測技術、自組織通信網絡技術、智能控制決策技術等,實現對作物生長信息和環境信息的實時感知、智能診斷與智慧管理,引領設施作物向高產、高效、優質、環保方向發展。依靠物聯網技術,設施農業將從以人力為中心、依賴孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式。
(三)畜禽、水產養殖業物聯網應用。在畜牧養殖方面,物聯網在奶牛養殖中的應用尤其廣泛。以奶牛養殖為例,物聯網的應用不僅能有效優化奶牛養殖管理模式,而且為提高奶牛年產奶量以及整個奶牛養殖產業的持續發展提供動力。目前,物聯網技術在奶牛養殖方面的應用主要集中在奶牛場生產環境監測、奶牛生理監測、奶牛精細飼喂、溯源信息采集 4 個方面,為奶牛的科學管理提供數據支持。
水產養殖物聯網通過物聯網技術在水產養殖的應用,實現對水產品養殖的全過程監控和智能化管理。采用智能水質傳感器、無線傳感網、智能控制等技術,研發建設了水產品健康養殖智能化管理系統,包括水產品環境監測系統、水產品精細投喂智能決策系統、自動化投飼系統、水產品疾病診治系統等,實現對水產品水質環境信息的實時在線監測、水質異常報警與預警,使水產品在標準化的養殖環境下生長,最終達到提高水產品質量、降低養殖風險的目的。
(四)農業電子商務與農產品質量監管方面物聯網技應用。射頻識別技術(RFID)的應用推動了農業電子商務的迅猛發展。目前,農業電子商務是物聯網在農業中應用較為成熟的一個產業之一。高質量的電子商務平臺可將傳統的農業貿易模式轉變為現代信息流模式,同時可降低農產品交易成本,拓寬農產品銷售渠道,增加農戶的收入,促進農村經濟發展。目前我國已經建立國家級 RFID 產業化基地,項目涵蓋電子商務產業鏈的各個環節,包括電子標簽、讀寫器的研發生產、系統集成等,并聚集孵化了一批農業電子商務高新技術企業。
在科技創新的時代,信息技術的不斷發展將會使越來越多的先進技術融人到農業物聯網中,給我國農業生產方式帶來深刻變革。隨著智慧農業在農業發展中的作用越來越凸顯,物聯網技術在農業生產、經營、運輸、加工等行業領域的應用將進一步提速,并帶動IT、通信、自動識別等產業實現飛躍,從而帶來新的經濟增長點為我國農業現代化開辟新的篇章。
參考文獻:
[1]吳旭.物聯網技術在農業信息化建設中的應用[J]. 數字技術與應用,2015,12:88-90.
[2]何勇,聶鵬程.物聯網技術及其在農業上的應用[J]. 現代農機,2015,06:9-13.
作者簡介:李慧玲(1990-),女,山東淄博人,山東理工大學商學院,碩士研究生,農村與區域發展專業。