物聯網技術在智慧農業中的應用與推廣

蘭峰 鐘志宏 楊眉 時黛 熊倩華 高蕊

摘 要：當前隨著國家“互聯網+”行動計劃的實施，以物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等為代表的新一代信息化技術在智慧農業建設中被廣泛應用、推廣。本文重點針對物聯網技術進行研究，就其在農業生產中的各種關鍵性技術進行概括，為農業工作者提供相應的理論依據。并對物聯網技術的應用進行解釋，從而為物聯網技術在智慧農業中的應用提供理論與實踐基礎。

關鍵詞：物聯網技術；智慧；農業進行信息交換和通訊

前言：農業物聯網技術是通過諸多信息采集、傳輸等傳感設備彼此結合起來，構成監控網絡，對農業生產環境的土壤、水肥、空氣溫濕度等信息進行采集分析，實現自動化、智能化、遠程控制的網絡技術。隨著物聯網技術在傳統農業應用，實現對農業生產的精準控制、遠程監管，使傳統農業更具有“智慧”。本文通過對物聯網技術的關鍵技術以及具體應用進行分析探討，其目的便是為我國的物聯網技術在智慧農業中的應用與發展指明一條前進的道路，促進我國農業的智能化與信息化。

1 物聯網技術在智慧農業中的關鍵技術

1.1 wifi技術

所謂wifi技術，就是允許電子設備連接到局域網的技術?？梢灾С种T多電子產品的無線上網，實施無線網絡傳輸。其應用領域極為廣泛，包括網絡媒體，掌上設備，隨著社會的發展，諸多公共場所也開始進行無線網絡的覆蓋。其在封閉的室內空間輻射范圍可以達到100米左右，若在空曠的室外，可以覆蓋到200米的距離。物聯網技術在智能農業中的推廣與應用離不開wifi技術。它既承擔了信息感知的任務，有需要進行信息的傳輸。在信息感知方面，傳感器收集的環境及其他信息需要wifi技術的支持才能夠進行。而將收集到的信息相互交換以及傳輸給應用分析層面同樣需要wifi技術，使其高效而安全的進行?？梢哉fwifi技術是物聯網技術在智能農業中應用的基礎，沒有wifi技術的支持，物聯網技術就不能發揮其應有的作用。

1.2 RFID技術

所謂RFID技術，即射頻識別，屬于通信技術的一種。其主要原理是利用無線電訊號感知監測目標并進行數據的記錄。通常為1-100GHz的微波，十分適用于短距離的信息傳輸與識別。其主要由三大部分組成，應答器，閱讀器以及應用軟件系統。其數據記憶容量大，抗污染能力強，耐久性高，掃描迅速的特點使得其在智能農業的物聯網技術中發揮著重要的作用。其在物聯網技術中的運行過程是，閱讀器檢測信號后通過天線將射頻信號以相應的頻率散發出，應用軟件系統在接收到該信息頻率信號后進行信息處理，設備內部的芯片將儲存的信息傳輸出去，閱讀器再次接收到頻率信號，進行數據分析處理，傳輸給后臺操作系統，對信息數據進行控制。在物聯網技術中采用的頻率波段433MHz進行短距離直線傳輸，信息傳遞迅速便捷。

1.3 傳感網技術

傳感網技術，就是在需要進行信息采集與傳輸的區域將集成傳感器，數據處理單位部件以及通信部件進行隨機分布，相互聯系形成網絡結構，即為傳感網。其節點數量相對較大，在復雜多變的環境中適應性較強。雖然其信息傳輸能力相對有限，且信號間存在一定程度的干擾性，但由于單個節點部件傳遞的數據較少，所以影響性較小。由于節點的密集且分布隨機，使得其需要具備一定程度上的能量儲存功能。最好自身能進行能量的補充，例如吸收太陽能或者風能等等。傳感網技術可以說是物聯網技術的核心所在，其在物與物之間相互連接，進行信息交換與傳輸的方面起到十分重要的作用。傳感網技術的進步有利于物聯網技術領域的進步，實現物聯化。其對于信息感知層，傳輸層以及應用層的相互連接起到了樞紐的作用。

2 物聯網技術在智慧農業中的主要應用

2.1 物聯網在農業生產方面的應用

物聯網技術在農業生產應用可以如何解決“種得好”問題，尤其是在溫室大田種植、畜禽水產養殖、農機物聯網方面得到廣泛應用，一是監控環境變化，實現智能化管理。通過無線或有線傳感節點，太陽能供電系統、信息采集設備、傳輸系統等獲取的植物生長環境信息，監控環境動態變化。監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。根據以上各類參數的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。二是監測實時圖像，掌控實時狀態。農業園區視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產、畜禽水產養殖的實時狀態，給農戶及時調整種養方案、科學決策提供理論依據。

2.2 物聯網在農業監管方面的應用

民以食為天，食以安為先。物聯網技術的應用可以為各級政府解決農產品質量安全如何 “管得好”的問題。一是實現農業的生態環境監測。農業生態環境是影響農產品質量安全的基礎。利用物聯網技術對農業土壤進行信息采集，通過信息傳輸進行精確分析，既能夠得出適合檢測土壤生長的相應農作物，又能夠檢測出該土壤存在的一些肉眼無法察覺的問題，及時進行土壤的調控與環境改善。物聯網技術不單單只對突發環境進行檢測，大氣環境，水環境同樣也是其檢測的指標內容。對水環境進行檢測，保證水源中不存在影響農作物生長與危害人體健康的微生物與重金屬離子。對大氣環境進行檢測，及時檢測出二氧化硫，二氧化氮等有毒氣體，以便于及時采取措施改善周邊大氣環境，達到保證農作物健康生長的目的。二是實現農產品安全追溯監管。目前基于物聯網技術開發的追溯管理系統已經被廣泛應用于農產品質量安全追溯、畜禽疫病電子出證等政府監管，通過RFID技術、智能二維碼等可實現農產品生產全過程追溯，保障生態環境安全、農資安全、農產品安全。

2.3物聯網在農業資源利用的應用

利用衛星搖撼和互聯網技術對監測區域的農作物長勢、面積、估產、品質，以及土壤、植保信息的進行監測與收集，對收集到的數據信息進行處理，達到規劃、監測某一特定區域農業生產的目的。我國今年來物聯網技術的大力發展，與GIS系統和GPS系統的發展分不開。GIS與GPS的協調運作，搜集整理信息，利用wifi無線技術進行信息處理與傳輸，實現了農業的統籌規劃。GPS即為全球定位系統，利用衛星感知進行信息定位，將智能農業技術運用的農田通過GPS技術進行必要信息的采集，傳輸給處理器進行信息處理。既可以了解到對于農田有益的水分，土壤，肥料的分布與蘊含情況，又能夠及時對于監測區域的農作物生長、植物病蟲害進行預警，為農業部門生產決策提供了科學依據。

2.4物聯網在農產品電商方面的應用

對接農業物聯網平臺是未來農產品電商發展方向，是區別于淘寶、京東等電商的最大亮點。物聯網技術的應用可以為農產品電商平臺除可實現農產品推介、網上交易功能外，還可對農產品安全生產全過程溯源，通過農業生產監控視頻、VR實景體驗等，進一步增強消費者對農產品安全的信任感與購買欲，進而培養高端消費群體，提高農業生產者的收入，實現優質農產品真正“賣得好”。

結語：按照“互聯網+農業”發展理念，智慧農業建設進程的不斷加快，以物聯網技術為代表的應用也在不斷加強。通過wifi技術，RFID技術以及傳感網技術的協調運行，保證物聯網技術的準確運作，從而使得其在農業生產精細管理方面以及農產品安全溯源方面起到了十分重要的作用。雖然在當前，物聯網技術仍然存在著一些尚未克服的技術難題與應用難題，但隨著時代的發展，這些問題必將迎刃而解，從而促進我國智慧農業的快速發展。

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