物聯網技術在設施農業中的應用研究

李 峰

（西京學院，陜西西安，710123）

物聯網技術在設施農業中的應用研究

李 峰

（西京學院，陜西西安，710123）

本文通過闡述我國設施農業建設中物聯網技術的概念及國內外應用現狀，分析其不足之處，并進一步提出完善的對策，對于未來我國物聯網技術在設施農業上的發展以及運用提出一些切實可行的建議。

物聯網技術；應用現狀；設施農業

1 概念

農業物聯網，是指物聯網技術在市級農業中的應用，具體包括信息服務、農作物生產、產品經營等應用。設施農業物聯網通過傳感設備的使用，采集信息，并通過網絡進行傳輸，最終在智能終端可以顯示和一些操作。者實現了真實的農業過程監控，對于一些決策有著借鑒性的意義。

2 國外設施農業中物聯網技術的應用現狀

誕生自國外的物聯網技術，在國外設施農業的土壤上生長的很迅速，早在二十世紀九十年代就有較多報道，例如日本研究的動態監控溫室環境的監控系統；英國研究的人員非法進入設備的報警系統以及溫控系統等。隨之一些發達國家開始大面積對該技術進行推廣，有的研究了作物本身的生長環境，有的研究農作物機械、加工與處理等進程進行監控等，這些方面的研究使得物聯網技術的應用逐步得以完善。這些西方國家將農業的知識與應用可以系統性的銜接起來，通過對眾多一線數據的監測獲取以及處理分析，為后續的育種、產品加工等過程提供一系列的服務。

3 我國物聯網的研究

3.1 我國物聯網技術發展情況

我國物聯網技術發展較西方國家晚一些，據有關統計，我國現已有八個省市參與分擔了國家級的物聯網應用示范工程和設施農業工程，并且已經取得了不錯的階段性成果，對周邊的一些地區的發展也有著推動性的作用。例如北京就成功開展了物聯網與農業給水的管控、設施農業調控等多方面的應用；江蘇也研究出適合其地區特點的管理平臺，對一些生產養殖進行較為全面的監管和控制；我國天津市為物聯網的發展而建立了專用的實驗基地，較為成熟的研究了設施農業中環境的監測、控制。與此同時，我國很多企業相繼參與到了設施農業物聯網的實踐與開發中，一些有代表性的企業除了開發硬件，還開發出許多問題的整改辦法，顧客的生產需求也可以很大程度的被滿足。

3.2 物聯網技術在設施農業中的應用

在設施農業中，物聯網技術是以傳感器的技術為根基的。其中壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、生物生長特性傳感器等等傳感器是最常用的。除此之外，安置一定的攝像頭也對于監控作物的生長有輔助作用。例如我國一些研究設施農業的企業，就在其農業設施中安置了光、溫、水、氣、壓等無線傳感或攝像鏡頭，可以實時的查看溫室內的光照情況、溫度變化、濕度變化、CO2濃度變化等數據變化。

通過傳感器接受并且采集大量數據信息之后，再利用云計算、數據傳輸技術等方式將大數據及時的反饋給相關的操作以及執行系統。進而可以由計算機來調控溫室的施肥與灌溉、溫度與相關氣體的濃度。而一些管理者僅僅需要通過手機或者電腦就可以實時的了解并且監測溫室內的環境，并對其進行遠程控制。

相對于工作量較大且任務相對較復雜繁重的傳統培養方式，通過運用物聯網技術來收集以及整理分析調控數據信息的方式就很便捷。這種方式不但可以做到對作物的生長實時監控，而且對于所處在不同發育時期的作物可以進行相應的處理措施，使其的質量、外觀都得到大程度的提升。在實際生活生產中，管理者會遇到其他多種多樣亟待解決的問題，在管理者自身的知識無法滿足問題整改需要時，可以選擇登錄我國的農業物聯網信息平臺，上傳相關信息讓一些對應的專家來進行專業的指導，這樣一來，問題便迎刃而解。

4 設施農業物聯網面臨的問題及應對舉措

經過數據分析與整合，筆者發現在我國的設施農業物聯網中雖然近年來在一些示范園區得以大力推廣，也取得了一些不錯的成效；但是另一方面，我國的農業物聯網起步較晚，依舊存在著如下的問題：

4.1 缺乏專用傳感器

如前文所述，傳感器技術是設施農業物聯網的根基。但相對來說，我國國內的農用傳感器的質量良莠不齊，有些性能落后、監測數據偏差較大的傳感器依然在市場上流通著。所以說，大規模的、示范性的應用設施農業物聯網技術時，傳感器暫時還只能依賴外國進口的產品。我國農業部信息中心主任李昌健曾表示：“在我國，相關農傳感器種類和數目都遠低于國際水平，市場上主要的依舊是國外進口設備，那么進一步我們應當著眼于傳感器的實用性和覆蓋性上。”

4.2 缺乏投入資金

設施農業生產小農戶化，這樣對于小農戶來說，物聯網設施農業需要投入的資金太多，所以說大面積的推廣具有著一些難度。在小農戶生產經營到一定規模時可以參考應用。

4.3 缺乏軟件產品的研發

我國的設施農業物聯網技術總體表現為數據的監測、收集以及對其進行初步的分析。對于之后二次的加工項目少之又少。一方面這并沒有實現真正的智能化控制，而另一方面這也反映出我國沒有相關的軟件產品作為根基。在此我們建議國內的科研人員廣泛借鑒國外的相關先進經驗，綜合考量我國物聯網設施農業發展現狀，進而開發、利用數據進行軟件化的智能處理，使其最大程度的可以被利用。

5 未來研究的方向

5.1 打造農業物聯網關鍵技術及設備

科研人員要注重研究使用時長較多、運行平穩、記錄有效的傳感器，通過自主研發相關技術使得在監測過程中加強數字化的理念。

5.2 注重數據分析

通過對于各種作物的監測和統計分析，建立起設施作物的生長與病害防治基本模式。

5.3 制定農業物聯網行業標準

在此方面要聯合國內各單位進行制定統一的專用電子標簽。

5.4 形成可推廣的技術模式

對于設施農業以及農產品的質量問題，應當構建全程的管理與監測體系，使得農產品電商與服務更加便捷高效。

5.5 培育農業物聯網產業

依據引進之后消化吸收并再創新的模式，積極地推動設施農業物聯網設備的研制、運用；開發相關的軟件作為支持，發展相關產業基地，使得農業物聯網產業得以大力培育。

[1]張唯，劉婧.設施農業種植下物聯網技術的應用及發展趨勢[J].科技廣場，2012（1）：238-241.

[2]唐珂.國外農業物聯網技術發展及對我國的啟示[J].中國科學院院刊，2013，28（6）：700-707.

Application of Internet of Things Technology in Facility Agriculture

Li Feng
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

In this paper, the concept of Internet of Things technology in China's facility agriculture construction and its application status at home and abroad are described. The shortcomings are analyzed and further suggestions are put forward. For the future development and application of Internet of Things technology in facility agriculture Some practical suggestions.

Internet of things technology; application status; facility agriculture