物聯網在智慧農業中的應用

彭求明

（武漢職業技術學院計算機技術與軟件工程學院 湖北武漢 430074）

我國一直是農業生產大國，自古以來農業都是國家發展的根本，在新時代背景下農業也是發展最主要的根本，其自身所起到的價值和意義都是較明顯的。尤其是我國信息化技術的不斷發展，相關技術應用農業領域，也有著較大的意義。針對這一特點，我國農業需要積極應對時代發展做出變革，做出轉型和升級。科技在生產過程中所起到的效果明顯，首先需要認識到物聯網技術的關鍵要點，從而有效應用。

1 物聯網技術簡要介紹

物聯網技術是建立在互聯網技術基礎之上的一類智能化、自動化技術，所起到的價值和意義較明顯，具體指的就是物與物之間的聯動和連網，互相聯系、彼此促進功能性的提高。物聯網核心技術仍然是計算機技術、信息化技術和互聯網技術，是相關技術的一個拓展和延伸。這樣的技術所起到的價值和意義是較明顯的，與其他技術不同之處在于，此類技術更多會涉及實體，涉及諸多線下內容，是建立在線上線下彼此之間聯動和聯系的。一般整體體系可以分為三個層次，即感知層、網絡層和應用層。這三個層次彼此交互，且呈現一個漸進的形式，其中感知層為最底層，也是最為基礎一層，主要通過物體識別和掃描等，獲取物體的信息，并將信息傳遞給上層設備進行處理。而網絡層主要起到的作用就是將設備和信息、數據傳遞等進行一定聯動，將數據進行互動交流和處理，最終獲得一個結果，起到一個中轉的效果。而最終的應用層，則是進行物聯網的實際應用，進行數據調配，達到一個智能化、自動化的目的，滿足用戶的實際需求，優化最終應用效果。

總的來說，此類技術相對較為成熟，應用過程中也具備著較強的邏輯性和條理性，所起到的價值和意義也較明顯，能夠滿足用戶不同個性化和智能化等多方面的需求。在實際應用過程中，此類技術應用領域也具備明顯的不同之處，所起到的功能和效果也存在差異。

2 物聯網的應用現狀分析

2.1 監控功能應用

監控功能應用主要是依托了無線傳感器，進行實時動態監督，對農田現有的溫度、濕度、光纖強度等進行一定觀察，從而遠程進行控制農田現有環境等多方面情況。在實際操作過程中，主要是由傳感器支持，聯動網絡層面，最終反饋到用戶端。這一過程控制效果相對較為可觀，可以發現外在溫度具體變化，明確環境變化對農田所帶來的影響，從而結合農田作物成長所需各類元素，進行相關控制，充分令農作物的生長全過程進行自動化控制。

2.2 監測功能應用

監測功能一般來說都是利用RFID電子標簽來建立一個安全體系，從生產到銷售、食用等全環節，都利用標簽進行相關管理，從而有效實現全過程控制，實現一個有效的安全方面應用。而通過相關技術應用之后，整體安全性及安全效果也相對較為可觀一些，對于農作物生產銷售全過程也可以充分有效保障，在擁有數量與銷量同時，也可以更加擁有質量和經濟價值，提升各類產業與產品的附加價值等多方面情況，有效優化農業經濟架構和產業發展。

2.3 圖像視頻監控功能

圖像視頻監控主要是進行實時動態的耕地、作物、土壤等多方面的控制，借助多元化的手段和多層次的方法進行一定調節和調整，建立在多維信息基礎之上，利用各類控制手段之后，可以確保相關環境處于一個最佳狀態。而在這一過程中，環境數據等也會生成一定的歷史，進而建立一個完整的數據模型，根據實際情況來反饋與調整相關參數，輔助進行相關決策。

3 基于物聯網的智慧農業架構

3.1 系統結構設計

在實際應用中，此類系統及技術所起到價值相對明顯，而一般來說具體系統結構設計則可以包括信息采集器、智能網關、監督裝備和自動調控設施等，這些都是此類系統架構最基本組成。一般采集器等屬于感應層，即將環境等相關內容收集到其中，將信號轉變為模擬信號，依托于數據的轉換器轉為數字信號，接入到網絡層并轉為電磁波，傳輸到各類協調器和網絡層中。而智能網關則實施對信息進行全方位的處理和運作，進行數據傳輸，傳輸至監督中心進行解析保存等，最終傳導自動控制器，進行現場控制。而另外實際操作時，現場畫面等也可以傳輸至控制中心，進行可視化監控。

3.2 感知層闡述

在感知層中，一般包括了傳感器、RFID設備和視頻監控設備等，其自身所起到的價值和意義主要是一個監控、接收，并根據相關網絡將采集到的數據傳送至網絡，傳送至對應的智能網關，從而起到一個實時數據收集的作用。在操作時，所有原始數據進行處理傳遞到上層，上層則進行數據轉換，然后輔助進行相關數據的決策，感知層是最底層、最基礎、最關鍵一部分內容。

3.3 網絡層闡述

網絡層主要是依托了 WLAN、CDMA和 4G網絡技術等進行一定融合，具體實際應用的過程中，也可以根據實際需求進行網絡方面的設定，從而進一步進行實際操作。通過各類數據的準確交換與交互之后，整體網絡能動性也可以得到顯著的提高，將感知到的生產信息進行無障礙、快速、快捷、安全地傳送到相關控制中心，可以更好地優化最終決策效果。

3.4 應用層闡述

應用層是框架體系中的最高層，也是面向終端用戶的層面，可以結合實際種植物和農田特點的特異性需求進行一定調整，實施全過程自動化、智能化的管控，可以用于實現農業生產以及農產品交流、流通過程的信息資源共享。這一層面具體包括較多應用系統，可以針對不同階段及生產過程，采取針對性措施，合理進行加強、完善和提高，實現對于農業生產環節、過程與疾病、病蟲害的有效監控與防治。

4 應用分析

4.1 應用于農業生產

在農業生產的過程中有諸多質量方面的影響因素，而通過相關技術與智慧農業體系的應用之后，可以充分將田地信息傳遞到管理人員，建立農田、用戶之間的彼此聯系和聯動，這樣一來也可以輔助農業生產更加健康穩定。由于農田面積較大，通過此類技術應用之后，整體操作效果也可以得到有效保障，也可以規避常見的不安全因素，避免出現自然災害、病蟲害得不到關注和重視的現象。及時有效的預警，有助于輔助用戶盡早采取針對性的措施，且通過智能化處理，也可以對農業自動化程度等情況進行一定優化，管理精準度也有所提升。

4.2 應用于農業管理

智慧管理這一名詞對于人們來說并不陌生，相關管理可以明顯提升農業管理水準和水平，借助傳感器可以對農田環境和生態進行一定監控，并提供精準有效的管理依據等情況。這樣一來，一方面有助于生產活動的優化，另外一方面全過程管理也可以促進農業及農產品附加價值的提升。

4.3 應用于農業監督

農業監督是生產之后的流動、流通環節相對關鍵一部分內容，運用電子標簽和條碼等形式，智慧農業的末端并非是生產結束后，而是貫穿了生產全過程、全階段，一直到銷售和食用加工為止。通過網絡技術的支持之下，能夠完成產品質量的全過程追溯，優化最終質量效果，實現即時監控等多方面情況，滿足數字化管理的需求。

5 小結

物聯網技術在智慧農業中的應用價值和意義較明顯，所起到的效果也較突出。針對這一特點，要明確智慧農業三個層次的關鍵節點，明確在農業生產、管理與監督方面的應用，以優化應用效果。