以物聯網為基礎的農作物病蟲害自動測報系統探討

楊勇 樊剛強

三農問題一直是我國發展與研究的重點，尤其是在全面建成小康社會的決勝之年，實現農村地區的繁榮與穩定具有重要意義。為降低病蟲害對農作物的影響，提高農作物產量，我國不斷加強對物聯網過程的應用，從而構建起農作物病蟲害自動測報系統。本文通過對我國農作物病蟲害自動測報系統中物聯網的應用現狀進行分析，并對物聯網為基礎的農作物病蟲害自動測報系統發展前景進行闡述，從而實現我國農村地區的可持續發展。

在農業生產過程中病蟲害對農作物的產量與品質造成極大影響，這就使得農民收入減少，對我國農村地位的穩定造成極大阻礙。這些年政府加大對農作物病蟲害的防治投入，并通過多種方式進行解決，但在實際應用中農藥噴灑依然是主要解決方式。這不但對環境造成極大影響，也會污染糧食，造成糧食安全問題的出現。因此對該系統的研究具有重要意義。

一、農作物病蟲害自動測報系統中物聯網的應用現狀

（一）小氣候監測系統

對病蟲害進行監測過程中，氣候因子是基礎。小氣候監測系統是在全野外進行自動監測，能夠對野外的溫度、風速、降雨量等進行合理的采集，并保證數據的準確性，在數據采集過程中為保證準確性，一般控制在1h進行一次。并在網絡自動遠程傳輸過程中，為數據統計提供多種統計與計算功能，進而為工作人員提供有效的參數。對該系統進行優化升級，能夠保證在小氣候監測過程中實現太陽能供電，這樣就能提高該系統的環保性，并且能夠防止采集數據的丟失，從而實現自動化采集。

（二）病蟲害遠程自動監測系統

在對病蟲害監測過程中，對病蟲害遠程自動監測系統的裝設，對二化螟等害蟲能夠有效監測。供電是在太陽能的利用下實現的，在捕獲害蟲時，是通過性引誘劑對害蟲進行誘惑與捕殺的。在此過程中能夠自動收集數量，并實現對數據的無線傳輸與自動升級。通過對設備的升級，該系統能夠將實時監測數據進行統計，并傳輸到工作人員的智能前端，這樣工作人員就能得到最新消息。同時該系統還能將數據每隔1小時進行傳輸，從而保證數據傳輸到計算機系統中。病蟲害遠程自動監測系統的應用，能夠有效捕獲大量的害蟲，運行較為穩定，準確率較高。

（三）農業有害生物預警信息平臺

在國家的大力扶持下，病蟲害遠程自動監測系統得到快速發展，并得到有效完善，一般情況下該系統與農作物的測報等過程中。技術人員在對植物進行監測過程中，將設備持于手中，并在智能操作系統下，對植物上的病蟲地點、數量等進行收集與照相等。技術人員將收集到的數據信息傳輸到計算機內，并在計算機技術的應用下，對數據與圖片信息等進行計算與處理，從而提高農作物防止效果。同時給系統在運行過程中，對數據的及時采集與分析，能夠對基層工作人員的工作進行有效的監督。

（四）突發事件預警信息發布平臺

通過專用通訊群的建立，將該區域內的農技站技術員、農業銷售人員、種植戶、合作社等多個部門與人員進行納入，從而形成一個突發事件預警信息發布平臺，從而為群眾預報有效的病蟲害防治內容。在該平臺上，有專門的工作人員將采集到的內容發布到這些人員的手機上，并對信息的發布等進行干預。這樣就能夠在農事的結合下，能夠對一些信息進行有效的傳達，提高農民在農業活動中提高病蟲害的防治質量與效率。

（五）農作物重大病蟲害數字化監測預警系統

數字化技術的快速發展的背景下，病蟲害監測系統中該技術也得到有效應用，一般情況下是對一些長大的病蟲害進行數字化監測，從而提高預警能力。我國在農作物重大病蟲害數字化監測預警系統的應用中，通過讀一些調查數據信息的準時填送，能夠讓上級部門對我國的病蟲害情況進行有效掌握，并對一些重大病蟲害發生的情況等進行有效掌握，從而提高我國對重大病蟲害的防治效果。

（六）自動蟲情測報燈

目前，我國很多區域自動蟲情測報燈的使用，一般都是通過光控開關實現的，在白天對燈光進行關閉，在完善進行自動打開，從而達到驅蟲的效果。在黑夜通過白熾燈對害蟲進行集體捕獲，并在殺死害蟲過程中是通過紅外線實現的。在此過程中是利用自動化技術實現的，自動捕殺，并將害蟲進行烘干，最后在裝在袋中，工作人員只需在7d之后進行收集。當工作人員將袋子內的害蟲收集之后，并對袋中的害蟲進行分析與計算，這樣就能不斷提高農作物的防治效果。

二、以物聯網為基礎的農作物病蟲害自動測報系統的展望

（一）小氣候自動監測系統的多功能應用

在目前該系統基礎上，實現該系統的多功能應用，能夠對土壤等信息進行有效的監測，從而實現該系統的多功能應用。一般情況下，在該系統多功能的應用中，實現與病蟲害監測系統的有效銜接，從而實現對數據信息的自動化分析，這樣就能提升農作物病蟲害自定監測系統的性能。

（二）病蟲害遠程自動監測系統監測對象多樣化

在現代科學技術不斷優化的背景下，就要不斷擴大該系統的監測對象，并在系統中將性引誘劑進行安裝，這樣就能對害蟲進行有效的分類與識別，進而實現統計與分類的合理性與科學性，在這個過程中數據不會互相干擾，這樣就能實現病蟲害遠程自動監測的多樣化。

（三）農業有害生物預警信息平臺使用日常化

在智能手機的快速普及與G網的發展下，技術人員要配備一臺專業的、智能化設備，并在基層進行監測過程中隨身攜帶。尤其是5G時代就要帶來的情況下，在基層數據檢測作業過程中，通過智能設備對農作物的病蟲害情況進行有效的拍照與數據采集，這樣能夠有效提高技術人員的工作效率，降低工作難度與強度。一般情況下是對田內的病蟲害進行調查，并在病蟲統計器的應用下，數據進行自動化處理與自動化傳輸。當一些地區的病蟲害較為嚴重時，將數據傳輸到專家的智能前端，從而實現專家的遠程辦公，這樣就能夠有效解決一些病蟲害較為嚴重的情況。

（四）突發事件預警信息發布平臺大眾化

技術人員利用該系統進行病蟲害監測過程中，該平臺將檢測到的數據進行分析，并將分析結果進行歸類總結，這樣就能將信息傳輸到用戶手中。一般情況下，當用戶量與用戶需求不斷提高時，要實現測報信息的大眾化，這樣才能保證大眾能夠及時收到準確的信息，從而提高群眾對農作物病蟲害的防治。

（五）自動病蟲情測報燈智能化

在智能技術的快速發展下，物聯網工程完全能夠合理應用智能技術，這樣就能實現工作過程的智能化。將自動病蟲情測報燈進行優化，實現其智能化處理，并增加自動病蟲害識別與分類等多種功能，實現對數據信息的自動化分析，從而不斷對智能燈進行優化。

（六）病蟲測報信息一體化

技術人員為提高信息的一體化水平，就要對目前使用的多種平臺進行有效整合，并實現信息收集、分析、預報、策略分析、防治信息等一體化體系。病蟲測報信息一體化能夠對多種信息進行科學合理的應用，提升該系統的實際作用。病蟲測報信息一體化也能提高管理人員的決策水平，從而提高病蟲害防治效果。

（七）病蟲害預報網絡物資實體化

通過對病蟲害相關數據的監測，在不同部門的共同應用下，并在農村電子商務平臺的結合使用下，積極構建起科學合理的物資配送系統，從而實現對實物物資的有效配送。通過平臺的利用，能夠在不斷的階段對農藥、設備等進行及時的配送，保證農民能夠對病蟲害進行及時的處理，進而提高病蟲害防治效果。

三、應用分析

在物聯網為基礎的農作物病蟲害自動測報系統中，目前應用較為普遍的網絡為ZigBee，在ZigBee系統的應用下，能夠實現對數據信息的有效收集、分析與傳遞，從而提高農業管理的數字化、現代化與信息化。

ZigBee系統在設計過程中包括硬件設計與軟件設計。在硬件設計中有終端機的設計，通過終端機的設計，能夠對太陽能進行合理應用，從而實現該系統的自動化控制。在終端分機中對CPU的應用，實現對電路的有效控制。在對無線傳輸電路設計過程中，實現對農田的有效監控，并通過不同網絡的組建，能夠有效提高實際應用的便捷性。在對害蟲誘捕檢測電路設計過程中，是通過紅外方式實現的。

ZigBee系統的軟件設計過程中，一般是通過按鍵操作、信號發送等實現的。軟件系統一般包括初始化函數等，并在應用中能夠對數據信息進行有效控制。在具體執行過程中，在按鍵的操作下，完成對終端機的控制，在通信終端函數中利用ID設置號等完成數據的發送等工作。在網絡軟件設計過程中，一般是在終端分解采集數據信息，或者利用G網來實現遠程控制。用戶在應用過程中要對該系統進行測試，這樣才能保證該系統在運行過程中的穩定性。在測試過程中一般情況下包括以下幾個方面的內容：第一，設置終端分級編號功能測試；第二，自動采集功能測試。通過測試能夠對該系統的應用效果進行了解，這樣才能更加高效的應用到農作物病蟲害防治過程中。

四、結語

以物聯網為基礎的農作物病蟲害自動測報系統是有效提高農作物防治效果，提高農作物產量與安全的重要手段，但農作物病蟲害自動測報系統中物聯網的應用水平還不夠，因此未來可通過小氣候自動監測系統的多功能應用、病蟲害遠程自動監測系統監測對象多樣化、農業有害生物預警信息平臺使用日常化、自動病蟲情測報燈智能化等多種方式對系統進行優化。這樣才能提高我國對農作業病蟲害的防治效果，提高農作物的產量，進而不斷提高農民收入，實現我國農業的現代化、智能化與自動化發展。

基金項目：內蒙古自治區高等學校科學研究項目“基于物聯網技術的河套地區大田作物病蟲害環境信息監測預警系統研究與開發——以向日葵為例”（編號：NJZY18239）；內蒙古自治區高等學校科學研究項目“基于風光互補發電的電控系統在內蒙古中西部農牧區凈水系統中的應用研究”（編號：NJZY17382）。