農業物聯網及其應用

尹紅媛

摘要：隨著農業物聯網技術的迅猛發展，農業物聯網得到了較為廣泛的應用。本文從農業物聯網在實際生產中的經濟效益和社會效益及發現的問題闡述了個人的觀點。

關鍵詞：物聯網;通信技術;傳感技術

農業物聯網主要是利用物聯網技術、通信技術和傳感技術，即將大量的傳感器節點構成監控網絡，通過各種傳感器采集信息，如溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器等設備檢測到環境中的溫度、濕度、二氧化碳濃度、氨氣、硫化氫、粉塵、氣壓、溶解氧、濁度、PH等數據并利用網絡通信技術如以太網WEB、GPRS、3G等，將數據及時傳送到本地的設施農業物聯網控制室以及遠端的設施農業物聯網數據中心，數據中心對數據進行分析和處理。這樣使環境保持在適宜動植物生長的條件下，還能提高產品質量，獲得更高的經濟效益。

直接的經濟效益如下：例如，昌黎縣某蔬菜種植合作社，使用了農業物聯網技術，利用溫室種植黃瓜。采集到溫室內的空氣溫濕度，二氧化碳，土壤水分等數據，在科學種植管理下，平均每667m2增收產量8.2%，約566kg，按昌黎縣冬季黃瓜平均6元/kg計算，增收3396元/667m2。除此之外，通過物聯網的自動化管理，使每棚室每年減少用工、農藥、水肥等成本合計約1900元。

再例如，某奶牛養殖基地，使用了農業物聯網技術，采集到環境內的二氧化碳、噪聲、粉塵等奶牛生長有關的環境因子數據，實現奶牛的自動喂養、自動擠奶、健康狀況等自動化監控和管理。在降低了奶牛養殖成本的同時，又提高了牛奶的質量。據測算，每頭奶牛可增加經濟效益3100～3500元。

某水產養殖基地，使用農業物聯網技術養殖河蟹，主要對養殖環境內的溶氧、水溫、pH值等數據進行監控和管理。有了現代農業物聯網的科學養殖的幫助下，養殖戶們可以通過監測到的數據科學合理的養殖，在減少人力付出的基礎上，又提高了螃蟹的成活率，并得到了顯著的經濟收益。在河蟹養殖水面監控成本約節省了410元/667m2，增加產量約11%～16%，平均增加效益可達到1000元/667m2。

除上述可觀的經濟效益外，對于社會效益和生態效益也有明顯的促進作用。一是有效保護生態環境。隨著農業物聯網的出現，物聯網的精準性正在指導農民以最有效的方式使用農藥。例如，低功耗智能傳感器可以連接捕鼠器，并偵聽有害生物的聲音，以環保的方式取代了農藥等對生態的影響 ;二是節約用水的同時又合理使用了化肥。例如，智能灌溉系統可以測量環境條件，并僅在需要的時候自動澆水，減少對于水資源的浪費。另外，人工智能、無人機的使用和其他物聯網的相關創新，可以更精確地施用化肥;三是因為物聯網的智能化管理，減少了人工勞動力的使用，使社會勞動力得到了更合理的利用。

存在的問題及建議：

（1）基層農戶、農業技術人員對于農業物聯網技術的認識程度不夠，甚至是無概念的。

（2）前期投入的時間成本和資金成本都比較大，且產出的經濟效益難以預測，導致很多種植戶養殖戶不愿意嘗試農業物聯網技術。加之，農業的種植和養殖受到諸多因素的影響，因此風險比較大，導致農戶不愿意先期將經費投入到農業物聯網技術上。同時，在后期設備維護更新上也需大量資金投入。各級農業部門應重視對于農業物聯網項目財政的投入，爭取財政資金的支持，為農業信息應用推廣、信息化培訓、物聯網在農業上的應用提供資金方面的有力保障。

（3）農業物聯網技術問題。農業部信息中心主任李昌健說：“目前我國農用傳感器種類不到世界的10%，國產化率低、缺乏市場規模效應。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。”如二氧化碳傳感器等設備長期暴露在自然環境中，易出現故障，影響使用效果。建議有關部門針對設施農業使用的傳感器制定相應標準，能夠為農業物聯網市場提供高性能、更優質的傳感器。在農田、果園等大規模生產方面，例如，土壤水分測定儀，又名土壤水分測量儀。如何能更精確的測量出土壤內的含水量，在既能滿足植物正常生長需求的基礎上，又節約了成本，減少了水資源的浪費，對于合理的科學灌溉具有非常的重要意義。

（4）安全性及隱私性。農業物聯網技術中會采集到大量的數據信息，如土壤信息，作物信息等信息，這些數據被傳輸到物聯網控制室以及遠端的物聯網數據中心。若這些數據被盜用或者遭到泄露，后果難以想象。如何做到這些采集到的數據信息不被泄露，保證信息的安全性和隱私性是一項備受關注的事情。

（5）基層專職從事信息技術人員相對缺乏，尤其是物聯網技術等較新型的信息技術人員更為缺乏。對于信息技術人員專業技能的提升顯得尤為重要，各級農業部門在重視對于農業物聯網項目財政的投入時，也要注重對于信息技術人員的信息化培訓。

在未來的農業生產中，農業物聯網將得到更廣泛的應用。在提高產品質量，增加收益的基礎上，又減少了資源的浪費。同時又提高了生產率，增加的二維碼溯源，又確保了食品的安全。在《農業科技發展“十三五”規劃》、《關于加快推進農業科技創新持續增強農產品供給保障能力的若干意見》等政策文件中提到全力支持我國農業的發展。相信在不遠的將來，農業物聯網會有更高效的應用和普及。

參考文獻

[1] 張凡榮.農業物聯網技術應用及創新發展策略[J].科技資訊，2020，583（10）：13-14.

[2] 王興.農業物聯網技術應用及創新發展策略[J].產業科技創新，2019，33（33）：58-59.