試論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

唐亮 孫瑞藝

摘要：隨著信息化時(shí)代的來臨，先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐步在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是這一時(shí)代的重要產(chǎn)物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新進(jìn)步當(dāng)中發(fā)揮著突出作用，大幅度提高了生產(chǎn)效益，也加快了農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用步伐。在新時(shí)期加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和普及，可以讓更多的農(nóng)業(yè)從事者獲取豐富的農(nóng)業(yè)信息，也可以以此唯一突破口調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，為我國三農(nóng)問題的解決提供保障。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)成為一種必然趨勢，將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步，彰顯科技的力量。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);農(nóng)業(yè)生產(chǎn);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）03-0126-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

物聯(lián)網(wǎng)從事國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)且被納入政府工作報(bào)告，這在很大程度上加快了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展步伐，也擴(kuò)展了其整體的應(yīng)用范圍。我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅猛，甚至超過了歐美發(fā)達(dá)國家。如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大范圍應(yīng)用，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的保障。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)主要憑借的是農(nóng)民經(jīng)驗(yàn)與感覺，而如今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則更多的是強(qiáng)調(diào)規(guī)模化與集約化生產(chǎn)，力求運(yùn)用多樣化方法提高綜合生產(chǎn)效率，確保各個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)精準(zhǔn)迅速完成。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同領(lǐng)域，可以有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)落后的問題，也可以建造智慧農(nóng)業(yè)，不過在這一過程中應(yīng)該把控好應(yīng)用范圍與應(yīng)用方法，提出一系列的優(yōu)化運(yùn)用措施，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的英文名稱是Internet of things，也就是萬物的互聯(lián)網(wǎng)。由此觀之，從本質(zhì)上看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是用互聯(lián)網(wǎng)把具體事物連通起來，推動(dòng)彼此信息交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)后的新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮，之所以得到這樣的結(jié)論，是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)把虛擬與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行了有效統(tǒng)一，并在二者的整合過程中，大幅度提高了事務(wù)管理強(qiáng)度與精度，也為各行各業(yè)與各個(gè)領(lǐng)域事業(yè)的長足發(fā)展提供了全新模式和新方法，更給世界經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來了全新增長點(diǎn)與無限活力，為人們擁有更加現(xiàn)代化的生活方式奠定了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合，能夠轉(zhuǎn)變過去以人力為中心的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，助推農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化，并逐步朝著遠(yuǎn)程信息化方向發(fā)展，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加智慧和智能。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要包括三層結(jié)構(gòu)，即感知層、傳輸層與應(yīng)用層。把不同類別的信息傳感器應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，積極建構(gòu)統(tǒng)一性和系統(tǒng)性的信息監(jiān)控中心平臺(tái)可以對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的濕度、光照、土壤肥力、二氧化碳濃度等諸多參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)控測量，并根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的創(chuàng)新調(diào)整，從而收獲提質(zhì)增產(chǎn)與增加效益的效果。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 監(jiān)測農(nóng)業(yè)環(huán)境

為了確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展，首先就必須要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，其中對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測，了解具體的生產(chǎn)條件是開展生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提。在監(jiān)測農(nóng)業(yè)環(huán)境時(shí)，可以引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)環(huán)境的溫度、濕度、光照土壤養(yǎng)分含量等相關(guān)指標(biāo)展開監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用可以有效監(jiān)測多方面的信息參數(shù)，且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測，使得農(nóng)作物的生產(chǎn)擁有優(yōu)質(zhì)環(huán)境，維持作物的生產(chǎn)與種植效果。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助之下，有關(guān)工作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件，通過利用了計(jì)算機(jī)或者是手機(jī)等設(shè)備，讀取與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境有關(guān)的參數(shù)資料，掌握農(nóng)作物生長環(huán)境和具體條件，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求。通過對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行利用，可以針對(duì)性調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境要素，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，保證產(chǎn)品的綜合品質(zhì)。

2.2 智能節(jié)水灌溉

對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說水資源是不可或缺的資源，想要滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求，就必須要重視對(duì)淡水資源的有效管理與利用。現(xiàn)如今淡水資源短缺問題是非常普遍的，成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)巨大難題，也會(huì)因此影響糧食安全。在這樣的背景之下加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用是非常必要的，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就在實(shí)現(xiàn)智能節(jié)水灌溉方面有著顯著優(yōu)勢。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持之下，可把相關(guān)設(shè)備放到田間遠(yuǎn)程接收設(shè)備信息，并借助有關(guān)軟件開展信息分析，從而確定出相應(yīng)決策，給田間設(shè)備發(fā)出恰當(dāng)?shù)墓喔戎噶睢?shí)際的工作原理是用傳感器與智能檢測設(shè)備，針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的氣象條件、土壤情況、作物生長等展開監(jiān)測，之后借助信息采集站將有關(guān)設(shè)備監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息反饋到計(jì)算機(jī)中央控制系統(tǒng)，然后利用了相關(guān)軟件做好數(shù)據(jù)研究。比如利用監(jiān)測軟件可以對(duì)土壤水含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)土壤灌溉飽和點(diǎn)以及補(bǔ)償點(diǎn)，然后確定出具體的灌溉方案之后，借助中央控制系統(tǒng)將指令傳輸給閥門控制系統(tǒng)，由該系統(tǒng)進(jìn)行罐區(qū)閥門控制智能化開啟或關(guān)閉閥門，讓農(nóng)業(yè)灌溉符合節(jié)約要求。

2.3 動(dòng)植物遠(yuǎn)程診斷

對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)來說，病蟲害問題是普遍存在的，不管是畜禽病害還是農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生，都會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來直接影響，減少生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失，再加上農(nóng)村地區(qū)缺少專業(yè)人才的輔助，常常無法準(zhǔn)確判斷現(xiàn)場的實(shí)際情況，也不能夠在診斷之后確定出科學(xué)有效的改進(jìn)方案。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用則能夠改變這樣的現(xiàn)狀，可以遠(yuǎn)程獲知現(xiàn)場的具體情況，迅速得到診斷結(jié)果，解決好動(dòng)植物的危害。比如運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，可以對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中動(dòng)植物情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效防止動(dòng)植物災(zāi)害問題。要想保證這一系統(tǒng)的順利應(yīng)用與推廣，需要認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)建設(shè)涉及前端設(shè)備、無線通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場診斷分析平臺(tái)、專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員。由專門的儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控，借助圖像收集與處理技術(shù)，得到現(xiàn)場的真實(shí)資料之后，借助網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，把信息傳遞到診斷平臺(tái)之后，由專業(yè)技術(shù)人員開展指導(dǎo)操作。開展指導(dǎo)操作前端設(shè)備，擁有多樣化傳感器接口，可以滿足音視頻使用要求，也可以把數(shù)據(jù)資料及時(shí)傳送給專業(yè)技術(shù)人員處理。當(dāng)然農(nóng)業(yè)專家也可以攜帶移動(dòng)終端獲取資料，進(jìn)行診斷，給農(nóng)民提供針對(duì)性指導(dǎo)和幫助。

2.4 追溯農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量

在國家經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，人們的整體生活質(zhì)量有了大幅度提高，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，農(nóng)產(chǎn)品的國際貿(mào)易獲得了極大程度的發(fā)展，為中國農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入世界創(chuàng)造了良好條件。為了確保農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易活動(dòng)的開展質(zhì)量，必須要把維護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量作為重中之重。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系到人們的健康與生命安全，與此同時(shí)也可以體現(xiàn)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步情況。為了全面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)競爭力，維護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全必須得到重視，而追溯農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全也是非常重要的環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就在追溯農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面體現(xiàn)了明顯優(yōu)勢，現(xiàn)如今已經(jīng)有不少地區(qū)構(gòu)建專門的追溯系統(tǒng)，并借助這一平臺(tái)為農(nóng)產(chǎn)品構(gòu)建質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量情況并構(gòu)建針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全數(shù)據(jù)庫。借助這一平臺(tái)，能夠依照有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格要求農(nóng)產(chǎn)品各類信息應(yīng)對(duì)信息進(jìn)行記錄研究，假如不符合要求的話，就無法進(jìn)入市場交易。另外該平臺(tái)還引入農(nóng)產(chǎn)品編碼技術(shù)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)開展監(jiān)控編碼，把有關(guān)技術(shù)錄入數(shù)據(jù)庫為農(nóng)產(chǎn)品建立從農(nóng)田到市場的完整追溯鏈條，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的便捷管理，讓所有進(jìn)入市場的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量都得到應(yīng)有保障。

3 提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用效果的措施

3.1 降低核心設(shè)備成本

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用有著非常突出的應(yīng)用效果，可以滿足多元化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。研發(fā)與制造都有著很高的專業(yè)化要求，整體成本相對(duì)較高，但是農(nóng)村的整體經(jīng)濟(jì)水平較低，不能夠承擔(dān)高額費(fèi)用，所以減少設(shè)備成本，成了當(dāng)前需要解決的問題。為了化解這樣的難題，國家應(yīng)該自主研發(fā)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求相符的，可靠性高與成本低的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專用傳感器，同時(shí)提高設(shè)備對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力有效，依托現(xiàn)有工業(yè)傳感器等相對(duì)成熟的技術(shù)方法，選取性能穩(wěn)定消耗低的傳感器，借助補(bǔ)貼與統(tǒng)一批量采購等方法來獲取良好的成本控制效果。當(dāng)然在這一過程當(dāng)中，也可以根據(jù)實(shí)際情況引入太陽能等清潔能源與自給電源，獲得良好的規(guī)模效益，從整體上降低傳感器價(jià)格。此外在傳感器的實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還應(yīng)該引入紫蜂傳輸技術(shù)，提高傳感器組網(wǎng)的便捷性，降低組網(wǎng)成本。

3.2 重視合作共贏生產(chǎn)

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國家發(fā)展建設(shè)當(dāng)中扮演著重要角色，不過農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，投資周期相對(duì)較長，回報(bào)率低也存在著各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)。常常會(huì)因此限制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合。所以在這一領(lǐng)域應(yīng)該加大投入力度，給予更多的財(cái)政補(bǔ)貼與政策扶持，同時(shí)還需要引導(dǎo)多方共同參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，重視合作共贏，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的全面可持續(xù)性進(jìn)步打下基礎(chǔ)。比如金融部門可以為建設(shè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供資金方面的幫助，科研院所以及農(nóng)業(yè)企業(yè)可以積極投入到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目建設(shè)活動(dòng)，最終有效打造以政府為主導(dǎo)，堅(jiān)持政企聯(lián)動(dòng)與市場運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)合作共贏的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式。在這一過程中應(yīng)該認(rèn)識(shí)到優(yōu)秀人才是支撐物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源，只有在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展當(dāng)中加強(qiáng)人才培養(yǎng)力度才能夠提供源源不斷的后繼力量。對(duì)此，可以通過和高校合作共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才，通過校企合作、校企共建、提供實(shí)習(xí)基地等方法，保證人才培養(yǎng)質(zhì)量。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，在世界上掀起了信息產(chǎn)業(yè)浪潮，把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和信息傳感設(shè)備作為有效介質(zhì)，在互聯(lián)網(wǎng)和物品間構(gòu)建密切關(guān)系，充分實(shí)現(xiàn)信息通訊、交換、存儲(chǔ)、研究等多方面的功能。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，世界經(jīng)濟(jì)也因此找到全新增長點(diǎn)，而各個(gè)領(lǐng)域和各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建設(shè)也找到了全新結(jié)合點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成果，不過要想讓二者的融合更加深入和精準(zhǔn)，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)的全面發(fā)展，必須進(jìn)一步增加科研投入力度，加大政策方面的扶持培養(yǎng)優(yōu)秀人才，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展建設(shè)效果。

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