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物联网农业体系的应用

摘要:本文介绍了物联网的三个基本层次,对目前我国物联网在农业生产与发展方面的状况作了简要分析,探讨了物联网在农业安全、农业市场和农业生产三个方向?#31995;?#24212;用。

关键词:物联网;智慧农业;农业生产

1物联网农业发展情况

目前,以美国为代表的西方发达国家,对物联网农业信息技术研发、物联网农业信息体系构建以及信息的采集利用方面?#23478;?#36208;在世界前列,物联网农业技术也已在农业环?#22330;?#20892;业耕作、物流加工方面得到一定应用。近年来,我国不断加大对联网信息技术的研发投入,2009年我国出台的“感知中国”发展纲领,提出将物联网作为国家五大新兴战略产业之一。现如今我国农业信息化发展已取得显著成果。东部沿海发达省份在播种、灌?#21462;?#32789;作、收获、防护及物流加工方面基本实现了农业信息化管理。西部省份近年来也在加强农业基础设施建设,在水电设施、农田规范化改造方面都进展迅速,为进入信息化农业做好了准备。农田种植生产是物联网农业发展的主要部分。在例如农田信息管理、环境监测、作物耕作时间等方面上,信息复杂度高,分析处理较为困难,在对时间的控制上还有较大的进步空间。差分全球定位技术、传感器网络技术的应用可以实现对农田的实时监控,掌握作物生长信息,对农作物进行精准灌?#21462;?#21516;?#20445;?#21487;以对作物生长信息进行大数据分析,建立一套农作物的生长诊断信息系?#22330;?#23545;于大棚农业,通过采集农田整体环境信息,实现智能化的大棚温室气体调节、光照调节和温湿度控制[1]。

2物联网体系结构理论

一般认为物联网体系由感知层、网络层和应用层三个部分组成。感知层是整个物联网系统与外界直接接触的部分,是保证整个物联网信息准确性的基础。它的工作便是采集物理信息,并将其数字化,再通过稳定的短距离传输途径上传网络层。语音、位置、视频、生物信息等各种物理量都可以是感知层的采集对象。感知层还分两个部分:数据采集部分和传输部分。数据采集部分好比感知层的五官,可以收集各种各样的外部信息。传输部分好比感知层的双手,可以将采集到的信息递交上层处理。网络层是物联网的主要数据传输层。该层要尽可能满足各种外部信息的传输要求,即要具有连入多种信息传输网络的能力。网络层传输不同于感知层,它要求能够大范围、长距离地传输数据,需要移动通信网络、互联网等各种硬件和软件协议的支持。网络层好比让物联网进入了快车道,使得物联网技术不再受空间的制约。应用层是物联网的顶层和管控中心。应用层的灵活性很强,可以对感知层采集到的信息进行统计、分析和研究。应用层具有良好的人机交互功能,可以满足人们对物联网信息的整合和控制要求,有利于构建多层次的农业智能信息平台[2]。

3农业结合物联网技术的发展

物联网与农业生产的结合是物联网农业的根本。传感器技术是感知层和整个物理网系统的立足之本。近年来,农用传感器已从农业生产的诸多角度出发,构建出了完整的传感器系?#22330;?#27668;体传感器、水体传感器、土?#26469;?#24863;器、作物生长传感器,以及更为先进的土壤重金属传感器、空气污染传感器、关键矿物元素测量传感器等[3],几乎覆盖了农业生产的方方面面。在无线传输方面,我国研发的“唐芯一号”“渝芯一号”物联网芯片,实现了将无线传?#23567;?#26080;线通信、数据处理的统筹结合,并在智慧农业、智慧城市方面有了广泛应用。物联网与农业市场相结合使得农产品经济与市场相呼应,?#30828;?#38754;推动了农业的发展。基于物联网的农业市场智能信息平台,通过分析现行农业生产情况,结?#31995;?#21069;农产品市场行情,对未来农产品的市场信息做出科学预测,方便国家政府部门对农业生产做出及时地宏观调控。中国农产品监测预警系统(CAMES),是一个基于物联网、大数据的综合市场平台,每周可以收集并传输近千个农田生产、农业市场的生产和价格信息,有助于农户改善生产结构,进行更加合理、高效、经济的农业生产。物联网农业还关注于农产品的质量安全问题。我国近年来不断发展二维码技术和RFID技术。通过它们,消费者可以方便直接地查询农产品的来源信息,实现了有关部门和消费者对农产品从生产加工到市场流通的一站式监管[4]。

4结束语

综上所述,物联网农业已经从辅助生产的水平上升到了多角?#21462;?#20840;方位的农业体系的应用层面。但我国物联网农业的发展仍处于不平衡、不完善、高成本的阶段,未来在精炼体系结构、基础设施建设与推广方面还有很长的路要走

参考文献:

[1]李瑾,冯献,郭美荣,等.“互联网+”现代农业发展模式的国?#26102;?#36739;与借鉴[J].农业现代化研究,2018,39(2):194-202.

[2]欧文.物联网技术及其在农业生产中的应用研究[D].昆明:昆明理工大学,2015.

[3]徐文劼.浅谈物联网智能传感器特性及其分类[J].自动化仪表,2017,38(3):44-47+54.

[4]王军英.物联网技术及其在农业中的应用[J].农业网络信息,2013(9):10-13

作者:董伟梁 单位:山东科技大学

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