智能化物联网技术在现代农业中的应用

[摘 要]农业信息化程度的高低直接关系到现代农业的发展水平.物联网技术在当今现代农业生产中的应用,改变了传统农业的生产经营方式,既提高了生产率,又有效地提高动植物防病能力,还确保了农产品的高产、优质、安全,加快了现代农业的快速、优质、高效发展.本文首先叙述了物联网的基本概念和体系结构,然后分析了智能化物联网技术在现代农业上的应用和未来发展的趋势,从而能更好地为现代农业发展怎么写作.

[关 键 词]智能化；物联网；现代农业；

中图分类号：TP391.44文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）36-0605-01

当今智能化物联网技术正在蓬勃发展,我国农业也正处在传统农业向精准化、智能化、数字化现代农业发展的关键时期.智能化物联网技术在当今的现代农业生产中的运用,对于建立集约、高效的现代农业生产、经营方式,提高农业生产能力,保障食品安全等具有重要意义,也是我国新型现代农业发展的方向.

一、物联网概念

1、定义

物联网,是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别（RFID）、红外感应器、3S技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.物联网的核心和基础是互联网,不过用户端不仅局限于个人电脑,而是延伸到任何需要实时管理的物品和物品之间.其最关键的技术就是“物”里内嵌微型感应芯片,把它变得智能化,让它可以“开口说话”.再借助无线网络技术,人就可以和物体“对话”了,物联网就是传达“声音”的媒介.

2、体系结构

物联网具备3个基本特征：一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算机技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制.

物联网有3个层次：（1）感知层,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别；（2）网络层,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算；（3）应用层,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行.

二、智能化物联网技术在现代农业发展中的用途

当前,随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等智能化物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽.智能化物联网技术将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备.

1、智能化培育控制

现代化农业的一个突出表现是智能化培育控制.在农业生产区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统,可对整个生产地区的生态环境进行检测,从而及时掌握影响生产地区环境的一些参数,并根据参数变化适时调控如灌溉系统、保温系统等,确保农作物有最好的生长环境,以提高产量、保证质量.在保温系统中,通过采集、分析和控制土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件,将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,为温室精准调控提供科学依据.在灌溉系统中,通过感应土壤的水分,并在设定条件下与接收器通信,控制灌溉系统的阀门打开、关闭,达到自动节水灌溉的目的.

2、农产品质量安全监管与追溯

我国食品安全方面事故频发,一个重要的原因是从生产到销售缺乏完善的监管.加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管,可将食品安全隐患降至最低,以智能化物联网技术为基础,建立“食品安全追溯系统”.以猪肉安全为例：进入农贸市场的猪肉安装上电子芯片,以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发,以及零售等各个环节.消费者在购写猪肉时可索取含有食品安全追溯码的收银条,凭借收银条上的追溯码查询生猪来源、屠宰场、质量检疫等多方面的信息.

3、农业信息监测、发布

农业信息除在精准农业中监测农作物的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等外,还包括从种子选择到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面.信息监测范围涵盖各个方面,包括畜牧业、农副产品加工业及渔业等.在现代农业中,天气预报是重要和首要的农业信息之一,但现代农业的发展需要更多支持因素.应为农民打造更宽广的农业信息渠道,所包含的信息内容也应从天气预报到施肥选择,从种子遴选到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面.例如,我国部分地区已实现把测土配方施肥数据传输到农户手机上的业务功能.这种农业信息的传送大大提高了现代农业的生产效率.

三、现代农业智能化物联网技术应用情况

进入新世纪以来,我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的智能化物联网技术应用示范研究,在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果,同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展.

智能化物联网技术在国、内外现代农业信息化领域已经有了初步应用,如：传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等.目前,国内外关于农业智能化物联网技术应用很多.比如：土壤养分、墒情监测,为作物选择和耕种方式提供指导；粮情信息监测,为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据；农业大棚温室监控、田间自动化管理,通过连续监测土壤湿度数据,实现多点同时滴灌补水；二维码动物溯源,通过食品追溯标签使消费者全面了解产品信息,确保食品安全.

四、智能化物联网技术条件下现代农业发展的重点

随着科技的迅速发展,智能化物联网技术在农业上的应用越来越广泛,一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破.智能化物联网技术在农业上的应用正朝着微小型、可靠性、节能型、环境适应性、低成本、智能化方向发展.

1、应用物联网技术,实现设施农业的自动化管理.

采用智能化物联网技术,在温室生产中大量采用温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,无线传感器管理、调控温度、湿度、光照、通风、二氧化碳补给,营养液供给及PH值、EC值等,使栽培条件达到最适宜水平,以合理利用资源,提高产品的产量和质量.管理者可以随时通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息.实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率.

2、完善农产品物流、安全管理与溯源机制

在生鲜农产品流通方面,能很好地借助智能化物联网技术的帮助.

智能化物联网技术技术可以实现畜禽产品从养殖、屠宰刀运输销售的全过程质量控制,并实现质量溯源,可实现畜禽生产档案管理（畜禽信息、饲料信息、疾病防疫等）,实现FID标签和条码间信心的转换,条码标签的打印,基于网站、和手机短信的畜禽产品质量安全细细的溯源查询功能.

五、结束语

智能化物联网技术作为当代信息技术的新发展方向,很多国家都在投入巨资进行研究,我国也正高度关注对此的研究.在当今现代农业发展的利好形势下,我国尝试在各个行业进行应用智能化物联网技术示范工作,在农业上的应用也取得一些成效.农业智能化物联网技术把感应器嵌入农业机械、土地、灌溉系统等各种物体中,然后将“物”与互联网整合起来,通过智能分析,实施实时的管理和控制.这样人类可以以更加惊喜和动态的方式管理农业生产,提高资源利用率和生产力水平,促进可持续发展.智能化物联网技术的发展必将深刻影响现代农业的未来.