基于物联网的智慧农业系统研究_朱茗

基于物联网的智慧农业系统研究□朱茗浙江省公众信息产业有限公司

农业种植中，为了防治病虫害和追求产量，过量使

用、滥用农药和化肥已成为不争的事实，同时随着全球变

暖，各种极端气象条件频发，使脆弱的农业更加雪上加

霜。中国农业需要变革，变革要从源头抓起。将物联网技

术应用在农业中，可以实现智能化识别、定位、追踪、监控

和管理，是智慧农业和精细化生产、管理、决策的技术支

撑，是发展“智慧农业”的核心。

一、中国农业发展现状

我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平

的３０％和２５％，且现有耕地中２／３是中低产田，农田灌溉

水的有效利用率只有３０％￣４０％（发达国家已达５０％

￣７０％）。化肥、农药等生产资料投入水平高且利用率低，并

导致了农业生态环境污染和破坏，土壤沙化、碱化、盐渍

化严重，耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚

至要低一半以上，２１世纪我国人口增长和土地资源减少

的矛盾不可逆转。我国农业信息技术经过多年的研究，

有一定基础，但与目前应用需求差距很大，在生产过程科学

管理、

农产品质量安全与溯源、农业远程技术服务，农民远程培训等方面的研究刚刚起步；农业种植结构的调整，

养殖业以及其他相关产业迅速发展，用于优质生产和标

准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步；面向农村快

捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍

未取得重要突破。

二、中国物联网发展现状

物联网技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的

传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭

智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”（Ｅｎａｂｌｅｄ）的，

如贴上ＲＦＩＤ、条形码标签的各种资产、携带无线终端的

个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通

过各种无线和／或有线的长距离和／或短距离通讯网络

实现互联互通（Ｍ２Ｍ）、应用大集成（ＧｒａｎｄＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、以及

基于云计算的ＳａａＳ营运等模式，在内网（Ｉｎｔｒａｎｅｔ）、专网

（Ｅｘｔｒａｎｅｔ）、和／或互联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）环境下，采用适当的信

息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网相关技术在中国已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个领域，在未来３年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、智慧城市、智慧医疗、车用传感器等领域率先普及，预计将实现三万亿的总产值。三、物联网在农业中的应用在大棚控制系统中，物联网系统的温度传感器、湿度传感器、ＰＨ值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、ＣＯ２传感器等设备，监测环境中的温度、相对湿度、ＰＨ值、光照强度、土壤养分、ＣＯ２浓度等物理量参数，并通过基于Ｚｉｇｂｅｅ网络协议的无线设备将参数传送到标准网关设备，标准网关通过ＧＳＭ、ＣＤＭＡ或者以太网将数据发送到服务器中进行分析控制，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行检测控制。采用无线网络传递测量得到的农作物的各种参数，可以为精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。下一步的目标是一方面加入更多不同种类的传感器采集数据并加大采集频率，另一方面在云平台侧建立更多的数学模型，摸清不同地区、不同季节、不同农作物的最佳养殖规律，达到最优化品质、最优化质量的产品，并建立突然预案应对突发天气情况和其他一些突然情况对农作物生长的影响。四、小结与传统农业不能适应农业持续发展的需要相比，智慧农业可以实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但可以最大限度提高农业生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。【摘要】本文分析了中国农业的现状，以及物联网对当前农业生产的推进作用，并以农业养殖大棚为例，说明了物联网

在农业养殖大棚中实现智慧农业管理的过程。

【关键词】物联网智慧农业Ｚｉｇｂｅｅ传感器

参考文献［１］黄桂田．《物联网蓝皮书：中国物联网发展报告（２０１２￣２０１３）》社会科学文献出版社２０１３

［２］徐勇军．《物联网关键技术》电子工业出版社２０１２

［３］李道亮．《农业物联网导论》科学出版社２０１２

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