农业物联网技术在农业领域的广泛应用举例分析

农业物联网技术在农业领域的广泛应用举例分析

一、导读

1、物联网概念的提出

物联网最早于1999年提出，即把所有物体通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。而农业物联网则随着物联网的概念的提出应运而生同时像托普物联网这种专做农业物联网领域建设的企业也如雨后春笋都快速发展起来。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了“ITU互联网报告2005：物联网”，正式提出了物联网的概念。物联网概念被提出以后，迅速风靡全世界，已成为全球瞩目的关键词，被业界广泛认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。在中国，2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡微纳传感网工程技术研发中心视察工作时表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术。2010年3月5日在十一届全国人大三次会议上温家宝总理又首次在政府工作报告中要求加快物联网的研发应用。至此，物联网建设上升到国家战略高度。

2、物联网在农业中应用

农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，将是现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步。在传统农业中，获取耕种田信息的方式很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力。现代农业中，应用物联网可以实时地收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，提高农业综合效益，实现农业生产的标准化、数字化、网络化。随着智能农业、精准农业的发展，通信网络、智能感知芯片、移动嵌入式系统等技术在农业中的应用逐步成为研究的热点。

物联网在农业上的应用非常广泛：主要包括智能化培育控制；农产品质量安全；设施农业病虫害生物控制；环境和动植物信息监测；粮食物流；农业信息化应用等多个方面。

3、物联网农业应用的前景

目前农业物联网在农业和农村信息化领域已经有了初步应用，浙江托普物联网在这方面有很多案例可循。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。我国农业发展正处于从传统向现代化大农业过渡的进程当中，急需用现代物质条件进行装备，用现代科学技术进行改造，用现代经营形式去推进，用现代发展理念引领。因此，物联网的快速发展，将会为我国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全新的平台，也必将为传统产业改造升级起到巨大的推动作用。

二、农业物联网的应用综述

1、综述

农业物联网最早于1999年提出，即把所有物体通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了“ITU互联网报告2005：物联网”，正式提出了物联网的概念。物联网概念被提出以后，迅速风靡全世界，已成为全球瞩目的关键词，被业界广泛认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。在中国，2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡微纳传感网工程技术研发中心视察工作时表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术。2010年3月5日在十一届全国人大三次会议上温家宝总理又首次在政府工作报告中要求加快物联网的研发应用。至此，物联网建设上升到国家战略高度。

农业作为基础产业，在传统农业中，获取耕种田信息的方式很有限。在现代农业中，应用物联网通过各种传感器采集信息，可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和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。应用农业物联网可以有效降低人力消耗和对耕种田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。物联网在农业中的应用，将从增收、节约能源等方面促进农业的发展。

2．物联网在农业上的应用

2．1智能化培育控制

通过在农业园区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统，可对整个园区的生态环境进行检测，从而及时掌握影响园区环境的一些参数，并根据参数变化，适时调控诸如灌溉系统、保温系统等基础设施，确保农作物有最好的生长环境，以提高产量、保证质量。

美国加州Oxnard 的草莓培育商安装一套物联网系统，实时追踪植物的生长状况。系统还可以根据空气和土壤的状况，自动触发相关行为，如浇水或调节温度。这套系统由ClimateMinder 开发，目的是帮助培育商更好地管理植物的生长情况，这套系统自该公司2007 年发布以来，已被土耳其200 多家温室和苗圃所采用。此外，该系统还在土耳其一家鸡场、烟草存储厂和冷藏仓库使用。现在这套系统正研究应用于高尔夫球场的可能性，如追踪浇水量及草地是否被正确浇灌。在漳州，基于物联网技术的“无线传感网系统”在农业生产领域发挥了积极作用，在诸如大棚菌类、花卉、茶叶等海西特色种植领域，应用该系统后节能将超过15％，同时还可提高农作物的抗病性和产品的产量质量。大棚种植在应用了物联网技术后，既能实现节能增收，还能帮助提高农作物的抗病性。在浙江萧山建立了葡萄设施栽培滴灌智能控制系统。

在水产养殖环境智能化监控系统：江苏无锡鹏鹞农业生态园的农业物联网监控中心，在一座古色古香的小楼房里。通过房中的一台电脑，就能清楚看到野外鱼池的实时状况，只要点击鼠标，就

能打开或关闭鱼池里的供氧机。生态园里5位农户的1000亩水产养殖场都应用了物联网技术。2．2 农产品质量安全

我国食品安全方面事故频发，其中一个很重要的原因是从生产到销售缺乏监管。加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管，则可以将食品安全隐患降至最低，而物联网则可在这方面发挥重要的作用。根据对物联网事件追踪，国内已有多个地区把食品安全监管作为物联网产业应用的突破口。目前，国内已出现“食品安全追溯系统”。如四川省建立了猪肉安全追溯系统，该系统以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发，以及零售等各个环节；广东省建立了茶叶安全生产可追溯信息系统，提取了茶叶的生产、加工、流通、消费等供应链环节消费者关心的公共追溯要素，建立了食品安全信息数据库，一旦发现问题，能够根据溯源进行有效的控制和召回，从源头上保障消费者的合法权益。

2．3农业远程诊断系统的应用

鱼病远程诊断系统总体设计和应用示意图。

2．4应用于节水灌溉

无线传感器网络自动灌溉系统利用传感器感应土壤的水分，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，从而达到自动节水灌溉的目的。由于传感器网络具有多跳路由、信息互递、自组网络及网络通信时间同步等特点, 使灌区面积、节点数量可以不受限制，因此可以灵活增减轮灌组。加上节点具有土壤、植物、气象等测量采集装置，利用通信网关的Internet 功能与RS 和GPS 技术结合，形成灌区动态管理信息采集分析技术，配合作物需水信息采集与精量控制灌溉技术、专家系统技术等，可构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。用户还可在温室、庭院花园绿地、高速公路中央隔离带、农田井用灌溉区等区域, 实现农业与生态节水技