物联网在农业中的应用

物联网在农业中的应用

农业具有对象多样，地域广阔，偏僻分散，远离都市社区，通信条件落后等特点，因此在多数情况下，农业数据信息的获取非常困难，随着电子技术，无线网络催生了物联网技术的发展，把物联网关键技术应用搭建在一个农业物联网智能化监控系统具有广阔的应用前景。

民以食为天，近年来，食品质量安全问题频发，农产品质量安全已经成为社会各界关注的焦点。农产品生产企业，流通企业，加工企业质量管理信息系统的缺失，是产生农产品质量安全问题的根本原因之一。因此，基于物联网搭建农产品供应链质量管理信息系统，能提高生态农业园内部的管理效率，加强农业生产，加工，运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，对提高农产品的品牌建设进而增加农产品附加值，保证农产品质量安全具有十分重大的意义。

此外，农业生产过程中，避免不了天气因素的影响，如何做到恶劣天气的预警机制，从而做到提前防范进而减少损失？农业生产过程中，农产品生产者和市场需求之间的信息不对称，容易引发使农产品滞销，或人为的炒作，政府有关部门时候花很大力气去帮助促销或平抑也于事无补，如何规避这一信息不对称问题？农业生产过程中，大都凭经验生产，缺少专家指导，在遇到病虫害，天气因素，土壤生态变化等环境参数改变时如何应对？如何在这个时候引入专家指导？农业生产过程中如何配合国家政策的宏观调控和满足市场需求等？

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第3 次浪潮。近年来，随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，足不出户就可以监测到农田信息，实现科学监测、科学种植，促进了现代农业发展方式的转变。笔者将物联网应用于农业，农业物联网技术的应用可以更好地控制农作物的生长环境，使之能够更好地适应作物的生长，提高农作物的产量和品质，有利于实现农作物的高产稳产，提高土地的产出率，提高农业抗御自然灾害的能力。农业物联网技术的推广应用，也是农业现代化水平的一个重要标志。农业物联网的快速发展，将会为中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。

1．何为物联网

物联网是在计算机、互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的"Internet of Things"。在这个网络中，物品

(商品)能够彼此进行"交流"，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

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。物联网所要实现的就是物与物之间的互联、共享、互通。众所周知，互联网开端于美国军方在美国西南部几所高校之间构建的信息传递网络，从而实现了人与人之间的即时沟通和即时数据共享，而物联网要实现的是物与物之间的的信息互联，而人可以在这一网络中对信息进行整合，乃至远程控制。

2.物联网的基础

2.1传感设备

射频识别、传感器以及智能嵌入技术是物联网的基础。因为它们是探测和获取外部信息源头的较为简便的设备，也是物联网未来发展的根本。而传感技术也有赖于电子产业以及电子元器件的发展和更新。在此基础之上，通过智能软件完成对庞杂信息的整合。

2.2互联网

互联网可以说是物联网发展的平台。互联网经过建设、发展以及成熟，已经有近半个世纪的历程。在这一过程中，互联网已经拥有自己的商业模式和运营思路，理论也趋于完善。而物联网构建于互联网基础之上，不但是大大减少了建设的成本，而且可以享用互联网已经形成的部分技术和商业模式。这无疑是建立物联网的一条捷径。

3.物联网应用领域

物联网可以应用的领域颇为广泛，实际上某些领域已经部分实现了物联网的应用，只是还没有进行大面积的推广和系统总结。比如在物流领域，购买者已经可以通过条形码实时追踪物品动态。在消费领域，消费者可以通过手机了解商品的成分、产地、日期等信息。当然，物联网更大的作用还在于应用到生产生活等系统领域。

3.1智能交通

物联网在交通领域的应用主要有以下几个方面：

通过无线视频监控平台和GPS定位功能对公交车辆状态和路线进行实时监控。

通过高清摄像头以及电子警察对车辆进行管理和快速处置。

通过将二维码应用于手机，可实现手机凭证业务，利用手机进行小额支付。

通过全球定位系统，司机可以对车辆的位置与速度、车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理。

3.2智能农业

智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

3.3智能医疗

智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据通过电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。

3.4智能家居

智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。

在这些应用领域之中，又数在农业领域的应用最具有潜力和颠覆意义。以下笔者将以农业方面的应用予以详细说明。

4.农业物联网的几个特征

第一，"感知"是基础。物联网农业之所以被认为对于传统农业生产具有颠覆意义，重要一点就是改变了以往农业人员依靠有限农业知识对植物、土壤以及农业环境进行主观判断，传统农业，浇水、施肥、打药，农民全凭经验、靠感觉，随着时间的推移，经验判断有可能出现遗漏乃至断层，而依靠感觉也会造成误判，对于个体生产而言，这样的失误造成的损失不会太大，但是处于企业化的农业生产中，造成的损失的就大大增加了。所以，"感知农业"的优势就在此时得以凸显。"感知农业"通过室内传感器"捕捉"各项数据，经数据采集控制器汇总、中控室电脑分析处理，结果即时显示在屏幕上。这其中就包括温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等，中央计算机还会通过计算给出决策方案，农业人员只需根据方案进行浇水、施肥或者改善植物生长环境。

第二，"链条"是重点。在通过传感器以及GPRS和地理信息系统采集了视频、温度、湿度、光照和土壤等数据之后，还要通过一系列的系统实施操作，例如进行精准施肥、施药、灌溉以及光照，在实施完成之后，还可收集反馈信息以做进一步的判断。从收集信息--作出决策--实施操作--后续反馈，这是一个完成的"链条"，如果缺少其中任何一个环节，都难以称之为智能农业。除此之外，在作物生长周期内，从播种到收割，以致仓储，都需要相应的科技装备支撑，这样才能大幅高效地提升农业生产效率。