農業(yè)物聯(lián)網技術創(chuàng)新發(fā)展與應用
時間:2022-09-09 02:43:44
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摘要:農業(yè)是物聯(lián)網技術應用的重點領域,對農業(yè)物聯(lián)網國內外技術應用現(xiàn)狀及農業(yè)領域關鍵應用環(huán)節(jié)深入分析,提出農業(yè)物聯(lián)網未來技術發(fā)展重點,農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展重點是信息感知與識別技術,自組織網絡部署與信息傳輸技術,安全監(jiān)督與服務質量保障技術等。建議加強農業(yè)物聯(lián)網技術規(guī)范研究,加強技術集成平臺建設,加強農業(yè)物聯(lián)網應用布局優(yōu)化政策環(huán)境,為農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展提供決策參考。
關鍵詞:農業(yè);物聯(lián)網;創(chuàng)新發(fā)展
農業(yè)物聯(lián)網是應用射頻識別等技術設備,將農業(yè)系統(tǒng)中動植物生命體,生產工具等物理部件與互聯(lián)網連接,實現(xiàn)對農業(yè)對象智能化識別定位監(jiān)控的網絡。農業(yè)是物聯(lián)網技術應用重點領域,農業(yè)物聯(lián)網受到世界各國的關注。在國家四步同化發(fā)展戰(zhàn)略背景下,推進農業(yè)物聯(lián)網應用發(fā)展對促進農業(yè)信息化建設具有重大意義。農業(yè)部及地方政府在京津滬等地開展系列農業(yè)物聯(lián)網應用示范工程,在設施種植,大田作物,農機監(jiān)控等領域初步形成農業(yè)物聯(lián)網技術軟硬件產品,促進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展。
一、國外農業(yè)物聯(lián)網技術的發(fā)展
隨著物聯(lián)網技術在農業(yè)領域應用推廣,關于技術研發(fā)等方面研究形成系統(tǒng)的農業(yè)物聯(lián)網應用體系[1]。美國成為農業(yè)物聯(lián)網技術應用引領者,全程全網化精準農業(yè)模式基本形成,雜草自動識別技術等開始規(guī)?;瘧?。美國農業(yè)裝備使用GPS系統(tǒng),RTK等高新技術,使大型智能農業(yè)機械可以精密播種。高新技術的應用推動了農機物聯(lián)網發(fā)展,美國已有15%的農戶使用裝農機GPS的機械設備,美國農場利用檢測設備實時監(jiān)測農場中害蟲密度,超過警戒密度時通過農田中的裝置噴灑信息素,利用傳感器探測地形,將數(shù)據發(fā)到服務器上,設計特定地塊灌溉實施方案,節(jié)省了大量水資源。利用互聯(lián)網實時了解農場土壤結構,灌溉施肥,病蟲害情況。農場投產預算,可以預測收成與庫存管理,提高農場科學化管理水平。日本目前集中于精確農業(yè)基礎與機械研究,實現(xiàn)田間病蟲害防控,日本開發(fā)了農田作物測繪系統(tǒng),依據GPS提供位置信息拍攝作物生長圖像,電腦可知作物詳細情況。
二、農業(yè)物聯(lián)網技術應用中存在的問題
物聯(lián)網是互聯(lián)網技術的拓展,根據協(xié)議授權使得人機物信息互聯(lián)通,幫助人類精細動態(tài)方式管控農業(yè)中各種要素,提升人類對農業(yè)動植物生命本質的認知能力。由于農業(yè)物聯(lián)網技術發(fā)展處于初級階段,在應用中存在許多不足,目前農業(yè)物聯(lián)網技術應用存在的問題主要包括傳感器,RFID,信息傳輸?shù)确矫?。傳感器是農業(yè)物聯(lián)網前端部件,當前農業(yè)方面應用廣泛的傳感器有生物、微電與物性傳感器。物性傳感器是通過傳感器敏感性物理變化實現(xiàn)信號轉換,生物傳感器是通過生物敏感元件根據對外界反應傳遞信息;微機電傳感器是新一代研發(fā)技術體現(xiàn),具有功耗低,可靠性高等優(yōu)異特點[2]。研制新型低功耗植物信息傳感器是物聯(lián)網技術發(fā)展急需解決的問題,國內外利用高光譜等檢測方法開展相關研究。浙大、國家農業(yè)信息化工程技術中心等科研機構進行大量探索工作,傳感器作物環(huán)境信息傳輸?shù)綌?shù)據平臺供實時監(jiān)測,但信息傳輸?shù)确矫嫒狈y(tǒng)一技術標準,終端產品成本高,影響物聯(lián)網技術在智能農業(yè)中的應用推廣。
三、農業(yè)物聯(lián)網技術未來發(fā)展對策
物聯(lián)網技術在農業(yè)領域應用關鍵環(huán)節(jié)包括育種信息化,農業(yè)資源監(jiān)控,大田精準作業(yè),農業(yè)質量安全追溯等。針對農業(yè)物聯(lián)網技術應用中的問題,未來農業(yè)物聯(lián)網技術發(fā)展重點是農作物生命,水產養(yǎng)殖環(huán)境等物聯(lián)網信息感知與識別技術,農業(yè)物聯(lián)網全維度空間部署與拓撲架構等自組織網絡部署與信息傳輸技術,農業(yè)物聯(lián)網多源信息融合與面向特定領域云計算技術等。中國農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展要保障農產品有效供給與農民增收為目標,以農業(yè)物聯(lián)網戰(zhàn)略產品研發(fā)為突破口,強化應用為導向的自主創(chuàng)新,需要通過加強農業(yè)物聯(lián)網技術規(guī)范研究,加強農業(yè)物聯(lián)網技術集成平臺建設,優(yōu)化完善政策環(huán)境等措施促進農業(yè)物聯(lián)網技術應用發(fā)展。由于農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展具有區(qū)域性等特點,圍繞低成本等目標,研究物聯(lián)統(tǒng)一技術規(guī)范,包括自組織網絡技術規(guī)范,統(tǒng)一服務網絡接入規(guī)范,傳感器節(jié)點地址標識方法,物聯(lián)網跨層數(shù)據訪問等。圍繞應用產業(yè)急需,重點突破感知數(shù)據標準,農業(yè)信息處理等共性關鍵技術,開展農業(yè)物聯(lián)網在農業(yè)資源監(jiān)測,農產品與食品質量安全管理等領域的系統(tǒng)集成及環(huán)境適應性強設備研發(fā)。研究農業(yè)物聯(lián)網相關集成標準,推進物聯(lián)網與移動通信等技術融合發(fā)展。以構建農產品產檢空高效智能服務環(huán)境為指導,基于終端簇模式研究農業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測等領域物聯(lián)網感知節(jié)點部署模型。農業(yè)信息遠程實時報送網關,農業(yè)智能決策系統(tǒng)等,構建規(guī)??蓴U展,網間可互聯(lián)的農業(yè)物聯(lián)網技術集成平臺。規(guī)范物聯(lián)網技術產品市場準入技術門檻,依托科研機構建立物聯(lián)網產品技術檢測中心,對物聯(lián)網技術產品進行準確性,環(huán)境適應性等指標權威檢測,加強農業(yè)物聯(lián)網技術設備監(jiān)管,確保技術設備安全運行。養(yǎng)殖業(yè)農業(yè)物聯(lián)網需求大,設施農業(yè)需求大,產品附加值高,收益好的規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖,設施農業(yè)等產業(yè),建議建立物聯(lián)網區(qū)試工程專項,圍繞龍頭企業(yè),種養(yǎng)大戶等新型農業(yè)經營主體應用需求,在優(yōu)勢產區(qū)推進物聯(lián)網技術全程示范應用,在試點區(qū)域基礎上擴大設施規(guī)模。四、結語中國目前處于新型工業(yè)化,城鎮(zhèn)化同步發(fā)展時期,信息技術在農業(yè)經濟轉型升級發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。農業(yè)物聯(lián)網是中國戰(zhàn)略新興產業(yè)重要組成,進入應用發(fā)展階段。通過農業(yè)系統(tǒng)部署有感知能力的各種信息感知設備,以精細方式管理農業(yè)各要素系統(tǒng),提升對植物生命本質的認知能力。
參考文獻
[1]張凡榮.農業(yè)物聯(lián)網技術應用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].科技資訊,2020(10):78.
[2]李瑾,郭美榮,高亮亮.農業(yè)物聯(lián)網技術應用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].農業(yè)工程學報,2015,31(S2):200-209.
作者:陸曉東 單位:徽商職業(yè)學院