計算機物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)數(shù)字化中的應(yīng)用

李鳳芝

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了極大的發(fā)展，其對社會經(jīng)濟(jì)的影響涉及了各個行業(yè)，提升了各行業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)價值和經(jīng)濟(jì)價值。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化進(jìn)程取得了極大成果，我國農(nóng)業(yè)也逐漸由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向節(jié)約型、智能型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；農(nóng)業(yè)數(shù)字化；應(yīng)用現(xiàn)狀；存在問題；對策

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）19-0300-02

隨著建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)目標(biāo)的提出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并為農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了顯著成果。農(nóng)業(yè)數(shù)字化是以計算機與物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要特征，隨著其不斷地深入和發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)也由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)持續(xù)向以計算機與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)數(shù)字化概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備和系統(tǒng)，利用短距無線自組織網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相互連接，進(jìn)行信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、查詢、定位、追蹤、監(jiān)控以及管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要包括感知、信息傳送、處理三階段。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”上建立起來的，是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行延伸拓展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。作為發(fā)展，其將用戶端擴展到了所有物與物之間，實現(xiàn)了人與人、物與物、人與物之間多樣的信息交換和通訊方式，為人們生活提供了極大的便利，提升了社會全體人民的生活水平。

1.2 農(nóng)業(yè)數(shù)字化概念

農(nóng)業(yè)數(shù)字化，即農(nóng)業(yè)信息化，是指將計算機和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化，首要條件是實現(xiàn)計算機和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的極大發(fā)展。只有實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的極大發(fā)展，才能有足夠的技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)代化、智能化的信息交換系統(tǒng)，并做出科學(xué)決策，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

農(nóng)業(yè)數(shù)字化即農(nóng)業(yè)信息化，不僅是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，還是實現(xiàn)節(jié)約型農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵，其在降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對人力畜力的依賴的同時，還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的提升，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥等化學(xué)產(chǎn)品的合理利用，減少了農(nóng)藥等化學(xué)藥劑的使用對生態(tài)環(huán)境的不良影響，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)用土地的保護(hù)提供了保障。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

從當(dāng)前我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用情況來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息交互、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、疾病疫情的防控以及虛擬農(nóng)業(yè)等方面起著重要作用，有效提升了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，提高了農(nóng)業(yè)資源利用率。

2.1 農(nóng)業(yè)信息交互

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者最關(guān)心的是與農(nóng)業(yè)密切相關(guān)的信息。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者通過全球定位系統(tǒng)等技術(shù)和系統(tǒng)獲得全球各地有關(guān)農(nóng)業(yè)的信息，了解到其所生產(chǎn)的產(chǎn)品的所需的土壤條件、氣候要求、種植方法以及專業(yè)的維護(hù)管理等信息，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對這些信息進(jìn)行整理和編輯可以形成一條專門的技術(shù)鏈，屆時需求者只需查找其中一點就可以獲得所有有關(guān)信息。此外，得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可隨時了解當(dāng)?shù)亍⑷珖酥寥虻霓r(nóng)產(chǎn)品價格現(xiàn)狀及近期對農(nóng)產(chǎn)品價格未來走向的分析，根據(jù)對未來的市場供求信息預(yù)測調(diào)整來年農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)情況。

2.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是指利用信息技術(shù)，根據(jù)空間的不同，定時、定位、定量的進(jìn)行農(nóng)事操作和管理的一套現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)操作系統(tǒng)。進(jìn)行農(nóng)業(yè)活動時，通過計算機信息管理系統(tǒng)收集所需信息，利用農(nóng)業(yè)管理決策技術(shù)對收集到的信息進(jìn)行整理分析，制作適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)模型，最終根據(jù)定時、定位、定量的原則，對農(nóng)事操作的實際情況實施針對性的管理措施，使農(nóng)業(yè)投入盡可能降到最低，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效率最大化，節(jié)約了寶貴的農(nóng)業(yè)資源的同時，有效減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對生態(tài)環(huán)境的影響，推進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 疾病疫情的防控

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對養(yǎng)殖場的牲畜使用動物標(biāo)識，實現(xiàn)牲畜個體的唯一性，便于檢疫工作的進(jìn)行。建立全自動的現(xiàn)代化養(yǎng)殖場，做到自動控溫、自動供料供水，減少牲畜與致病病菌接觸的可能性，并通過視頻監(jiān)控、移動攝像以及光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)燃夹g(shù)建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，統(tǒng)一對養(yǎng)殖場的進(jìn)行全面、實時、直觀的監(jiān)控，加強對疫情的管制，同時當(dāng)疫情發(fā)生時可以遠(yuǎn)程為養(yǎng)殖戶提供指導(dǎo)和診療服務(wù)，降低養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)損失，抑制疫情的擴散。

2.4 虛擬農(nóng)業(yè)

虛擬農(nóng)業(yè)是指以農(nóng)作物、市場需求等農(nóng)業(yè)研究對象為核心，采用可視化和現(xiàn)實虛擬等技術(shù)，實現(xiàn)以計算機為研究平臺再現(xiàn)研究對象與環(huán)境因素的交互作用，達(dá)到品種改良、作物增產(chǎn)和環(huán)境適應(yīng)等目的的農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)。虛擬農(nóng)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)是現(xiàn)實虛擬技術(shù)，通過將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種環(huán)境因素之間的關(guān)系以及人類活動對環(huán)境的影響量化，人們可以依據(jù)量化所得數(shù)據(jù)利用虛擬現(xiàn)實和可視化技術(shù)建立相應(yīng)的農(nóng)作物動態(tài)模型，借助數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)檢測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各環(huán)境因素之間的相互作用及其規(guī)律并最終將其應(yīng)用于現(xiàn)實農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。但其本身僅是一種建立在純數(shù)據(jù)上的假想情況并不能實現(xiàn)作物生產(chǎn)，因此其研究成果必須經(jīng)過現(xiàn)實作物生產(chǎn)工作實踐的檢驗。此外，通過虛擬農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以減少現(xiàn)實中的農(nóng)作物實驗的消耗，節(jié)省大量的時間、精力和資源，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起了極大的推動作用。

3 存在問題

從全國范圍來看，我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用雖已起步，但總體的應(yīng)用廣度和深度仍然不足，還是處于應(yīng)用初級階段。

3.1 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備不足

虛擬農(nóng)業(yè)是以可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機為研究平臺的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)，其所要實現(xiàn)的一切目的都建立在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)之上。然而由于我國對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面的應(yīng)用仍處于初級階段，因此諸如虛擬現(xiàn)實、計算機信息管理系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備仍不成熟，大規(guī)模推廣應(yīng)用難度大。

3.2 信息傳感能力弱

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的目的是推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，即實現(xiàn)生產(chǎn)要素的數(shù)據(jù)化，為此需要對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及農(nóng)作物或牲畜的生長因子等要素進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集。然而我國用于數(shù)據(jù)采集的傳感設(shè)備大多由外國生產(chǎn)，價格昂貴，且傳感設(shè)備的種類不夠齊全，功能單一，靈敏度不足，無法適應(yīng)時刻變化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素。在缺乏價格低廉、運行穩(wěn)定且功能齊全的國產(chǎn)傳感設(shè)備的情況下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)注定不能廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。

3.3 自動化水平不高

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完全自動化是農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化完成的重要標(biāo)志之一。完全自動化意味著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完全擺脫了對人力畜力的依賴，所有生產(chǎn)過程均由機械完成，對社會勞動力的解放和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。但是我國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化仍處于初級階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程度不深，能夠?qū)λ⒎?、溫、光等環(huán)境因素進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控的生產(chǎn)設(shè)施仍然不足，且由于應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實時監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)存在研發(fā)時間過長、投入過高，短時間內(nèi)難以取得經(jīng)濟(jì)效益等不利因素，因此極大限制了農(nóng)業(yè)自動化設(shè)備的推廣和普及。

4 相關(guān)對策

4.1 加強政府政策的支持和國家資金的投入

地方政府要提升對農(nóng)業(yè)數(shù)字化的重視程度，認(rèn)識到農(nóng)業(yè)數(shù)字化對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的整體促進(jìn)作用，并出臺相關(guān)政策扶持農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化建設(shè)，提升信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度，促進(jìn)當(dāng)?shù)刂悄苻r(nóng)業(yè)的發(fā)展。增加投入資金，推進(jìn)與農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化相關(guān)的設(shè)備技術(shù)的研發(fā)，同時加大農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化技術(shù)的示范應(yīng)用的推廣力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

4.2 設(shè)立專門研究機構(gòu)，加大專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)力度

我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究起步較晚，因此技術(shù)創(chuàng)新能力不強，大量相關(guān)設(shè)備均依賴外國進(jìn)口。為解決這一問題應(yīng)設(shè)立專門的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)機構(gòu)，加大農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)力度，為我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供強大的人才保障，并組建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究專家小組，重點展開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。同時加強各有關(guān)部門之間的聯(lián)合，提升有關(guān)工作的組織協(xié)調(diào)性，制定專門的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展計劃，為節(jié)約型、智能型農(nóng)業(yè)的發(fā)展鋪平道路。

4.3 加強技術(shù)集成，建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系

實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化所需的不是單個的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而是一個完整的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。完整的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系主要包括環(huán)境智能檢測系統(tǒng)、計算機信息收集系統(tǒng)和信息傳感系統(tǒng)等多方面內(nèi)容。通過將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系化，可以更加合理有效的運用提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少農(nóng)業(yè)污染，加快節(jié)約型、智能型農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)化是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢，加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度對推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)化具有重要作用，為此必須加快對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，促進(jìn)智能農(nóng)業(yè)發(fā)展。

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