以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)探討

楊勇 樊剛強(qiáng)

三農(nóng)問(wèn)題一直是我國(guó)發(fā)展與研究的重點(diǎn)，尤其是在全面建成小康社會(huì)的決勝之年，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)的繁榮與穩(wěn)定具有重要意義。為降低病蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)作物的影響，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，我國(guó)不斷加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程的應(yīng)用，從而構(gòu)建起農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)發(fā)展前景進(jìn)行闡述，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中病蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)造成極大影響，這就使得農(nóng)民收入減少，對(duì)我國(guó)農(nóng)村地位的穩(wěn)定造成極大阻礙。這些年政府加大對(duì)農(nóng)作物病蟲(chóng)害的防治投入，并通過(guò)多種方式進(jìn)行解決，但在實(shí)際應(yīng)用中農(nóng)藥噴灑依然是主要解決方式。這不但對(duì)環(huán)境造成極大影響，也會(huì)污染糧食，造成糧食安全問(wèn)題的出現(xiàn)。因此對(duì)該系統(tǒng)的研究具有重要意義。

一、農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）小氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

對(duì)病蟲(chóng)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中，氣候因子是基礎(chǔ)。小氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在全野外進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)σ巴獾臏囟?、風(fēng)速、降雨量等進(jìn)行合理的采集，并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中為保證準(zhǔn)確性，一般控制在1h進(jìn)行一次。并在網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸過(guò)程中，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提供多種統(tǒng)計(jì)與計(jì)算功能，進(jìn)而為工作人員提供有效的參數(shù)。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，能夠保證在小氣候監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供電，這樣就能提高該系統(tǒng)的環(huán)保性，并且能夠防止采集數(shù)據(jù)的丟失，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集。

（二）病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在對(duì)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)過(guò)程中，對(duì)病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的裝設(shè)，對(duì)二化螟等害蟲(chóng)能夠有效監(jiān)測(cè)。供電是在太陽(yáng)能的利用下實(shí)現(xiàn)的，在捕獲害蟲(chóng)時(shí)，是通過(guò)性引誘劑對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行誘惑與捕殺的。在此過(guò)程中能夠自動(dòng)收集數(shù)量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸與自動(dòng)升級(jí)。通過(guò)對(duì)設(shè)備的升級(jí)，該系統(tǒng)能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并傳輸?shù)焦ぷ魅藛T的智能前端，這樣工作人員就能得到最新消息。同時(shí)該系統(tǒng)還能將數(shù)據(jù)每隔1小時(shí)進(jìn)行傳輸，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中。病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效捕獲大量的害蟲(chóng)，運(yùn)行較為穩(wěn)定，準(zhǔn)確率較高。

（三）農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)

在國(guó)家的大力扶持下，病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到快速發(fā)展，并得到有效完善，一般情況下該系統(tǒng)與農(nóng)作物的測(cè)報(bào)等過(guò)程中。技術(shù)人員在對(duì)植物進(jìn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中，將設(shè)備持于手中，并在智能操作系統(tǒng)下，對(duì)植物上的病蟲(chóng)地點(diǎn)、數(shù)量等進(jìn)行收集與照相等。技術(shù)人員將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，并在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，對(duì)數(shù)據(jù)與圖片信息等進(jìn)行計(jì)算與處理，從而提高農(nóng)作物防止效果。同時(shí)給系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集與分析，能夠?qū)鶎庸ぷ魅藛T的工作進(jìn)行有效的監(jiān)督。

（四）突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)

通過(guò)專用通訊群的建立，將該區(qū)域內(nèi)的農(nóng)技站技術(shù)員、農(nóng)業(yè)銷售人員、種植戶、合作社等多個(gè)部門與人員進(jìn)行納入，從而形成一個(gè)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)，從而為群眾預(yù)報(bào)有效的病蟲(chóng)害防治內(nèi)容。在該平臺(tái)上，有專門的工作人員將采集到的內(nèi)容發(fā)布到這些人員的手機(jī)上，并對(duì)信息的發(fā)布等進(jìn)行干預(yù)。這樣就能夠在農(nóng)事的結(jié)合下，能夠?qū)σ恍┬畔⑦M(jìn)行有效的傳達(dá)，提高農(nóng)民在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中提高病蟲(chóng)害的防治質(zhì)量與效率。

（五）農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展的背景下，病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中該技術(shù)也得到有效應(yīng)用，一般情況下是對(duì)一些長(zhǎng)大的病蟲(chóng)害進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)，從而提高預(yù)警能力。我國(guó)在農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用中，通過(guò)讀一些調(diào)查數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)時(shí)填送，能夠讓上級(jí)部門對(duì)我國(guó)的病蟲(chóng)害情況進(jìn)行有效掌握，并對(duì)一些重大病蟲(chóng)害發(fā)生的情況等進(jìn)行有效掌握，從而提高我國(guó)對(duì)重大病蟲(chóng)害的防治效果。

（六）自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈

目前，我國(guó)很多區(qū)域自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈的使用，一般都是通過(guò)光控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的，在白天對(duì)燈光進(jìn)行關(guān)閉，在完善進(jìn)行自動(dòng)打開(kāi)，從而達(dá)到驅(qū)蟲(chóng)的效果。在黑夜通過(guò)白熾燈對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行集體捕獲，并在殺死害蟲(chóng)過(guò)程中是通過(guò)紅外線實(shí)現(xiàn)的。在此過(guò)程中是利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，自動(dòng)捕殺，并將害蟲(chóng)進(jìn)行烘干，最后在裝在袋中，工作人員只需在7d之后進(jìn)行收集。當(dāng)工作人員將袋子內(nèi)的害蟲(chóng)收集之后，并對(duì)袋中的害蟲(chóng)進(jìn)行分析與計(jì)算，這樣就能不斷提高農(nóng)作物的防治效果。

二、以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的展望

（一）小氣候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多功能應(yīng)用

在目前該系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的多功能應(yīng)用，能夠?qū)ν寥赖刃畔⑦M(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的多功能應(yīng)用。一般情況下，在該系統(tǒng)多功能的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)與病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效銜接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化分析，這樣就能提升農(nóng)作物病蟲(chóng)害自定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能。

（二）病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)對(duì)象多樣化

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷優(yōu)化的背景下，就要不斷擴(kuò)大該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象，并在系統(tǒng)中將性引誘劑進(jìn)行安裝，這樣就能對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行有效的分類與識(shí)別，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)與分類的合理性與科學(xué)性，在這個(gè)過(guò)程中數(shù)據(jù)不會(huì)互相干擾，這樣就能實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)的多樣化。

（三）農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)使用日?；?/p>

在智能手機(jī)的快速普及與G網(wǎng)的發(fā)展下，技術(shù)人員要配備一臺(tái)專業(yè)的、智能化設(shè)備，并在基層進(jìn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中隨身攜帶。尤其是5G時(shí)代就要帶來(lái)的情況下，在基層數(shù)據(jù)檢測(cè)作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)智能設(shè)備對(duì)農(nóng)作物的病蟲(chóng)害情況進(jìn)行有效的拍照與數(shù)據(jù)采集，這樣能夠有效提高技術(shù)人員的工作效率，降低工作難度與強(qiáng)度。一般情況下是對(duì)田內(nèi)的病蟲(chóng)害進(jìn)行調(diào)查，并在病蟲(chóng)統(tǒng)計(jì)器的應(yīng)用下，數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理與自動(dòng)化傳輸。當(dāng)一些地區(qū)的病蟲(chóng)害較為嚴(yán)重時(shí)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄＜业闹悄芮岸?，從而?shí)現(xiàn)專家的遠(yuǎn)程辦公，這樣就能夠有效解決一些病蟲(chóng)害較為嚴(yán)重的情況。

（四）突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)大眾化

技術(shù)人員利用該系統(tǒng)進(jìn)行病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)過(guò)程中，該平臺(tái)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果進(jìn)行歸類總結(jié)，這樣就能將信息傳輸?shù)接脩羰种?。一般情況下，當(dāng)用戶量與用戶需求不斷提高時(shí)，要實(shí)現(xiàn)測(cè)報(bào)信息的大眾化，這樣才能保證大眾能夠及時(shí)收到準(zhǔn)確的信息，從而提高群眾對(duì)農(nóng)作物病蟲(chóng)害的防治。

（五）自動(dòng)病蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈智能化

在智能技術(shù)的快速發(fā)展下，物聯(lián)網(wǎng)工程完全能夠合理應(yīng)用智能技術(shù)，這樣就能實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程的智能化。將自動(dòng)病蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其智能化處理，并增加自動(dòng)病蟲(chóng)害識(shí)別與分類等多種功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化分析，從而不斷對(duì)智能燈進(jìn)行優(yōu)化。

（六）病蟲(chóng)測(cè)報(bào)信息一體化

技術(shù)人員為提高信息的一體化水平，就要對(duì)目前使用的多種平臺(tái)進(jìn)行有效整合，并實(shí)現(xiàn)信息收集、分析、預(yù)報(bào)、策略分析、防治信息等一體化體系。病蟲(chóng)測(cè)報(bào)信息一體化能夠?qū)Χ喾N信息進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，提升該系統(tǒng)的實(shí)際作用。病蟲(chóng)測(cè)報(bào)信息一體化也能提高管理人員的決策水平，從而提高病蟲(chóng)害防治效果。

（七）病蟲(chóng)害預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)物資實(shí)體化

通過(guò)對(duì)病蟲(chóng)害相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，在不同部門的共同應(yīng)用下，并在農(nóng)村電子商務(wù)平臺(tái)的結(jié)合使用下，積極構(gòu)建起科學(xué)合理的物資配送系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物物資的有效配送。通過(guò)平臺(tái)的利用，能夠在不斷的階段對(duì)農(nóng)藥、設(shè)備等進(jìn)行及時(shí)的配送，保證農(nóng)民能夠?qū)Σ∠x(chóng)害進(jìn)行及時(shí)的處理，進(jìn)而提高病蟲(chóng)害防治效果。

三、應(yīng)用分析

在物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中，目前應(yīng)用較為普遍的網(wǎng)絡(luò)為ZigBee，在ZigBee系統(tǒng)的應(yīng)用下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效收集、分析與傳遞，從而提高農(nóng)業(yè)管理的數(shù)字化、現(xiàn)代化與信息化。

ZigBee系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中有終端機(jī)的設(shè)計(jì)，通過(guò)終端機(jī)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)μ?yáng)能進(jìn)行合理應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。在終端分機(jī)中對(duì)CPU的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的有效控制。在對(duì)無(wú)線傳輸電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的有效監(jiān)控，并通過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)的組建，能夠有效提高實(shí)際應(yīng)用的便捷性。在對(duì)害蟲(chóng)誘捕檢測(cè)電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，是通過(guò)紅外方式實(shí)現(xiàn)的。

ZigBee系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般是通過(guò)按鍵操作、信號(hào)發(fā)送等實(shí)現(xiàn)的。軟件系統(tǒng)一般包括初始化函數(shù)等，并在應(yīng)用中能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效控制。在具體執(zhí)行過(guò)程中，在按鍵的操作下，完成對(duì)終端機(jī)的控制，在通信終端函數(shù)中利用ID設(shè)置號(hào)等完成數(shù)據(jù)的發(fā)送等工作。在網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般是在終端分解采集數(shù)據(jù)信息，或者利用G網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。用戶在應(yīng)用過(guò)程中要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，這樣才能保證該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。在測(cè)試過(guò)程中一般情況下包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，設(shè)置終端分級(jí)編號(hào)功能測(cè)試；第二，自動(dòng)采集功能測(cè)試。通過(guò)測(cè)試能夠?qū)υ撓到y(tǒng)的應(yīng)用效果進(jìn)行了解，這樣才能更加高效的應(yīng)用到農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治過(guò)程中。

四、結(jié)語(yǔ)

以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是有效提高農(nóng)作物防治效果，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與安全的重要手段，但農(nóng)作物病蟲(chóng)害自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用水平還不夠，因此未來(lái)可通過(guò)小氣候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多功能應(yīng)用、病蟲(chóng)害遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)對(duì)象多樣化、農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息平臺(tái)使用日?；?、自動(dòng)病蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈智能化等多種方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。這樣才能提高我國(guó)對(duì)農(nóng)作業(yè)病蟲(chóng)害的防治效果，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，進(jìn)而不斷提高農(nóng)民收入，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化與自動(dòng)化發(fā)展。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的河套地區(qū)大田作物病蟲(chóng)害環(huán)境信息監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)——以向日葵為例”（編號(hào)：NJZY18239）；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)研究項(xiàng)目“基于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電控系統(tǒng)在內(nèi)蒙古中西部農(nóng)牧區(qū)凈水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究”（編號(hào)：NJZY17382）。