基于物聯(lián)網(wǎng)的植物生理生態(tài)及病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

汪磊 劉志洋 陳曦 金榮榮

摘 要：作物生長(zhǎng)與作物生理生態(tài)有著密切的的關(guān)系病蟲害直接威脅著農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于提高農(nóng)業(yè)病蟲害預(yù)測(cè)防控的準(zhǔn)確率，減少農(nóng)作物損失，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大意義。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域有作物栽培，畜禽飼養(yǎng)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，植物保護(hù)，排水灌溉和生態(tài)環(huán)境監(jiān)控等，對(duì)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)起到了積極促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng);生理生態(tài);病蟲害監(jiān)測(cè)

Abstract：Crop? growth? is? closely? related? to? crop? physiology? and? ecology.Diseases? and? insect? pests? directly? threaten? the? yield? and? quality? of? crops.The? monitoring system? of? plant? diseases? and? insect? pests? is? of? great? significance? in? improving? the? accuracy? of? agricultural? plant? diseases? and? insect? pests? prevention? and? control， reducing? crop? losses? and? guiding? agricultural? production.The? application? fields? of? the? Internet? of? Things? in? agriculture? include? crop? cultivation，livestock? and poultry? breeding，aquaculture，plant? protection，drainage? irrigation? and? ecological? environment? monitoring，etc.，which? have? played? a? positive? role? in? promoting? the development? of? modern? agriculture.

Key? words：internet? of? things? of? agricultural? network;Physiological? ecology;Pest? monitoring

植物生理對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量也具有重要意義。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御自然災(zāi)害能力較差，農(nóng)業(yè)病害和蟲害長(zhǎng)期困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，威脅農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。通過調(diào)查國內(nèi)外最新研究動(dòng)態(tài)，建立一套完整病蟲害防控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)的植物生理生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)農(nóng)作物生產(chǎn)栽培，畜禽飼養(yǎng)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，植物保護(hù)，排水灌溉，農(nóng)業(yè)培訓(xùn)等實(shí)現(xiàn)人與人，人與物，物與物之間的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

1.1 國外行業(yè)

90年代國內(nèi)外陸續(xù)開始研究農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，美國以色列等已經(jīng)有一定規(guī)模的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基地。國外的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛各種領(lǐng)域都有涉獵。作物栽培，水產(chǎn)養(yǎng)殖，畜禽飼養(yǎng)等。

1.2 國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求

我國農(nóng)業(yè)栽培歷史悠久但我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)屬于發(fā)展階段，由于各地區(qū)發(fā)展不平衡存在一定的差異，導(dǎo)致有的地區(qū)處于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)階段，只是單方面或單層技術(shù)應(yīng)用，例如只是打藥或灌溉一個(gè)環(huán)節(jié)，還有的是單純監(jiān)控溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度等，沒有實(shí)現(xiàn)全智能化，有的地區(qū)已經(jīng)用于推廣生產(chǎn)，可以把各種數(shù)據(jù)收集并應(yīng)用，雖然經(jīng)過多年的研究，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控技術(shù)水平正在日新月異地提高和變化，但是技術(shù)水平和調(diào)控能力等方面與國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展水平相比還存在一定差距，很難同時(shí)對(duì)多個(gè)溫室進(jìn)行監(jiān)控，難以滿足我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求。從對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的控制來說，多以單因子和以往的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行調(diào)控。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)病蟲害智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

上世紀(jì)九十年代開始，世界發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大、澳大利亞及歐洲國家，在其農(nóng)業(yè)蟲害預(yù)報(bào)領(lǐng)域較早使用了各類采集設(shè)備和電子信息技術(shù)，在實(shí)踐中完成具備衛(wèi)星定位、信息采集、土壤采樣、農(nóng)機(jī)導(dǎo)航和各種農(nóng)用傳感器信息采集等功能的產(chǎn)品研發(fā)，并由經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁的公司進(jìn)行商業(yè)化推廣，已經(jīng)形成較為成熟的系列產(chǎn)品。

2.1 國外行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求

著名的Trimble公司推出了三款用于農(nóng)業(yè)信息管理的手持終端設(shè)備。Cuber? ?Tracker公司研發(fā)了蟲害綜合管理系統(tǒng)。美國Campbell? ?Scienific公司開發(fā)了CR系列數(shù)據(jù)記錄儀，成本低，配置靈活。美國的Jay? ?B等（1990）針對(duì)棉花生態(tài)系統(tǒng)的害蟲自動(dòng)檢測(cè)進(jìn)行了研究，并且詳細(xì)的論述了害蟲檢測(cè)系統(tǒng)的建模、仿真和操作過程，為圖像識(shí)別技術(shù)在害蟲的自動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用提供了一定的理論指導(dǎo)。

2.2 國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)需求

我國在糧食作物病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究方面開展的工作較早，1956年農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)作物病蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方案》。20世紀(jì)80年代開始在蔬菜病蟲害發(fā)生流行規(guī)律及其模擬方面開展研究。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)馬浚誠等（2015）構(gòu)建了一種面向葉類蔬菜病害識(shí)別的溫室監(jiān)控視頻采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控視頻的智能采集;同時(shí)還提供了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能。

目前我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用總體上處于試驗(yàn)示范推廣階段，規(guī)模化應(yīng)用較少，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的整體作用沒有得到充分發(fā)揮;部分實(shí)施的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，具有較強(qiáng)的觀光展示效果，但在實(shí)際生產(chǎn)上還有待于進(jìn)一步優(yōu)化改良，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)投入沒有很好的發(fā)揮實(shí)際作用;重投入，輕運(yùn)維，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)施后缺乏后續(xù)運(yùn)維資金，技術(shù)支撐不到位，系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的功效持續(xù)發(fā)揮。

由此可見一套完整的集遠(yuǎn)程農(nóng)作物環(huán)境監(jiān)控、病蟲害監(jiān)控、專家數(shù)據(jù)庫智能分析數(shù)據(jù)和設(shè)備參數(shù)智能設(shè)置為一體的農(nóng)業(yè)蟲害監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)病蟲害預(yù)測(cè)防控的準(zhǔn)確率和減少農(nóng)作物損害，指導(dǎo)科學(xué)生產(chǎn)具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

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