智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

劉雪超

(唐山市豐南區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局, 河北 唐山 063300)

0 引言

智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)際發(fā)展過程中,要充分注重將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加以科學(xué)化運(yùn)用,為我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

智慧農(nóng)業(yè)是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢,也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)發(fā)展的重要方向,通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合,對精準(zhǔn)化的發(fā)展農(nóng)業(yè)有著促進(jìn)作用[1]。智慧農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展主要是將科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新作為基礎(chǔ),通過科學(xué)技術(shù)科學(xué)化運(yùn)用從整體上進(jìn)行農(nóng)業(yè)的各產(chǎn)業(yè)要素結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及變革,從整體上提升農(nóng)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)施農(nóng)業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,對實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展的目標(biāo)有著積極促進(jìn)作用。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加以科學(xué)化運(yùn)用,促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展,就需要從多方面進(jìn)行考慮和優(yōu)化,以下幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用需要加強(qiáng)重視。

1.2.1 無線網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中無線網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是比較關(guān)鍵的,該技術(shù)的應(yīng)用主要是把相應(yīng)電子設(shè)備連接到局域網(wǎng)中,能夠支持多種電子設(shè)備無線上網(wǎng),有效實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪繕?biāo)。在我國的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的無線網(wǎng)技術(shù)加以科學(xué)化運(yùn)用,有助于感知信息以及傳輸信息,能把收集到的各種信息通過無線網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸交換,該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)內(nèi)容[2]。

1.2.2 射頻識(shí)別技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識(shí)別技術(shù)也是比較關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容,這是采用無線電訊號(hào)進(jìn)行感知監(jiān)測目標(biāo)的技術(shù),通過記錄監(jiān)測數(shù)據(jù),對于短距離信息傳輸識(shí)別比較適用。軟件處理系統(tǒng)有著比較突出的數(shù)據(jù)記憶容量,耐久性也比較高,有著比較強(qiáng)的抗污染能力,物聯(lián)網(wǎng)中這一技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。閱讀器檢測監(jiān)測目標(biāo)信號(hào),運(yùn)用天線散發(fā)射頻信號(hào)以及軟件系統(tǒng)接收信號(hào)處理,反饋到閱讀器[3]。

1.2.3 傳感網(wǎng)器集成技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中的傳感器集成技術(shù)是比較重要的技術(shù)內(nèi)容,其中涉及傳感器以及數(shù)據(jù)處理部件和通信部件等相應(yīng)內(nèi)容,具體的工作中隨機(jī)分布形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)內(nèi)容比較多,有比較突出的環(huán)境適應(yīng)性,傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)比較密集,分布也是隨機(jī)的,所以要有相應(yīng)能量進(jìn)行存儲(chǔ),要能保障系統(tǒng)良好運(yùn)行。傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心,信息感知層和應(yīng)用層連接,都是在傳感網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)的,有助于信息的傳輸交換。

2 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中應(yīng)用

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,需要有完善的系統(tǒng)作為支撐,在具體的技術(shù)應(yīng)用中要從幾個(gè)層面要加強(qiáng)重視。

2.1 保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

為促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展,需要在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用方面把握要點(diǎn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候,設(shè)計(jì)人員要從多方面加強(qiáng)重視,考慮諸多的設(shè)計(jì)要求,智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)管,應(yīng)用有幾個(gè)重要的層面,如感知層、傳輸層、應(yīng)用層,這些都是系統(tǒng)層中比較重要的組成部分,不同的系統(tǒng)層所起的作用是不同的,如感知層主要是及時(shí)獲得前端感知信息,對種植環(huán)境進(jìn)行檢測。而傳輸層主要是進(jìn)行信息采集以及匯集傳送,把數(shù)據(jù)傳送到終端數(shù)據(jù)處理中心,最后在應(yīng)用層終端處理結(jié)合實(shí)際應(yīng)用調(diào)整屬性。智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平提升,如在智慧大棚系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,就要從大氣環(huán)境以及土壤環(huán)境和農(nóng)作物生長狀態(tài)等方面要素予以重視,做好相應(yīng)的監(jiān)控工作,采用寬帶網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)來對大棚群進(jìn)行范圍性監(jiān)管,發(fā)揮感知層、應(yīng)用層和傳輸層的功能優(yōu)勢。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有感知子系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)等內(nèi)容。

2.2 無線傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

設(shè)施農(nóng)業(yè)中對無線傳感網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,如智慧大棚系統(tǒng)中運(yùn)用環(huán)境感知模塊監(jiān)測對象,涉及棚內(nèi)大氣環(huán)境和土壤環(huán)境,采用自組織無線傳感網(wǎng)進(jìn)行落實(shí),傳輸?shù)墓南鄬Ρ容^低,傳輸?shù)某杀镜?感知節(jié)點(diǎn)以及協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)等能夠感知的數(shù)據(jù)采用多條傳輸途徑匯聚到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),向上層系統(tǒng)進(jìn)行傳輸,最后實(shí)現(xiàn)大棚環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測的功能。大棚中設(shè)置多類型傳感器,能有效對溫濕度以及光照和土壤酸堿值進(jìn)行監(jiān)測。無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中增加感知節(jié)點(diǎn)功能的智能水泵控制節(jié)點(diǎn),這樣就能有助于感知大棚中環(huán)境以及土壤數(shù)據(jù)變化,采用水泵調(diào)整土壤溫濕度。

2.3 無線網(wǎng)傳輸技術(shù)應(yīng)用

設(shè)施農(nóng)業(yè)中對無線網(wǎng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮諸多積極作用,在Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中,涉及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能有效實(shí)現(xiàn)無線覆蓋的積極作用,實(shí)現(xiàn)高性能傳輸數(shù)據(jù)的目標(biāo),有著比較突出的抗干擾以及穿透能力,信息傳輸?shù)膬?yōu)勢比較突出,也有助于滿足高環(huán)境要求,保證無線視頻圖像監(jiān)控的目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)。無線網(wǎng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用中,其子系統(tǒng)涉及的內(nèi)容也比較多,主要有蓄電池、太陽能供電系統(tǒng)和Mesh設(shè)備內(nèi)容,傳輸網(wǎng)在采集相應(yīng)信息后匯聚至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),并與Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)和圖像信息能夠直接傳送數(shù)據(jù)中心。在無線網(wǎng)傳輸技術(shù)的科學(xué)化運(yùn)用下,能有效提升工作的效率。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中,發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的積極作用,能從整體上提升智慧農(nóng)業(yè)的整體質(zhì)量,真正地為設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能起到積極促進(jìn)作用,能更為全面的覆蓋農(nóng)業(yè)種植環(huán)境和農(nóng)作物生長狀況,起到良好的監(jiān)控作用,有助于替代工作人員發(fā)現(xiàn)處理相應(yīng)的問題,從整體上提升農(nóng)作物的質(zhì)量,為我國農(nóng)業(yè)良好發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能,有助于各數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)處理,對各項(xiàng)工作的良好開展起到積極促進(jìn)作用,系統(tǒng)有著比較突出的抵御自然災(zāi)害的功能,有助于促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展。

2.5 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著關(guān)鍵作用,這是智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的信息處理中心,涉及視頻應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等諸多硬件部分和相應(yīng)的軟件組成部分。感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及處理模塊、系統(tǒng)配置管理模塊等都是重要的組成,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的運(yùn)用和用戶的實(shí)際應(yīng)用需要相契合,有對應(yīng)的管理權(quán)限,通過系統(tǒng)的優(yōu)化配置以及管理模塊的科學(xué)設(shè)置,能夠從整體上提升系統(tǒng)的應(yīng)用效果。數(shù)據(jù)處理技術(shù)的數(shù)據(jù)分析功能比較關(guān)鍵,結(jié)合感知信息生成處理圖標(biāo)等。處理技術(shù)的應(yīng)用有移動(dòng)終端訪問功能,用戶能運(yùn)用智能手機(jī)以及平板、電腦等智能設(shè)備進(jìn)行科學(xué)化運(yùn)用,獲得監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息,從而保障了管理的效率。

3 結(jié)語

綜上所述,智慧農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展中,為促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)進(jìn)步發(fā)展,需要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加以科學(xué)化運(yùn)用,為設(shè)施農(nóng)業(yè)的良好開展起到積極促進(jìn)作用。