物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展模式創(chuàng)新探索

宋曉虹

（長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

1 智慧農(nóng)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和因特網(wǎng)技術(shù)將各種材料通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接并生成特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有自動(dòng)識(shí)別、信息共享、自動(dòng)控制等功能，應(yīng)用到智慧農(nóng)業(yè)中，不僅能提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，而且還可以使農(nóng)村的生產(chǎn)更加信息化、智能化，從而助推農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1.1 智慧農(nóng)業(yè)的意義

智慧農(nóng)業(yè)是指將農(nóng)村的財(cái)政投入到農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的智能控制，通過(guò)比較網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)化。在智慧農(nóng)業(yè)體系的發(fā)展中，它所表現(xiàn)出的智能化特點(diǎn)將會(huì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并且可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)效益最大化。在智慧農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)與品質(zhì)控制系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)傳輸能力；從智慧農(nóng)業(yè)自身的特點(diǎn)來(lái)看，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和高質(zhì)量的產(chǎn)品，將會(huì)引導(dǎo)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展[1]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)體系即以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的大數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效連接，以確保在網(wǎng)絡(luò)體系下能精準(zhǔn)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的定向化傳送，從而在人與人、人與物之間形成了一種交流渠道，并提升內(nèi)部信息的流動(dòng)效能。從技術(shù)本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間存在著一些區(qū)別，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)需要借助設(shè)備對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，以達(dá)到在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)下的智慧控制。而針對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，其重點(diǎn)在于利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行定向的傳播，從而保證數(shù)據(jù)信息的有效性，而在各種技術(shù)平臺(tái)下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所呈現(xiàn)的特性又存在一些不同[2]。從技術(shù)方面看，在物聯(lián)網(wǎng)體系的應(yīng)用中以傳感技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)為主。傳感技術(shù)主要是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的物品實(shí)現(xiàn)了定向化的信號(hào)傳遞，有效地讓所涵蓋的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了信息化收集和管理[3]。因此在設(shè)計(jì)傳感器裝置時(shí)，可按照整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)所處的結(jié)構(gòu)實(shí)行分散性布置，以確保由物聯(lián)網(wǎng)所支撐的各事物生成的數(shù)據(jù)都能實(shí)現(xiàn)全方位、立體化的信息收集，增強(qiáng)數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，確保傳感器設(shè)備在整個(gè)工作流程中都能對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)多樣化收集，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效率管理。傳感技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)體系來(lái)說(shuō)，能有效提升信息系統(tǒng)本身的認(rèn)知功能，而借助強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和對(duì)信息技術(shù)的深層挖掘能力，就可以真正完成在物聯(lián)網(wǎng)體系下的數(shù)據(jù)對(duì)接傳遞，從而提高信息處理效能[4]。射頻識(shí)別技術(shù)具備相應(yīng)的傳感能力，利用無(wú)線數(shù)據(jù)確定對(duì)象自身所具有的特征，利用物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸能力對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行集成化采集，如此就能高效地對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信號(hào)加以集成后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。射頻識(shí)別技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋系統(tǒng)內(nèi)，就可以進(jìn)行短距離、精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)傳輸和鑒別工作，而在對(duì)事物實(shí)施無(wú)線鑒別工作的系統(tǒng)中，由于這種技術(shù)的抗干擾性能很好，借助應(yīng)用軟件和系統(tǒng)內(nèi)部硬件技術(shù)之間的聯(lián)系，就可以對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行即時(shí)的、同步性收集，從而保證了數(shù)據(jù)內(nèi)容在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的有效傳遞，使系統(tǒng)所執(zhí)行的命令滿足了當(dāng)前業(yè)務(wù)的操作要求，從而實(shí)現(xiàn)了有效管理的功能。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中扮演了關(guān)鍵角色，而智能技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則是其核心部分。因此，要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)更加智能、多樣化的生產(chǎn)模式，從而提高我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)際應(yīng)用

依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以高效地將整個(gè)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)下的所有信息運(yùn)動(dòng)過(guò)程加以集成，并利用傳感器系統(tǒng)將數(shù)據(jù)定性地傳送到大數(shù)據(jù)體系中，從而進(jìn)行大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的集成化管理。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用下，可對(duì)整個(gè)智慧農(nóng)業(yè)體系內(nèi)的所有信息運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)，并借助于互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳感功能，從而確保植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況信息能被有效地收集到整個(gè)系統(tǒng)中。在智慧農(nóng)業(yè)體系建設(shè)流程中，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)系統(tǒng)所形成的架構(gòu)能夠?qū)φ麄€(gè)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，利用數(shù)據(jù)傳感技術(shù)或指定的智慧終端設(shè)備對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，增強(qiáng)信息對(duì)接功能。而對(duì)工程設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)而言，可以通過(guò)信息傳遞體系查證到企業(yè)在建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)體系中出現(xiàn)的信息不足情況，確保智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性[5]。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)條件下的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)體系可以對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品實(shí)施全方位監(jiān)測(cè)，例如通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)的生長(zhǎng)發(fā)育情況及其在當(dāng)前成長(zhǎng)環(huán)境中可能面臨的危險(xiǎn)因素，進(jìn)行大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)數(shù)據(jù)具有網(wǎng)絡(luò)化、同步性的特征，為農(nóng)業(yè)工作人員提供了有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以有效減少對(duì)人力的投資。通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感應(yīng)裝置對(duì)農(nóng)業(yè)生長(zhǎng)發(fā)育數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后與農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前農(nóng)業(yè)在成長(zhǎng)環(huán)境中出現(xiàn)的隱性情況，為用戶提供重要決策數(shù)據(jù)[6]。從大環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)體系出發(fā)，可以將每個(gè)區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)都建立成一個(gè)局域網(wǎng)，并借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行內(nèi)部信息的高效率傳遞，在與內(nèi)部信息對(duì)接的過(guò)程中，也可以顯著增強(qiáng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞的抗干擾能力。這對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)化生態(tài)的構(gòu)建而言大有裨益，將繼續(xù)帶動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)傳感系統(tǒng)的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)體系內(nèi)通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)膫鞲衅髟O(shè)備，收集內(nèi)部數(shù)據(jù)信號(hào)，然后再利用射頻識(shí)別技術(shù)無(wú)線識(shí)別周圍事物所產(chǎn)生的信號(hào)，就可以有效保障信號(hào)在對(duì)接過(guò)程中不會(huì)由于其他原因的影響，而產(chǎn)生大容量信號(hào)傳遞能力受損的現(xiàn)象。尤其是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的幫助下，云平臺(tái)在構(gòu)建完成之后，就可以直接對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所形成的大容量數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行收集和管理，而不會(huì)由于大數(shù)據(jù)在某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)下的過(guò)度傳遞而產(chǎn)生信息冗余的現(xiàn)象。另外，利用信息傳感技術(shù)，可有效依靠于物體內(nèi)產(chǎn)生的二維碼數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)物體在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)定向，并且借助于通過(guò)信息識(shí)別進(jìn)行的載體傳遞，可準(zhǔn)確落實(shí)到每一種物品，有效提升了整體物聯(lián)網(wǎng)體系內(nèi)部的信息流通效果，便于整體信息數(shù)據(jù)收集時(shí)，準(zhǔn)確作用在物品自身的信息內(nèi)容傳播行為上，有效提高整體物聯(lián)網(wǎng)中所有事物間的信息傳輸率水平[7]。這對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)管理而言，就可以真正實(shí)現(xiàn)在糧食作物生產(chǎn)以及莊稼整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所產(chǎn)生的信息內(nèi)容傳播，為今后現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理的發(fā)展創(chuàng)造了信息保障。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)作物病蟲害防治中的應(yīng)用

病蟲害嚴(yán)重威脅著農(nóng)作物的正常生產(chǎn)，做好病蟲害的控制，有利于提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，提高農(nóng)民收入。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，有一個(gè)定位技術(shù)，它可以通過(guò)衛(wèi)星技術(shù)，準(zhǔn)確地監(jiān)控到農(nóng)產(chǎn)品的主要數(shù)據(jù)，使農(nóng)民能夠在短時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確地檢測(cè)到農(nóng)作物可能面臨的危害，為有關(guān)方面的農(nóng)業(yè)害蟲控制工作奠定基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物病蟲害的監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴灑殺蟲劑，實(shí)現(xiàn)精確噴灑，既可以降低害蟲控制費(fèi)用，又可以減少殺蟲劑的使用量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入和農(nóng)藥殘留。同時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以統(tǒng)計(jì)和分析農(nóng)作物各個(gè)生長(zhǎng)階段的害蟲，為人類科學(xué)地進(jìn)行害蟲控制提供了科學(xué)依據(jù)。

2.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)銷售中的應(yīng)用

隨著電商的迅速發(fā)展，網(wǎng)上在線營(yíng)銷逐步成為農(nóng)業(yè)營(yíng)銷的主要途徑。在農(nóng)村地區(qū)，很多農(nóng)業(yè)的電商平臺(tái)也逐漸建立起來(lái)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可進(jìn)一步拓展農(nóng)業(yè)營(yíng)銷渠道，構(gòu)建產(chǎn)、供、銷統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)，為智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展拓展途徑。物聯(lián)網(wǎng)科技可以讓農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的整個(gè)制造流程在電子商務(wù)平臺(tái)上展示，保證了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和安全性保障，能提高消費(fèi)者的信任度，也有利于在市場(chǎng)上樹立良好的形象。將物聯(lián)網(wǎng)科技應(yīng)用到智慧農(nóng)業(yè)中，還能夠打造涵蓋農(nóng)業(yè)制造、生產(chǎn)、配送、儲(chǔ)存、營(yíng)銷等各個(gè)環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)安全追溯體系[8]。另外，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品還可以全面實(shí)現(xiàn)用戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和生活實(shí)景感受需求，從而激發(fā)其購(gòu)物欲望。

2.6 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

在智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能為農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。它可對(duì)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施智慧化的控制與管理，通過(guò)無(wú)線感應(yīng)方式動(dòng)態(tài)監(jiān)控項(xiàng)目條件的狀況，收集土地、天氣、水溫、光照和營(yíng)養(yǎng)等多種信息資料，從而進(jìn)行施肥、澆水、松土等優(yōu)化解決方案，為農(nóng)業(yè)生長(zhǎng)與經(jīng)營(yíng)提供有力的信息保障。比如，灌溉在農(nóng)業(yè)中起著舉足輕重的作用。合理的農(nóng)田節(jié)水灌溉既可以保障農(nóng)田的正常生產(chǎn)，又可以有效地節(jié)約和保護(hù)水源。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于農(nóng)田的監(jiān)測(cè)與治理，可以將相應(yīng)的感應(yīng)器置于田間，通過(guò)感測(cè)器監(jiān)測(cè)土壤溫度、濕度、光照等外部環(huán)境狀況。并根據(jù)不同時(shí)期、不同作物的不同需要，進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃终{(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的節(jié)水灌溉。

3 發(fā)展模式創(chuàng)新探索

在國(guó)家的宏觀調(diào)控下，新科技園區(qū)的人才培訓(xùn)在一定程度上為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了人力資源和資金上的支撐。但是，從目前我國(guó)農(nóng)村智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，還存在著許多問題尚未得到有效解答，這給其發(fā)展帶來(lái)一定的制約。首先，就我國(guó)農(nóng)村信息化的現(xiàn)狀來(lái)看，由于地域和自然環(huán)境等因素的綜合作用，我國(guó)農(nóng)村信息化建設(shè)的不平衡，造成了一些不同的農(nóng)村地區(qū)對(duì)信息的需求發(fā)生了巨大的變化，如果不能及時(shí)傳遞，就無(wú)法真正為農(nóng)民提供有效的服務(wù)[9]。其次，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用上，大部分的農(nóng)業(yè)體系都是建立在區(qū)域的基礎(chǔ)上，在技術(shù)層面上進(jìn)行獨(dú)立的研發(fā)。一旦智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行共享化發(fā)展，必然會(huì)在一定程度上影響農(nóng)業(yè)研究的科學(xué)性和精準(zhǔn)度，導(dǎo)致未來(lái)科學(xué)研究不能精確地收集到屬性數(shù)據(jù)。因此，地方政府部門應(yīng)該發(fā)揮宏觀調(diào)控功能，憑借自身主導(dǎo)地位，總結(jié)區(qū)域農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合發(fā)展進(jìn)程，將其整理成資料，與全國(guó)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連為一體，實(shí)現(xiàn)資源共享。最后，智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的建立主要是依靠農(nóng)業(yè)智慧化手段的有效應(yīng)用，令農(nóng)業(yè)各種信息的傳遞達(dá)到同步和數(shù)據(jù)共享，而就農(nóng)業(yè)技術(shù)人員自身而言，達(dá)到一定的專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)，才可對(duì)農(nóng)業(yè)智慧系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)用，而就現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)技術(shù)人員本身的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備而言，在農(nóng)業(yè)專業(yè)技能領(lǐng)域內(nèi)，很難制定農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)[10]。因此，政府有關(guān)主管部門應(yīng)當(dāng)逐步強(qiáng)化農(nóng)業(yè)管理人員的專業(yè)技能化訓(xùn)練，提高其智慧自動(dòng)化管理系統(tǒng)的獨(dú)立操作能力，以此提升智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，未來(lái)智慧科技的發(fā)展水平，會(huì)實(shí)現(xiàn)更大的突破，而智慧農(nóng)業(yè)的建立與發(fā)展將成為智慧科技最重要的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)之一。因此，為了推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有關(guān)人員必須針對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)，做出針對(duì)性的改進(jìn)和處理，要大力拓展農(nóng)業(yè)智慧功能，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高。智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，助推農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。