農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展探究

陸 翔，張 哲，王 剛，田朝杰

（上海左岸芯慧電子科技有限公司，上海 201899）

在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)支持下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，加上鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、“三農(nóng)”扶持等新政策，加速了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和優(yōu)化轉(zhuǎn)型。當前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模越來越大，現(xiàn)有的新興技術(shù)水平也越來越高。物聯(lián)網(wǎng)是一種全新的信息集成化技術(shù)，在當前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。因此，將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程建設(shè)和管理中，可以為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供信息保障，提高農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平，進一步推動農(nóng)業(yè)發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及特征

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機結(jié)合，通過各種傳感器、視覺采集設(shè)備，對數(shù)據(jù)進行全方位采集、分析，從而實現(xiàn)對園藝設(shè)施、農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖等多種數(shù)據(jù)的采集、分析，并通過手機網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)遠程控制和智能化處理，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效率、高品質(zhì)的目標。在此過程中，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分發(fā)揮了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向互聯(lián)網(wǎng)、面向待檢測對象、面向語義等基礎(chǔ)特性，能夠?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各類數(shù)據(jù)進行全方位感知、對數(shù)據(jù)可信度進行分析、傳輸和智能處理，實現(xiàn)對管理人員、機械設(shè)備及待管理的農(nóng)種作物綜合管理。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以綜合感知農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各類數(shù)據(jù)，對其進行可靠的分析和傳輸，在數(shù)據(jù)傳達后進行智能化加工處理，實現(xiàn)管理人員、機械設(shè)備及待管理農(nóng)業(yè)種植物間的連接和一體化處理。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠很好地解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的一些問題，從而有助于推動我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。

2.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，可以實現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)。智慧農(nóng)業(yè)是通過各種先進科技，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的各個方面進行監(jiān)控、管理和控制，所運用的技術(shù)種類繁多，樣式豐富。例如，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)、地理信息技術(shù)、全球地理位置技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可以對生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的問題進行預報、監(jiān)控和治理。

目前，很多國家將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠有效解決當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中存在的問題，提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量。例如，將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到育種工作中，可以分析種子質(zhì)量對后續(xù)農(nóng)作物生長造成的影響，有效提高農(nóng)產(chǎn)品育種質(zhì)量。也可以將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣到大棚、畜牧和水產(chǎn)等領(lǐng)域，實現(xiàn)對生產(chǎn)、養(yǎng)殖過程中多項因素的監(jiān)督、管理和控制，從而全面提高整體發(fā)展速度和水平。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，要加強對農(nóng)業(yè)信息化的研究與管理，充分認識其實際應(yīng)用的意義，通過現(xiàn)代技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行監(jiān)測和管理。首先，通過引入智能技術(shù)，實現(xiàn)了自動與智能相結(jié)合，實現(xiàn)了無線通信技術(shù)對各種數(shù)據(jù)的實時傳輸和整理。其次，利用太陽能發(fā)電和信息收集技術(shù)，對各種資料進行收集和處理，可以密切關(guān)注農(nóng)作物的生長動態(tài)，并對周圍環(huán)境進行實時監(jiān)控。再次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以分析、統(tǒng)計農(nóng)作物當前的營養(yǎng)成分和生長狀態(tài)，自主整理各種參量資料，數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的若干問題，指導做好農(nóng)業(yè)光照、灌溉和降溫工作。結(jié)合目前發(fā)展趨勢，利用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況進行實時監(jiān)控，將信息化技術(shù)與視頻監(jiān)測設(shè)備相結(jié)合，形成一套完整的遠程監(jiān)測體系。

2.2 監(jiān)督管理工作

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動包括種子選育、具體的農(nóng)事經(jīng)營和消費者最終使用。每個流程都要進行詳盡追蹤，以達到高效自動化管理。但僅僅依靠追蹤是遠遠不夠的，還需要將用戶的產(chǎn)品反饋數(shù)據(jù)錄入到物聯(lián)網(wǎng)中，才能更有效、更透明地引導農(nóng)業(yè)發(fā)展，從而達到規(guī)避風險、增產(chǎn)增收的目的。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中要深入研究、掌握當前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本應(yīng)用模式，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，既要做好農(nóng)業(yè)監(jiān)督管理工作，還要做好全方面的研究工作，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本應(yīng)用原理，做好全方面的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作。對所涉及的各類土壤信息進行采集和研究，分析檢查和監(jiān)測當前土壤的基本成分，了解不同的種植物類型。

在開展植物檢測工作過程中，要明確當前的檢測模式，及時找出土壤中存在的問題，并進行干預。一是做好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和管理工作，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測大氣環(huán)境和水環(huán)境的相關(guān)指標。了解當前農(nóng)作物的實際生長情況，及時有針對性地處理一些不良問題，保證農(nóng)作物健康生長。二是做好農(nóng)產(chǎn)品的安全追溯和監(jiān)管工作，借助RFID 技術(shù)和二維碼技術(shù)進行監(jiān)管，了解當前農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在的問題，開展全過程的安全追溯和研究工作，對流入市場的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量進行嚴格把關(guān)。三是深入分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際作用，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電商行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用價值，了解當前社會發(fā)展情況，建立完善的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展平臺，構(gòu)建多元化管理體系［1］。四是制訂詳細的管理計劃，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上交易，為農(nóng)產(chǎn)品推薦和管理提供更多機遇；建立完善的管理平臺和管理體系，了解農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上交易的具體模式，做好農(nóng)產(chǎn)品推介工作；了解當前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下的系統(tǒng)發(fā)展情況，推動農(nóng)業(yè)發(fā)展和進步。

2.3 農(nóng)業(yè)資源利用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)資源中，能有效提高農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際水平。從當前農(nóng)業(yè)發(fā)展情況來看，一些地區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，主要是借助衛(wèi)星遙感技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，收集農(nóng)業(yè)區(qū)域各種農(nóng)作物的信息。隨著社會不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平越來越高，GPRS 技術(shù)和GPS 系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，這些現(xiàn)代化技術(shù)的運用能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運作。種植人員可以借助現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)，收集和研究各類數(shù)據(jù)信息。對所涉及的信息進行綜合性處理，充分發(fā)揮無線通信技術(shù)的作用，處理和優(yōu)化各類數(shù)據(jù)信息，做好農(nóng)業(yè)統(tǒng)籌和規(guī)劃工作，都是在用GPS 技術(shù)做信息定位工作［2］。根據(jù)當前農(nóng)業(yè)種植發(fā)展的實際情況，通過現(xiàn)代化信息技術(shù)，了解農(nóng)田肥料的分布模式及其他農(nóng)田信息，做好農(nóng)作物種植發(fā)展規(guī)劃，及時處理病蟲害。全面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策科學性，充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用價值，提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率。

3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢

從社會發(fā)展情況來看，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用效果非常理想。因此，相關(guān)部門在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，要結(jié)合當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要需求，重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和管理，全面促進農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)水平的提升和優(yōu)化。

3.1 傳感器向微型智能化發(fā)展，感知更透徹

隨著社會不斷發(fā)展，各地農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和發(fā)展規(guī)模明顯提升，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在整個農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的應(yīng)用范圍也越來越廣。傳感器是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的核心，眾多傳感器節(jié)點組成農(nóng)業(yè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，進行信息采集，協(xié)助農(nóng)戶在最短時間內(nèi)找到問題的根源。從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產(chǎn)設(shè)備［3］。

從當前社會發(fā)展情況來看，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的種類和數(shù)量越來越多。后續(xù)發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價值會越來越高，而且各項技術(shù)會逐漸趨向于智能化發(fā)展模式。在建設(shè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)過程中，要從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的角度出發(fā)，實現(xiàn)終端設(shè)計與優(yōu)化，同時要重視物聯(lián)網(wǎng)傳感器的網(wǎng)絡(luò)連接，通過現(xiàn)代化的信息技術(shù)控制傳感器，充分發(fā)揮并豐富傳感器的基本功能。了解當前傳感器運行的主要模式，通過系統(tǒng)化設(shè)計，明確當前傳感器設(shè)計的主要方向和相關(guān)內(nèi)容。重視智能化技術(shù)和自動化技術(shù)的引進，將現(xiàn)代化技術(shù)融合，使傳感器的感知效果更加理想，趨向于智能化的發(fā)展模式［4］。

3.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)全面化，移動互聯(lián)應(yīng)用更加便捷

我國農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模越來越大，農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境相對復雜。農(nóng)業(yè)所涉及的生產(chǎn)模式、生產(chǎn)行業(yè)、企業(yè)數(shù)量也比較多。因此，農(nóng)業(yè)企業(yè)在發(fā)展過程中，要重視引進先進的設(shè)備和技術(shù)，加快推進農(nóng)業(yè)機械化轉(zhuǎn)型升級，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)中深入應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目標。相關(guān)單位在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中要重視現(xiàn)代化技術(shù)的引進和優(yōu)化，將通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，了解當前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式，重視整體發(fā)展和優(yōu)化，保證現(xiàn)有管理模式更加安全健康。不斷增加農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本種類，整合所涉及的云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，全面提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用水平［5］。從當前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的具體發(fā)展模式來看，現(xiàn)代化管理水平得到明顯提升。

3.3 智慧方向發(fā)展，技術(shù)集成更優(yōu)化

目前，我國城市化建設(shè)速度越來越快，在城市建設(shè)和管理過程中引進了一些現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備，這些現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用帶動了各行各業(yè)發(fā)展，同時帶動了城市地區(qū)的發(fā)展水平和科技水平。從當前農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況來看，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展也備受關(guān)注。在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，要充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價值，了解當前智慧農(nóng)業(yè)的具體發(fā)展模式，為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)提供基礎(chǔ)和保障。根據(jù)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題分析各種農(nóng)業(yè)具體發(fā)展模式，了解當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要內(nèi)容，做好系統(tǒng)化的監(jiān)督管理工作。重視農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的同時，不斷對發(fā)展模式和發(fā)展功能進行綜合性探討和研究，創(chuàng)新發(fā)展模式，形成系統(tǒng)化、規(guī)?；l(fā)展。開展物聯(lián)網(wǎng)研究和管理的過程中，需要借助現(xiàn)代化的信息技術(shù)，搭建完善的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺，全面提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)水平和服務(wù)能力。同時，要關(guān)注當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體發(fā)展水平，做好技術(shù)研究和智慧管理工作。針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用管理過程中存在的問題，將不同的技術(shù)內(nèi)容相融合，使農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)朝著智慧化方向發(fā)展。

為全面推進當前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，首先，相關(guān)部門要深入分析農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要特點，結(jié)合地區(qū)發(fā)展實際情況，做好系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計工作，綜合研究各項工作的具體開展情況，保證各項工作有序開展。其次，將不同工作內(nèi)容系統(tǒng)性地聯(lián)系在一起，加強統(tǒng)籌規(guī)劃和研究工作，保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有序運用。再次，分析當前農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題，了解當前項目建設(shè)的實際情況，既要加大管理體系的建設(shè)和管理力度，還要重視農(nóng)業(yè)傳感器的應(yīng)用。要在發(fā)展過程中革新發(fā)展模式和技術(shù)，解決當前管理工作中存在的問題，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供良好的環(huán)境。

4 結(jié)束語

目前，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)正朝著標準化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)不斷進步、農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)和農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)不斷優(yōu)化的方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)憑借技術(shù)的不斷進步、升級和優(yōu)化，不僅支撐著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展目標的實現(xiàn)，還引領(lǐng)著我國農(nóng)業(yè)朝著智慧化、自動化和精準化方向進步。在農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、高效種植的同時，也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、安全進步和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在傳感器設(shè)備應(yīng)用、移動互聯(lián)網(wǎng)感知、多種技術(shù)集成和智能開發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級奠定了堅實的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也必將迎來更廣闊的發(fā)展前景。