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

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1、物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，灌溉、施肥、噴藥，農(nóng)民全憑經(jīng)驗(yàn)和感覺。而如今，在智慧農(nóng)業(yè)中，農(nóng)作物澆水、施肥、打藥時(shí)間，農(nóng)作物的空氣溫度、空氣濕度、酸堿度、光照、二氧化碳濃度、土壤水分，做到按需供給，一系列作物在不同生長(zhǎng)周期的問題，都有信息化、智能化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)定量“精確”把關(guān)。智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，智能感知芯片、移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)、無線通信技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐步拓寬，作用顯著，具體表現(xiàn)為：在監(jiān)控農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測(cè)，收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量、土壤污染和土壤pH值等方面實(shí)現(xiàn)科學(xué)

2、監(jiān)測(cè)、科學(xué)種植,幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi)[1].　　在智慧農(nóng)業(yè)中，可運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光照傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、PH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。采用物聯(lián)網(wǎng)，特別是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，可以為智慧農(nóng)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)增收、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期及提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。　　1智慧農(nóng)業(yè)　　智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級(jí)階段，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各

3、種傳感器節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器等）和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。　　1.1智慧農(nóng)業(yè)定義　　“智慧農(nóng)業(yè)”也稱為“智能農(nóng)業(yè)”,它充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、3S技術(shù)、無線通信技術(shù)及專家智慧與知識(shí)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制、問題預(yù)警等智能管理。智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源，最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標(biāo)，以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過

4、程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段，以自動(dòng)化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)[2].智慧農(nóng)業(yè)所具備的功能有無線采集、無線控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)施肥、自動(dòng)噴藥等（附圖）。　　1.2智慧農(nóng)業(yè)特點(diǎn)　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的模式已遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題、農(nóng)業(yè)資源不足、普遍浪費(fèi)、環(huán)境污染、產(chǎn)品種類需求多樣化等諸多問題使農(nóng)業(yè)的發(fā)展陷入惡性循環(huán)，而智慧農(nóng)業(yè)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一條

5、光明之路。智慧農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比最大的特點(diǎn)是以高新技術(shù)和科學(xué)管理換取對(duì)資源的最大節(jié)約，它是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間時(shí)間，定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)操作與管理的系統(tǒng)，其基本涵義是根據(jù)作物生長(zhǎng)的土壤性狀、空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度等調(diào)節(jié)對(duì)作物的投入，即一方面查清田地內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力，另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)，調(diào)動(dòng)土壤生產(chǎn)力，以最少或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙豐收?！　?.3智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)　　物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理

6、系統(tǒng)和專家系統(tǒng)組成[3].前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)環(huán)境中光照、溫度、濕度和土壤含水量以及視頻等數(shù)據(jù)的采集和控制。無線傳輸系統(tǒng)主要將前端傳感器采集到的數(shù)據(jù)，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺(tái)服務(wù)器上。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過在現(xiàn)場(chǎng)布置攝像頭等監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)采集視頻信號(hào)，通過電腦或3G手機(jī)即可隨時(shí)隨地觀察現(xiàn)場(chǎng)情況、查看現(xiàn)場(chǎng)溫濕度等參數(shù)和進(jìn)行遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，為用戶提供分析和決策依據(jù)。專家系統(tǒng)根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，幫助進(jìn)行決策，以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中遇到的各類復(fù)雜問題?！　?物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是

7、新生事物，是多學(xué)科技術(shù)的集成[4].隨著世界各國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的前景看好和企業(yè)的大力投入，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正飛速的發(fā)展，并滲透進(jìn)每一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見的是，越來越多的行業(yè)領(lǐng)域以及科技、應(yīng)用會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生交叉融合，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)方向的轉(zhuǎn)變也已經(jīng)成為了大勢(shì)所趨?！　?.1物聯(lián)網(wǎng)定義　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，英文名稱叫“TheInternetofThings”,顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”.包含兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)