物聯網技術在智慧農業的應用

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隨著科學技術的蓬勃發展，傳統農業在現代化進程中不斷技術革新，智慧農業成為農業產業發展的主要方向。農業是國民經濟的基礎，而智慧農業則是農業的智慧經濟。智慧農業是傳統農業生產模式中，融入物聯網特有的計算特性和運行模式，從而實現自動化管理，推動農業生產模式精準化、高效化、生態化轉變，加快農業產業與其他產業交叉滲透、融合發展。物聯網可以將任何物體與網絡進行有效連接，通過傳感設備進行信息交換，實現智能化定位、識別、跟蹤、管控等操作，為農業發展構建多維度信息交流平臺，更好提高農產品高效生產和食品質量。

由２０１２年李道亮著《物聯網與智慧農業》一書，從智慧農業、物聯網技術的概念、內涵出發，全面闡述物聯網的技術架構，詳細介紹農業智能傳感器、農業信息處理方式等核心技術，以及該技術在智慧農業中的具體實踐應用，并對物聯網技術在未來農業發展前景中展開預測。全書詳略得當、重點突出，并基于成都市科學技術局項目（２０１９－ＹＦ０５－００２０７－ＳＮ）、四川省高校重點實驗室太陽能技術集成及應用推廣項目（２０１８ＴＹＮＳＹＳ－Ｙ－０２），為農業領域科研人員和相關農業農村管理機構提供參考價值。農業生產高級階段就是實現智慧農業，集作物模型分析、自動信息檢測控制、實時圖像傳送、精準調節為一體的農業生產自動化系統平臺。其特點可在不同的農業生產對象中，利用物聯網技術的傳感設備，對所在區域的植物生長環境參數進行檢測，使土壤、水質、空氣等環境因素符合農作物的生產標準。

對所獲取的信息加以直觀的圖片、動態的曲線來展示系統數據分析情況。管理園區再根據信息反饋，進行自動灌溉、施肥、降溫、噴藥等智能控制。但僅靠數字化的物物關聯并不能為農作物生長創造最佳環境，通過圖像視頻監控技術，可以彌補農業生產環境的不均勻性、信息獲取的基準化。根據畫面的農作物實時狀態，因地制宜的采用人性化管理，可以更好的推動現代農業體系的快速發展。物聯網技術在智慧農業中的具體應用有以下幾個方面。農業監管應用主要分為農業生態環境保護和產品質量安全監控。一旦生態環境遭到破壞，將嚴重威脅產品的安全質量問題。物聯網技術通過在溫室、田地、園林布設的傳感節點收集土壤水分、酸堿度、電導率等相關信息。在農業管理人員對農田現狀進行評估后，根據作物模型分析，有針對性的投放農業產品或調整執行設備的運作數值。物聯網技術在產品質量安全把控方面非常準確高效，不僅可以監督農業生產是否遵循國家農藥使用標準，還可追溯食品安全的各個環節。這是基于農業工作者將基地劃分為不同的板塊編碼，并配備對應的電子標簽。每個板塊編碼背后都記錄著該區域所執行過的具體環節，如施肥、灌溉、除草等。待作物成熟收割之時，還會有與之相對應的條碼，將產品生產信息儲存到終端農業數據庫中。商家可通過條碼掃描利用ＲＦＩＤ技術跟蹤食品溯源，了解食品從播種、生產到運輸的各個環節，一旦出現問題便可即時找到問題根源。農業灌溉應用農作物的生長環境離不開對水的依賴。我國水資源分布現狀呈南北不均、總體匱乏的趨勢，農業灌溉又對水資源消耗極大。隨著物聯網技術在智慧農業中的應用，科學、合理的節水灌溉系統不僅能提高農田用水利用率，降低用水總量、減少勞動力成本，還可提高農產品生產速率與質量。通過物聯網技術配備不同功能的傳感器，對不同種類的農作物生長環境進行監測，掌握區域農田基本信息情況并進行智能化整合，為區域灌溉水量、灌溉方式提供數據分析和參考意義。

最后，通過嵌入式智能灌溉技術，物聯網還會對灌溉區域進行數據跟進，支撐農作物生長情況綜合對比，及時反饋信息給技術人員，以便對后續灌溉情況做系統調整。以確保灌溉作業自動化下的高效、準確，推動實現農作物集“監、管、營”一體化自動管理模式，對物聯網技術在農業灌溉領域，構建低消耗、多功能的智慧農業起著實用性作用。農業生產應用溫室大棚是一種新型的農業形式，通過模擬農作物生長氣候條件，構建人工氣象空間環境，對農作物發展全程實施信息化、數字化管理，讓其不再局限于外部環境的生長約束。通過物聯網傳感器技術的優勢，２４小時監測和調控大棚光照、溫濕度等各方面數值，實現農作物在不同季節得到產出，緩解季節蔬菜過渡時期的供給不足，并嚴格保證其綠色有機生產。

物聯網技術也在家禽養殖、水產養殖中得到廣泛應用。通過傳感器收集禽畜個體體征、行為特征等生理信息，不僅實現精準化養殖，還可預防禽畜間傳染病的大肆傳播，有效采取防治措施。推動農業生產為市場導向持續輸出高質量產品，并為農業發展帶來可觀的經濟效益。在農業生產期間不免要進行病蟲害防治工作，一旦出現防治不到位便極大降低農作物的生產質量及產量。但農藥使用過多不利于人體健康和環境保護，實施區域精準化噴施是智慧農業中的核心技術，有效降低農藥使用率和殘留量，為農業生產奠定基礎。在具體應用過程中，物聯網還可獲取潛在病蟲害的各項指標，分析其存在部位與適用農藥種類，從而建立起完善的自動化病蟲害防治機制。綜上所述，雖然物聯網技術在我國智慧農業中得到廣泛應用，推動了智慧農業體系的構建進程。但總體還處在初步發展階段，運營機制的不成熟，關鍵技術產品的未完善和專業技術人才的缺失，都是物聯網技術在智慧農業中亟待解決的問題。

作者：魯剛強 向模軍 單位：成都農業科技職業學院 機電信息學院