智慧農業一般應用是將大量的傳感器節點構成監控網絡, 通過各種傳感器採集信息, 以幫助農民及時發現問題, 並且準確地確定發生問題的位置, 這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴於孤立機械的生產模式轉向以信息和軟體為中心的生產模式,從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備。
隨著物聯網技術在傳統農業應用,實現對農業生產的精準控制、遠程監管使傳統農業更具有「智慧」。
一、物聯網技術在智慧農業中的關健技術
1、農業生產環境監測
通過在生產現場安裝農業環境和植物生理生長相關傳感器,精準採集影響植物生長的水、肥、氣、熱、光等要素環境信息,並結合植物生理生長信息的實時監測,建立植物生長高粒度、多維度的資料庫。
2、無線網絡信息傳輸
傳感器採集的數據通過節點,使用物聯網專用頻段以無線形式傳輸到監測站主機,監測站主機通過GPRS方式將監測結果發送到數據中心,用戶通過登錄網際網路可以遠程監控溫室環境。監測站監測數據可以同時發送到4個不同的數據平台,保證數據安全。
3、雲平台智能控制
雲平台對監測數據進行接收和處理,可對監測站和各種傳感器進行實時監控管理。用戶可通過電腦、手機等登陸網際網路隨時隨地查閱監測數據,也可在平台上設置、修改各種參數。通過實時動態智能監測環境因子變化,結合植物生長發育規律所需最佳的環境條件需求,對生產現場捲簾、風機、水簾、保溫被、微噴、加熱管等設備進行自動控制,創造植物生長的最佳環境,使環境接近人工設想的理想值,以滿足作物生長發育的需求。
二、物聯網技術在智慧農業中的主要應用
1.物聯網在農業生產方面的應用
物聯網技術在農業生產方面的應用解決了「種得好」的問題,尤其是在溫室大田種植、畜禽水產養殖、農機物聯網方面得到廣泛應用。
一是監控環境變化實現智能化管理,通過無線或有線傳感節點,太陽能供電系統、信息採集設備、傳輸系統等獲取的植物生長環境信息監控環境動態變化。監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。根據以上各類參數的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。
二是監測實時圖像,掌控實時狀態。農業園區視頻監控的引用,直觀地反映了農作物生產、畜禽水產養殖的實時狀態給農戶及時調整種養方案、科學決策提供理論依據。
2.物聯網在農業監管方面的應用
民以食為天,食以安為先。物聯網技術在農業監管方面的應用解決了農產品質量安全「管得好」的問題。
一是實現農業的生態環境監測。農業生態環境是影響農產品質量安全的基礎。利用物聯網技術對農業土壤進行信息採集通過信息傳輸進行精確分析,既能夠得出適合檢測土壤生長的相應農作物,又能夠檢測出該土壤存在的一些肉眼無法察覺的問題及時進行土壤的調控與環境改善。物聯網技術不單單只對突發環境進行檢測,大氣環境,水環境同樣也是其檢測的指標內容。對水環境進行檢測,保證水源中不存在影響農作物生長與危害人體健康的微生物與重金屬離子。對大氣環境進行檢測,及時檢測出二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體,以便於及時採取措施改善周邊大氣環境,達到保證農作物健康生長的目的。
二是實現農產品安全追溯監管。目前基於物聯網技術開發的追溯管理系統已經被廣泛應用於農產品質量安全追溯、畜禽疫病電子出證等政府監管、通過RFID技術、智能二維碼等可實現農產品生產全過程追溯,保障生態環境安全、農資安全、農產品安全。
3.物聯網在農業資源利用的應用
利用衛星搖撼和網際網路技術對監測區域的農作物長勢、面積、估產、品質以及土壤、植保信息的進行監測與收集,對收集到的數據信息進行處理達到規劃、監測某一特定區域農業生產的目的。我國近年來物聯網技術的大力發展,與GIS系統和GPS系統的發展分不開。GIS與GPS的協調運作,搜集整理信息,利用WiFi無線技術進行信息處理與傳輸實現了農業的統籌規劃。GPS即為全球定位系統利用衛星感知進行信息定位將智能農業技術運用的農田通過GPS技術進行必要信息的採集,傳輸給處理器進行信息處理。既可以了解到對於農田有益的水分、土壤、肥料的分布與蘊含情況,又能夠及時對於監測區域的農作物生長、植物病蟲害進行預警,為農業部門生產決策提供了科學依據。
4.物聯網在農產品電商方面的應用
對接農業物聯網平台是未來農產品電商發展方向,是區別於淘寶、京東等電商的最大亮點。物聯網技術的應用可以為農產品電商平台除可實現農產品推介、網上交易功能外,還可對農產品安全生產全過程溯源,通過農業生產監控視頻、VR實景體驗等進一步增強消費者對農產品安全的信任感與購買慾,進而培養高端消費群體提高農業生產者的收入,實現優質農產品真正「賣得好」。
據2017-2022年中國智慧農業行業市場供需前景預測深度研究報告,按照「網際網路+農業」發展理念,智慧農業建設進程的不斷加快,愷易物聯網也不斷加強基於物聯網技術的應用開發。愷易物聯網通過協調運行WiFi技術、RFID技術以及傳感網技術,保證物聯網技術在智慧農業的準確運作,促進農業生產精細管理及農產品安全溯源方。雖然在當前,物聯網技術仍存在著一些尚未克服的技術與應用難題,但隨著時代的發展和愷易的進步,這些問題必將迎刃而解,物聯網技術必將促進我國智慧農業的快速發展!
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