物联网在中国农业中的应用（定稿）_物联网在农业中的应用

物联网在中国农业中的应用（定稿）由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“物联网在农业中的应用”。

物联网在中国农业中的应用

【摘要】物联网是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。因此，物联网在推动者现代化农业的发展中起着重大作用。

【关键词】物联网智能现代农业应用

一、物联网的概述

（一）物联网的概念

物联网是将无线射频识别(RFID)装置、外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.它是在互联网基础上延伸和扩展的网络.。物联网的概念有狭义和广义之分。狭义物联网即“联物”，基于物与物间通信，实现“万物网络化”。广义物联网即“融物”，是物理世界与信息世界的完整融合，形成现实环境的完全信息化，实现“网络泛在化”，并因此改变人类对物理环境的理解和交互方式。

（二）物联网的的产生及在全球中的重要地位

1999年，美国麻省理工学院(MIT)自动识别中心(Auto-ID Labs)提出网络化无线射频识别(RFID)系统，利用信息传感设备将物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

2005年，国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上提出“物联网IoT”的概念，并发布《ITU互联网报告2005:物联网》。自此，物联网正式走入人们的视野。

2009年，6月18日，欧盟执委会发表《物联网:欧洲行动计划》，系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。

8月7日，温家宝总理视察无锡，提出“感知中国”计划，拉开中国物联网发展的帷幕。

二、物联网在农业中的应用发展

（一）物联网与农业

物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元(传感器、RFID等等)，同时支持一种或几种网络通信方式，为现实世界提供服务和应用。在传统农业中, 人们获取农田信息的方式都十分有限, 主要是通过人工测量。这需要消耗大量的人力, 而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响, 获取精确的作物环境和作物信息。

用户通过布置无线传感器网络检测系统, 可以对牲畜家禽、水产养殖的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,。此外, 无线传感器网络也可以应用在精准农业中, 来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。在作物的生长过程中, 形状传感器、颜色传感器、重量传感器等可用来监测物的外形、颜色、大小等, 由此确定作物的成熟程度, 以便适时采摘和收获。用户可

以利用二氧化碳传感器进行植物生长的人工环境的监控, 以促进光合作用的进行。例如, 塑料大棚蔬菜种植环境可以利用超声波传感器、音频传感器等进行灭鼠、灭虫;还能用流量传感器及计算机系统自动控制农田水利灌溉。从而达到提高作物产量、改善品质、调节生长周期，提高经济效益的目的。

（二）物联网在农业监测中的结构体系

物联网在农业病虫灾害信息监测系统中, 基于农业害虫监测这个特殊的系统, 主要采用信息传送来实现对虫害信息的监测和采集。那么节点的设计和选择将是整个监测系统的关键之一。从农业病虫害监测信息系统的整体结构上看, 其关键主要分为四大类: 网络感知节点的设计、监测信息的采集、传感技术和无线通信技术、数据智能化处理。该系统由传感信息节点、通信系统、互联网、信息服务终端以及监控软硬件系统构成, 体系结构。

1、无线传感信息节点结构及能耗特性

基于农业病虫害监测无线传感信息节点是整个监测网络中的最重要的组成部分, 由数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块以及电源模块四部分组成, 实现数据的采集、处理和传输。每一个传感信息节点的各个模块能耗特性各不相同, 其中无线通信模块能耗最多。由于该节点主要是采用能量有效的电池供电, 且节点数目多、分布广, 不能够通过更换电池的方式来增加网络的寿命。因此, 在搭建整个网络系统时,首要考虑的是节点的能耗, 采取优化的节能策略。

2、系统基本的网络构架

针对所研究的农业病虫灾害这个特殊体系, 提出了一种基于传感器技术、嵌入式计算机技术GPS技术、GPRS 技术等技术的监测系统。该系统主要分为三个网络层: 监测区信息采集终端即网络感知层、监测数据传输网络层、数据终端处理层组成。

3、害虫监测技术

由于该系统中的信息节点由多种害虫监测传感器组成,那么其监测技术将与节点息息相关。传统害虫监测手段主要是依据昆虫间化学通讯和物理学反应而实现的, 应用广泛的是性诱剂和黑光灯。但这存在的严重不足时耗时、消耗大量的人力和物力且害虫数据质量差等, 为克服这些不足, 依据对害虫群密度获取方式, 并结合传统的监测技术, 采用现代信息技术对不同种类的害虫自动监测和计数。可以采用计算机视觉技术、声音信号技术、传感器技术、雷达技术、遥感技术等。

（三）物联网在农业中的应用

物互联在农业和农村信息化领域已经有了初步应用，如传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等。

通过物联网的实时传感采集和历史数据存储，能够摸索出植物生长对温、湿、光、土壤的需求规律，提供精准的科研实验数据；通过智能分析与联动控制功能，能够及时精确地满足植物生长对环境各项指标的要求，达到高幅度增产的目的；通过光照和温度的智能分析与精确干预，能够使植物，特别是名贵花卉的花期完全遵循人工调节。目前，关于农业物联网应用的发展项目有很多，比如：土壤养分、墒情监测，为作物选择和耕种方式提供指导；粮情信息监测，为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据；农业大棚温室监控、田间自动化管理，通过连续监测土壤湿度数据，实现多点同时滴灌补水；二维码动物溯源，通过食品追

溯标签使消费者全面了解产品信息，确保食品安全。

（四）物联网与农业区域试验工程

目前，我国农业物联网应用尚处于尝试性起步阶段，整体应用水平和建设规模明显落后于电力、医疗、环保等其它行业。各地农业物联网应用示范基本呈各自为战、散兵游勇式发展，点多面广，严重缺乏顶层设计，为示范而示范的现象较普遍，重复投入问题较突出，可持续发展商业模式较少。因此，实施区试工程，是推动现代化农业发展的重要步骤。

围绕天津、上海和安徽农业特色产业和重点领域，统筹考虑行业及产业链布局，逐步实现物联网技术在农业全产业链的渗透和试点省市的整体推进。

1、天津设施农业与水产养殖物联网试验区：一是设施农业与水产养殖环境信息采集技术产品集成应用；二是设施农业生命信息感知技术引进与创新；三是设施蔬菜病虫害和水产病害特征信息提取与预警防控；四是探索设施农业物联网应用平台与服务模式；五是农产品交易流通平台。

2、上海农产品质量安全监管试验区：一是建设农产品安全生产管理物联网系统；二是建设农业投入品监管物联网系统；三是农产品冷链物流物联网技术引进与创新；四是农产品全程质量安全监管物联网应用平台构建与服务模式创新；五是农产品电子商务平台应用示范。

3、3、安徽大田生产物联网试验区：一是建设大田作物农情监测系统；二是建立基于感知数据的大田生产智能决策系统；三是建立基于物联网的农机作业质量监控与调度指挥系统；四是构建集成于12316平台的大田生产信息综合服务平台；五是大田生产物联网技术应用示范区建设；六是探索农业物联网应用模式。

三、实施农业物联网区域试验工程具有重要意义

当前，我国农业现代化进程明显加快，但也面临着资源、环境与市场的多重约束，保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在，确保农民稳定增收的任务越来越重。实施区试工程，对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径，提高农业物联网理论及应用水平，促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。

（一）实施区试工程，有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律，探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物，是多学科技术的集成，兼具系统性和整体性。

（二）实施区试工程，有利于积累农业物联网应用经验，促进农业物联网科学发展。实施区试工程，有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点，为全面、整体、系统推进农业物联网积累经验。

（三）实施区试工程，有利于调动地方农业部门积极性，整合各方力量共同推进农业物联网应用。

四、总结

未来物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。依靠网络技术，物联网将信息技术同生产技术相结合，成为信息化带动现代农业发展的现实载体。