浅论物联网在农业中的应用_物联网在农业应用论文

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浅论物联网在农业中的应用

徐炎 14级物联网工程 P71414052

摘要：物联网是新的信息技术变革，被认为是继计算机、互联网之后的实际信息产业的第三次浪潮，代表了信息产业的新一轮革命。本文介绍了物联网的概念、产生与发展及在农业中的应用现状，重点分析了农业物联网的发展趋势。最后，提出了农业物联网应用发展策略。

关键词:农业；物联网；精细管理；智能农业

1999年MIT提出物联网概念，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2008年末IBM提出了发展“智慧地球”的新概念，又进一步被奥巴马总统提升为促进经济复苏的国家战略。2009年8月7日，温总理在无锡考察“中科院高新微纳传感网工程中心”时，提出“感知中国”的概念。面对后经济危机时代的挑战，各国都在寻求新的经济增长点和着力点，物联网产业首当其冲。目前，物联网产业已被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。温家宝总理在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出，要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用。过去的十年间，互联网技术取得巨大成功．而物联网技术将成为推动下一个经济增长的特别重要推手。物联网在农业中的应用现状

欧洲智能系统集成技术平台2009年提交的物联网研究发展报告中，将物联网的种类划分为18大类。其中，”农业和养殖业物联网”是最重要的发展方向之一。报告指出，农业物联网分为三个层次：信息感知层、信息传输层和信息应用层。信息感知层由各种传感器节点组成，通过先进传感器技术，多种支持过程精细化管理的参数可通过物联网获取，如土壤肥力、作物苗情长势、动物个体产能、健康、行为等信息。在信息传输层中，传感器获取各类数据通过有线或无线方式，以多种通信协议，向局域网、广域网发布。信息应用系统对数据进行融合，处理后用于制定科学的管理决策，对农业生产过程进行控制。

近十年来，美国和欧洲的一些发达国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，实现了物联网在农业生产、资源利用、农产品流通领域，物-人-物之间的信息交互与精细农业的实践和推广，形成了一批良好的产业化应用模式，推动了相关新兴产业的发展。同时还促进农业物联网与其他物联网的互联，为建立无处不在的物联网奠定了基础。我国在农业行业的物联网应用主要实现在农业资源、环境、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据分享，以保证产前正确规划以提高资源利用效率、产中精细管理以提高生产效率，实现节本增效，产后高效流通，实现安全溯源等多个方面，但大多数应用还处于实验示范阶段。

1.1 农业资源利用

在农业资源检测和利用方面，美国和欧洲利用资源卫星对土地利用信息进行实时检测，并将其结果发送到各级监测站，进入信息融合和决策系统，实现大区域农业的统筹规划。同时，在地面利用GPS定位设备，对地理位置进行标定，实现区域农业规划。

近年来，我国将GPS定位技术与传感器技术相结合，实现了农业资源信息的定位与采集；利用无线传感器网络和移动通信技术，实现了农业资源信息的传输；利用GPS技术实现了农业资源的规划管理等。目前GPS技术已开始应用于农业资源调查、土壤养分检测和施肥、病虫害检测和防止等方面。精细农业需要及时了解农田状态信息。卫星定位技术与农田信息采集技术相结合，可以实现定点采集、分析农田状态信息，生成农田信息空间分布图，指导生产者做出相应的决策并付诸实践。

1.2 农业生态环境检测

农业生态环境是确保国家农产品安全、生态安全、资源安全的重要基础。许多发达国家如美国、法国和日本特别注重对农业生态环境的检测和保护。一方面，加强立法等政策性保护措施；另一方面，综合运用高科技手段构建先进农业生态环境检测网络，通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传送技术和互联网技术，将物联网技术融合其中，建立覆盖全国的农业信息化平台，实现了对农业生态环境的自动检测，保证了农业生态环境的可持续发展。

在美国，已形成生态环境信息采集-信息传输处理-信息发布的分层体系结构。加州大学的=伯克利分校和大西洋学院联合在大鸭岛上部署了由43个传感器节点组成的传感器网络，节点上安装有多种传感器以检测海岛上不同类型的数据。在法国，利用信息技术对土壤环境进行精确的数据分析，根据种植品种的具体要求，调节和改善种植环境。

1.3 农业生产精细化管理

精细农业是现有农业生产措施与信息高新技术应用的有机结合，它集成了信息技术与3s空间信息技术，从信息采集、高效运输、信息处理、模型建立、决策分析、农作管理等方面开展信息化技术研究。在美国，20%精细农业中应用了GPS、传感器等物联网感知技术，已成为农业生产信息获取、生产管理、辅助决策、智能实施的物联网关键技术。农业物联网应用发展趋势

未来的农业物联网大到一头牛，小到一粒米都将拥有自己的身份，人们可以随时随地地通过网络了解他们的地理位置、生长状况等一切信息，实现所有农牧产品的互联。要实现这些就必须解决如下问题:一是农业传感设备必须向低成本、自适应、高可靠、微能耗的方向发展；二是农业传感网必须具备分布式、多协议兼容、自组织和高通量等功能特征；三是信息处理必须达到实时、准确、自动和智能化要求。集成传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算技术和分布式智能信息处理技术于一体，具有易于布置、方便控制、低功耗、灵活通信、低成本等特点的物联网技术已成为实践“农业物联网”的迫切应用需求。农业物联网应用发展策略

促进物联网在农业领域的应用发展，应遵循“自主创新、集成应用、培育产业”的发展模式。一是紧紧围绕发展现代农业的重大需求，重点突破农业专用传感器瓶颈性科学技术难题与新产品开发、农业传感器网络、智能化农业信息处理等一批重大共性关键技术，构建适于推广应用的重大技术、产品和应用系统示范原型；二是集成信息技术领域已有共性关键技术产品和农业领域多年来积累的无线传感器网络技术研究成果，着力开展面向产业应用的示范实验研究，构建产业化推广应用模式；三是培育一批农业物联网相关新兴产业，提供产业技术支撑，加快转变农业发展方式，提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率，增强农业抗风险能力、国际竞争力和可持续发展能力。结论

物联网是全球信息化发展的新阶段。物联网产业的发展，为实现农业的信息化、产业化提供了前所未有的机遇。同时，农业也为物联网产业的发展提供了最为广阔的应用平台。物联网技术的发展，将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器，也将为培育物联网农业应用相关的信息技术和服务产业发展提供无限商机。

【参考文献】

耿军涛，周小佳，张冰洁。《基于无线传感器网络的大气环境检测系统设计》 孙忠富，曹洪太，李洪亮。《基于GPRS和WEB的温室环境信息采集系统的实现》

白红武，滕光辉，马亮。《蛋鸡健康养殖网络化管理信息系统》 王立方，陆昌华，谢菊芳。《家畜和畜产品可追溯系统研究进展》 张长利，沈维政.《物联网在农业中的应用》