智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用正在逐步拓寬，可以實現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測、科學(xué)種植，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。
一、什么是物聯(lián)網(wǎng)
到目前為止，業(yè)界還沒有統(tǒng)一明確的定義，但可以認(rèn)為它是指在物體中安放具有感知能力的芯片，把采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，最后由計算機(jī)把這些信息進(jìn)行集中處理的一個系統(tǒng)，從而實現(xiàn)物與物之間、物與人之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層共同構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，底層是感知層，通過傳感器、智能卡、RFID電子標(biāo)簽、二維碼、識別碼等來采集信息;第二層是網(wǎng)絡(luò)層，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞;最上層是應(yīng)用層，完成信息的分析處理，以實現(xiàn)物與物、人與物之間的識別與感知，發(fā)揮智能作用。
二、物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1. 產(chǎn)業(yè)鏈全程信息追蹤與溯源體系
近年來，國內(nèi)食品安全問題層出不窮，這些事件引起了社會的極大關(guān)注，之所以問題頻發(fā)，主要是農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售缺乏監(jiān)管，消費者的知情權(quán)較少，如果加大對農(nóng)副產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通整個流程的監(jiān)管，則可以將食品問題概率降至最低，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可在這方面發(fā)揮比較重要的作用，建立從生產(chǎn)―加工―運輸―銷售全過程的監(jiān)控和追蹤系統(tǒng)，確保農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全。目前國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些應(yīng)用實例。比如，在成都、青島等地區(qū)已經(jīng)展開豬肉安全工程，給農(nóng)貿(mào)市場的豬肉安裝電子芯片，用來跟蹤豬肉的生產(chǎn)、加工、批發(fā)以及零售等各個環(huán)節(jié)。具體的做法是將電子溯源秤配備給農(nóng)貿(mào)市場的豬肉經(jīng)營店，消費者在購買豬肉時的收銀條上附帶有食品安全追溯碼，憑借收銀條上的追溯碼就能查詢生豬來源、屠宰場、質(zhì)量檢疫等多方面信息。再比如，在北京奧運會期間更是啟用了食品安全追溯系統(tǒng)，通過RFID電子標(biāo)簽、GPS等技術(shù)，將奧運場館就餐人員所消費的食品原材料信息與身份信息與進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣可以從一個運動員的菜譜就能追溯到農(nóng)田;另外對供應(yīng)企業(yè)從產(chǎn)品加工、物流配送、供貨等過程進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，包括對奧運食品運輸車輛實行GPS定位，一旦溫濕度超過規(guī)定范圍，管理人員就收到報警。食品安全追溯系統(tǒng)既為奧運會的食品供應(yīng)提供了安全保障，更是奠定了物聯(lián)網(wǎng)在中國農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
2.智能化種植、養(yǎng)殖
眾所周知，溫室內(nèi)部的二氧化碳濃度、土壤濕度、空氣溫濕度及光照等信息對生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。在溫室中可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用不同的傳感器節(jié)點來測量基質(zhì)濕度、成分、溫度、pH 值以及光照強度、空氣濕度、氣壓、二氧化碳濃度等，再通過數(shù)據(jù)處理，自動控制溫度環(huán)境和灌溉、施肥作業(yè)，從而給植物生長提供最佳的生長環(huán)境。除了對溫室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，也可實現(xiàn)信息的分析與處理，將傳感器節(jié)點替換成無線傳感器，這樣能接收無線傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大面積數(shù)據(jù)的獲取、管理和分析處理，并將處理的結(jié)果匯報給用戶。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，養(yǎng)殖戶往往特別不愿意碰到又悶又濕的天氣，這樣的天氣里魚塘水中的溶氧量會不夠，水中的pH值也可能發(fā)生大的變化，水中的氨氮含有量也可能有變化，這都會影響魚的正常生長。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對水質(zhì)進(jìn)行全天24小時監(jiān)測，包括對水溫、pH值和溶氧量等各項基本參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時自動處理或通過短信迅速通知養(yǎng)殖戶。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后同樣也能解決投食的問題，什么時候投，投多少會由傳感器監(jiān)測或處理。此外，養(yǎng)殖戶也能可以通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)終端隨時隨地查詢魚塘溶氧量、溫度、水質(zhì)等情況，從另一個角度來說也降低了養(yǎng)殖戶的工作量，解除了養(yǎng)殖戶常年塘邊值守的痛苦。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可達(dá)到改善養(yǎng)殖、種植的產(chǎn)品品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
3.農(nóng)業(yè)信息推送
很多人認(rèn)為農(nóng)業(yè)信息的推送僅僅是指天氣預(yù)報的推送。但現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要更多的支持因素，比如前面提到的養(yǎng)殖業(yè)使用物聯(lián)網(wǎng)，那么農(nóng)業(yè)主管部門可以匯總所有魚塘的數(shù)據(jù)，并預(yù)測未來一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化，然后通過短信平臺向所有水產(chǎn)養(yǎng)殖人員進(jìn)行短信群發(fā)，通知到養(yǎng)殖戶做好天氣預(yù)警、疾病預(yù)警等情況，讓水產(chǎn)養(yǎng)殖戶提前采取應(yīng)對措施降低損耗。再比如目前黑龍江部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)把施肥數(shù)據(jù)、測土配方通過手機(jī)發(fā)送給農(nóng)戶，給農(nóng)民的播種、施肥提供依據(jù)。
三、目前農(nóng)業(yè)中使用物聯(lián)網(wǎng)的局限性
1.實現(xiàn)成本較高
雖然傳感器的成本近年來有了很大程度的下降，但其應(yīng)用成本仍偏高，一個濕度傳感器要幾百元，一個土壤水分傳感器要一千多元，一個溫室全部環(huán)境參數(shù)傳感器要在一萬元左右，對于農(nóng)民來說仍然是筆很大的投入，所以目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還主要集中在一些科研院所、農(nóng)業(yè)企業(yè)及政府推動的項目中，要大規(guī)模推廣還需要大幅度的降低成本。
2.技術(shù)問題
目前傳感器可能會由于安裝位置不當(dāng)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，或者傳感器穩(wěn)定性不好因時間而采集數(shù)據(jù)發(fā)生改變，也有部分無線傳感器傳輸信號距離有限、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、維護(hù)成本較高。再比如供電問題也不太好解決，若采用太陽能供電，則功率不夠，若使用交流電則絕大部分溫室無電而需重新布放電源線，這些都限制了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中大規(guī)模普及。
四、結(jié)束語
雖然物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在不遠(yuǎn)的將來智能農(nóng)業(yè)會距離人們越來越近，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式和消費方式也會發(fā)生巨大的改變。
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