农业物联网发展前景（精选8篇）
农业物联网发展前景 篇1
基于农业物联网技术的智能农业产业发展现状研究
引言
目前，信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式，同时也被广泛应用于农业各个领域。智能农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态，其显著特征是在农业产业链的各个关键环节，充分应用现代信息技术手段，用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。
在智能农业环境下，信息和知识成为重要投入主体，并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率，智能农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中，智能农业将成为发展现代农业的重要内容，为加快发展农村经济，进一步提高农民收入提供新的经济增长极；为加快农业产业化进程，增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。智能农业是现代农业的重要标志和高级阶段
1.1 智能农业的基本特征
托普物联网指出智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。
智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察，记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。
现代农业相对于传统农业，是一个新的发展阶段和渐变过程。智能农业既是现代农业的重要内容和标志，也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约，其核心是信息、知识和技术在农业各个环节的广泛应用。1.2 智能农业的产业特征
智能农业是一个产业，它是现代信息化技术与人的经验与智慧的结合及其应用所产生的新的农业形态。在智能农业环境下，现代信息技术得到充分应用，可最大限度地把人的智慧转变为先进生
产力，通过知识要素的融入，实现有限的资本要素和劳动要素的投入效应最大化，使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素，使农业增长方式从主要依赖自然资源向主要依赖信息资源和知识资源转变。因此，智能农业也是低碳经济时代农业发展形态的必然选择，符合人类可持续发展的愿望。1.3 现代的智能农业
智能农业被列入政府主导推动的新兴产业，表明智能农业时代的到来，智能农业与现代农业同步发展，使现代农业的内涵更加丰富，时代性更加鲜明，先进性更加突出，必将极大地提升农业现代化的发展步伐。物联网技术是智能农业的重要支撑
物联网是以感知、识别、传递、分析、测控等技术手段实现智能化活动的新一代信息化技术，其特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。因此，物联网在农业领域的广泛应用，既是智能农业的重要内容，也是现代农业的强大技术支撑，同时，智能农业的发展也将为物联网技术在农业领域的应用提供无限广阔的市场。
物联网四大技术
2.1 物联网技术引领现代农业发展方向
智能装备农业现代化的一个重要标志，物联网等技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑。
这些技术在农业中广泛应用，可实现农业生产资源、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享，以保证产前正确规划而提高资源利用效率；产中精细管理而提高生产效率，实现节本增效；产后高效流通并实现安全追溯。农业物联网技术的发展，将会解决一系列在广域空间分布的信息获取、高效可靠的信息传输与互联、面向不同应用需求和不同应用环境的智能决策系统集成的科学技术问题，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新兴技术和服务产业发展提供无限的商机。农业物联网在提升农业智能化水平，推动农业现代化的进程中将具有广阔的应用前景。
智能农业系统构造图
2.2 物联网技术推动农业信息化、智能化
应用各种感应芯片和传感器，广泛地采集人和自然界各种属性信息，然后借助有线、无线和互联网络，实现各级政府管理者、农民、农业科技人员等“人与人”相联，进而拓展到土、肥、水、气，作物、仓储和物流等“人与物”相连，以及农业数字化机械，自动温室控制，自然灾害监测预警等“物与物”之间相联，并实现即时感知、互联互通和高度智能化。2.3 物联网技术提高农业精准化管理水平
在农业生产环节，利用农业智能传感器实现农业生产环境信息的实时采集和利用自组织智能物联网对采集数据进行远程实时报送。通过物联网技术监控农业生产环境参数，如土壤湿度、土壤养分、pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2 浓度等，为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据，优化农作物生长环境，不仅可获得作物生长的最佳条件，提高产量和品质，同时可提高水资源、化肥等农业投入品的利用率和产出率。2.4 物联网技术保障农产品和食品安全
在农产品和食品流通领域，集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络等农产品和食品追溯系统，可实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理，对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控，可实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接，不仅实现农产品和食品的数字化物流，同时也可大大提高农产品和食品的质量。
2.5 物联网技术推动新农村建设
通过互联网长距离信息传输与接近终端小范围无线传感节点物联网的结合，可实现农村信息最后落脚点的解决，真正让信息进村入户，把农村远程教育培训、数字图书馆推送到偏远村庄，缩小城乡数字鸿沟，加快农村科技文化的普及，提高农村人口的生活质量，加快推进新农村建设。智能农业是国家发展现代农业的战略选择
3.1 农业的重要地位
“十二五”时期是国家全面实现小康并向基本实现现代化迈进的重要时期，也是加快转变发展方式、推动经济转型升级的关键阶段。要实现这一目标，必须把稳定发展农业经济作为全部工作的重中之重，用现代装备武装农业、现代科技提升农业、现代理念营农业、现代知识培训农民，进一步加快推进农业现代化建设，提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争能力。3.2 现代农业的制约因素
目前，国家在加快推进农业新兴产业发展，力争率先实现农业现代化过程中还存在不少制约因素，主要表现在：
一是农业本身是“露天工厂”，在农业生产过程中对自然环境和生长因子的控制水平不高，农业生产风险的不确定性和动物疫情变化的突发性难以掌控，农业生产成本持续提高，农产品价格不确定，农民收益不稳定。
二是产业化发展水平还不适应现代市场经济要求，以高新技术应用为主的农业高效规模化水平不高；农业组织化还处于初级阶段；农业总体上看，生产与消费脱节，经营与市场分离，土地利用分散，农民与市民分隔等状况还未有根本改变，农业生产还未形成产前、产中、产后全过程紧密链接，生产、流通、消费相互衔接的现代农业产业体系。
三是农业信息化水平不高，信息技术在农业生产、流通、管理、监控等各个环节的应用不够广泛，缺少典型示范。智能农业在现代农业中的显示度不高，严重影响了农业资源利用率和生产效率的提高。
四是农业生态环境问题越来越突出，农村面源污染治理压力较大，传统农业生产方式和管理模式已难以为农产品质量与安全提供可靠保障。
五是农业的功能单一，农业的生产功能、文化功能、生态功能、休闲功能等综合功能远未协调发展起来，农业服务产业化水平不高，农业外延功能潜力有待大力挖掘和开发利用，着力提高农业的品牌效应、区域特色和综合竞争力。
农业信息技术和智能农业的应用将为解决以上问题提供有效手段。在江苏农业资源十分匮乏、劳动力资源十分紧缺的省情下，加强智能农业的应用，对于突破江苏农业产业发展瓶颈，改变粗放的农业经营管理方式，提高动植物生产管理科学化水平，提高农业资源利用效率，提高疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展，实现江苏“两个率先”的战略目标，具有十分重大的意义。国家智能农业产业发展的目标任务和重点方向
以转变农业发展方式，提高农业规模化、产业化、标准化、集约化、信息化水平为目标，构建以物联网技术装备为基础、高新科技为支撑、现代经营为特征，劳动生产率高、土地产出率高、综合效益高的现代农业产业体系，为贯彻落实江苏省委、省政府又好又快推进“两个率先”的重大战略决策部署，加快江苏农业现代化进程作出贡献。4.1 农业自然资源与产地环境智能监测研究与应用
充分应用物联网感知、监测与智能评估等关键技术，建立农产品生产源头自然资源环境动态监测网络，构建适用于不同地域特征和类别的农产品产地环境质量评估模型，集成开发作物生长环境质量监测与评估综合知识系统，为农业产业发展提供安全可靠保障。环境资源监测系统关键技术适用于大田环境的关键参数传感器产业化集成技术，服务于传感器网络优化的地理环境参数的提取与重构技，复杂地理环境下农业物联网多维模型的实时交互与协同技术基于空基传感器组网的区域尺度农业主要灾害因子快速获取技术空地传感器网络支持下的农业多源数据同化与时空尺度转换技术。
4.2 农作物生产生命周期物联网技术研究与应用
以建设新型农业产业形态为目标，以有机粮食生产、设施园艺生产（蔬菜、食用菌、花卉）、设施养殖业生产（畜禽、水产）等为实施对象，集成应用物联网实时感知与监测技术、自组织通信网络技术、智能管理决策技术、综合信息服务技术、云计算与云服务技术等，建设较大规模的以物联网技术装备综合应用为显著特征、与高效集约、绿色低碳生产技术相结合的高水平智能化、产业化、标准化现代农业示范区，实现对主要作物生长信息实时感知、智能诊断、精确调控与智慧管理，以引领设施作物向高产出、高效益、安全优质、低碳环保方向发展。4.3 农产品质量安全物联网技术研究
以国家食品安全标准为目标，应用物联网溯源与质量控制技术，对示范区农业资源与生长环境
实施智能监控，为安全生产提供技术支撑；对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识，构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系，为消费者提供农产品安全保障。4.3 农产品质量安全物联网技术研究
以国家食品安全标准为目标，应用物联网溯源与质量控制技术，对示范区农业资源与生长环境实施智能监控，为安全生产提供技术支撑；对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识，构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系，为消费者提供农产品安全保障。针对农产品质量安全监测与溯源需求，从原材料供应、产品生产过程、产品质量检测、产品加工、物流配送、仓储、零售及消费等各环节对农产品状态进行跟踪与控制，形成完整的农产品生产全过程的可追溯，实现农产品“从产地到餐桌”的全程质量控制和过程跟踪与追溯。
4.4 构建基于物联网的农村综合信息服务平台
针对农村信息服务最后一公里的难题，综合运用智能推送技术、自组网络技术、无线网络技术、触摸屏技术、智能终端技术等，构建基于物联网的农业综合信息服务平台，面向广大农民，实现农村综合信息智能推送服务。主要内容包括：
①开发农村信息智能服务综合管理系统软件，集现代农村远程教育、农业远程视频诊断、农村信息定制服务、农民电话咨询等功能为一体，切实解决农村信息服务最后一公里难题；
②以简化直观、易用方便为特点，以农村社区（村）或农业企业建立信息终端服务站点，以智能触摸屏一体机作为载体，研制适用于农民使用的“农村信息一点通”配套信息服务终端新技术产品；
③以集成化的农业知识库群为信息资源保障，以有线网络与无线网络相结合，构建信息服务管理中心，实现对前台应用系统的数据支持和集中管理，以及信息的发布和内部传递，集信息推送、资源管理、终端远程维护等功能为一体。
④建立农业综合信息服务平台示范应用基地，利用信息服务智能终端开展现代农村远程教育、农业远程视频诊断、电话热线咨询等面向农民的信息服务，实现对农村社区（村）、专业合作组织
等信息智能推送服务，以发展农村信息服务产业为目标，创新服务方式和经营模式，形成公益性服务与市场化运作相结合的新型农村信息服务运行机制。4.5 强化农村智能化信息服务
农村信息化服务是发展智能农业的重要内容。
首先要始终以信息资源建设为核心，加强信息资源保障体系的建设。充分发挥我省科技资源优势，着力加强农村信息资源建设，为广大农村不断提供现代科技信息、市场经济信息和先进文化信息，促进农业生产方式的转变，推动现代农业发展和社会主义新农村建设。
二是要构建农业科技服务与技术推广信息终端服务体系和网络。要大力开发和充分利用集成化的信息技术产品，为广大农业技术推广人员、农民、农业专业合作社经营者提供便捷、快速、简易、实用的智能化农业信息服务终端产品。以全省综合农业信息服务平台为支撑，为广大农村用户提供信息服务和知识保障。不断强化信息服务手段，转变传统的农业技术推广方式，用信息技术促进农业技术推广和科技成果转化，大力提升农村现代科技服务水平。
三是要加强农村公共智能信息服务，要充分利用触摸屏、显示屏等媒介，以村、镇、农村社区、农业专业合作社、农村科技园区、农村科技服务基地等公共场所为重点，为广大农民和农村社区居民提供公益性信息服务。
四是要从政策层面上设计推动农村信息化发展的投入、投资机制和创新、服务激励机制，如建立农村信息化建设专项资金，以支持农村信息化技术应用与服务模式创新活动为重点，引导全省科研院所、高校和 IT 企业的智力资源、技术资源和信息资源向农村汇聚，促进现代信息科技向农村转移，不断缩小城乡信息化差距；参照农业良种补贴、农机补贴等办法，建立农村信息服务补贴制度，对开展农村公益性信息服务的机构和农村种养殖大户等，政府给予适当的信息资费的补贴。4.6 发展特色智能农业观光旅游产业
在农业产业服务领域，通过智能化技术的应用，把农业生产过程与农业观光、旅游、休闲、科普等有机结合进来，吸引市民到乡村与村民共同开展参与式农业生产，订制农产品，体验生产劳动，监控农产品生产全过程，实现城市与乡村融合、农民与市民互动，生产与消费联结，推动形成新型农业产业经营业态，从根本上实现传统农业向现代农业生产方式、经营方式的转变。规划实施基于物联网技术应用的现代农业参与式观光旅游产业示范区，以生态休闲、科普教育、认养订购、农耕文化等为特色服务产品，构建生产者、消费者、观光客三位一体的新型产业链。4.7 创新新型智能农业产业服务商业模式
以物联网技术创新与应用为驱动，以市场消费为主导，以产前、产中、产后一体化为目标，转变生产方式和经营模式，构建新型农业产业服务商业模式。对示范区域农业相关物理资源和信息资
源进行高度系统化整合和深度开发激活，构建贯穿整个农业生产、物流、经营领域的多元投资建设模式、智能化管理模式、产业化服务模式，形成服务公众、农民受惠、企业得益的聚合式产业价值链。
4.8 探索智能农业经营业态
结合虚拟数字技术、远程视频实景传播技术等，构建基于电子商务技术、淘宝商业模式的农产品网络超市。以面向不同消费群体的市场化需求为导向，生产无公害农产品、绿色食品、有机农产品，实现订单式生产、网络化采购、物流式配送，形成以技术流、产品流、信息流为主要调控手段，以高效益、高产出为重要特征的现代化农业经营业态。
农业物联网发展前景 篇2
1 农业物联网技术的发展前景和农业的需求
我国在物联网技术的研究方面,投入了大量的物力财力,在各个行业开展应用互联网的示范工作,其中在农业方面的应用取得了一定的成效,农业物联网通过将感应器置入到机械设备、土地以及灌溉系统等物体中,形成一种“物网”,是将物与互联网进行整合,利用互联网技术进行智能分析,对农业生产进行动态监测、管理、控制,在进行农业生产管理时更加精细,将无线传感器网络应用在对农作物的田间和温室环境的控制以及进行信息及时反馈,用环境信息监测手段对动植物的生长环境进行监测来保障动植物的健康生长,提高生产的产量和质量,同时也可以将农用的传感器应用于制造移动信息装备、农业网络信息服务、农业精细化设备产业、农产品流通产业等,提高农业资源的利用率和农业的生产力水平,提高农业经济水平。
受科技和经济的影响,农业结构已经发生了很大的变化,在我国许多地区都已经实现了基本的机械化生产,我国的农业生产也已经向现代农业迈出了很大一步,而农业的机械化发展需求也越来越大,农业机械的智能化成为了农业装备制造企业提高自身的竞争力的需求,机械设备需要做到既满足农作物的发展需求又要减少物资的投入,推进节约型机械化农业的发展,到达节水、节肥、节药等,降低生产成本保护生态环境,进一步实现农业的可持续发展,机械化生产是为了将农业生产变为节约型农业。在推行节约环保的农业发展模式的理念的不断推广,对于机械化的的精准程度要求也越来越高,为农机产品配备更加精准的农业网络系统已经成了农机的发展潮流。因为我国的土地较为集中、生产规模较大,考虑到复式作业以及节本增效等,我国的农业生产机械化需要向大型化发展,大型的农机设备作业效率较高、质量好、作业成本低、可以进行联合作业来发挥优势,农机向大型化发展已经成了我国农业机械化的发展需要了。
2 物联网在农业机械化的应用
2.1 在农业生产应急机制方面的应用
虽然我国的农业科技水平不断的提高,但是我国的农业生产还是不太稳定,自然灾害的频频发生,造成一定的损失,阻碍了我国的农业经济发展,农业经济水平相对低下。在全面的推广使用机械化设备时将物联网技术有效的结合起来,通过互联网技术进行环境分析,构建自然灾害的预警系统,对灾害进行全面的预防,我国农作物生产每年受自然灾害的影响都很大,尤其是恶劣天气的影响,而物联网技术可以做到对环境的实时监测,在恶劣天气来临之前做到提前预警,让农民有充分的时间进行应对准备,提高农民在应对复杂多变的天气的能力,例如在对水田进行监测时可以掌握水位变化信息,通过水位测定感应器进行预测,及时收集水位信息,掌握水田作为的生长土壤的温湿度、p H值以及光照强度等,根据这些信息判定农作物的生长环境,增加农作物的经济效益,物联网的应用还可以在灾害发生后及时进行农机调配进行灾情的救援,减少农业经济损失。物联网的应用可以提高农作物的产品质量、性能,在农业机械化生产中有着广阔的使用前景。
2.2 物联网技术在农机现代化的4S管理和农机的区域划分中的具体应用
由于每年的农作物生产需求不同,所以在对农机的需要方面也有着不确定性,而且我国农作物生产受自然环境的影响较大,造成农机的需求不稳定性,总会遇到或多或少的情况,针对这一情况,使用物联网技术,首先可以明确农机的实际数量以及农机的具体位置做进一步的追踪,方便农民使用,物联网的使用显著的提高了农机的精准性以及方便性,实现农机利用的效率最大化。农机4S是一种将整台机器、零配件和售后服务以及信息回馈集中在一体的农机现代经营模式,是我国现阶段常用的农机经营模式,在这种模式中利用物联网技术可以对产品运输、农机营销、农机使用与回收等环节进行定位,完善商家对农机库存的管理方式,减少储存成本,实现及时供货及时补货,降低管理错误率,即使是农机在使用时出现问题也能做到及时定位在最短的时间采取补救措施,还可以做到对质量不合格产品的及时召回提升服务水平。
3 结语
物联网技术的发展掀起了第3次世界信息产业的浪潮,物联网技术的发展可以进一步拉动经济的增长,为全球的经济复苏提供了技术支持,在农业生产中利用物联网技术,提高农业的机械化水平,为生产者带来更多的经济效益。
参考文献
[1]赵璐,杨印生.农业物联网技术与农业机械化发展[J].农机化研究,2011(08).
[2]彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报,2012(02).
农业物联网发展前景 篇3
概念误区
20世纪80年代中期，精细农业开始出现，它是指利用最新技术，通过改变利率和混合领域内的需求以降低化肥投入、减少成本为出发点，以实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化为目标的一种现代化农业理念。最初是由美国、加拿大等国基于大田作物的基础上提出来的。精细农业是基于信息和知识支持的现代农业，它和农业信息化的关系密切，本质上是一种以知识为基础的农业管理系统，核心是要实时动态地获取农田小区土壤和农作物的信息，诊断作物长势和产量时空差异的原因，并对小区进行准确的灌溉、施肥、喷药，最大限度地提高水、肥和杀虫剂的利用效率，减少环境污染，获得最佳的经济效益和生态效益。精细农业技术从实施过程来看大致包括农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策实施四大部分。在这个实施过程中，一些关键性的技术贯穿其中，统一在变量作业、施用机具的精细农业技术系统的载体上。其中RS（遥感）是属于农田信息的获取手段，GPS（全球定位系统）是地理位置信息的获取手段，GIS（地理信息系统）是农田信息的管理和分析手段，DSS（决策支持系统）和ES（专家系统）是决策支持系统的核心，VRT（变量投入技术）体现在决策田间实施的过程中。
但是，欧美的精细农业，主要针对的是棉花、大豆、玉米、小麦等类型的大田作物，而在我国，农业是个庞大的产业体系，气象、土壤的复杂度，地域的广域性，都远非欧美国家能比拟的。精细农业的思想，我们可以引进，但要落在中国农业上面，就要进行适当的改进，应具有中国特色，才能满足、促进中国农业的发展。
技术误区
欧美国家的精细农业，重点在大田、露天作物，所以他们的精细农业技术比较侧重应用遥感系统、地理信息系统、全球定位系统和农业专家系统。精细农业的技术基础，是由信息技术支持的，根据空间变异，定位、定时、定量地实施的一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面要查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面要确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。目前，精细农业主要依靠3S（GPS、GIS、RS）技术来开展各项操作。
全球定位系统（GPS）：GPS是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度、全天候、全球性的精确定位系统。GPS是精细农业的基础，主要用于实时、快速地进行田间信息的采集和田间操作的精确定位，在精细农业中发挥了重要作用，为农田信息定位，指挥农机行走和农机作业，同时对周边环境进行不定期监测定位，为农业专家系统提供有益的空间信息。
地理信息系统（GIS）：是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素，储存在计算机内，通过计算机及数据库管理软件，可以对有关内容进行快速查询、评估、分析、更新、修改、存档、传输等。通过GIS可快速检索各点的土壤、空气等状况，再据此采取措施，有针对性地运用精细农机进行操作。
遥感系统（RS）：由传感器、载体和指挥系统等3部分组成。农业遥感技术是现代航空技术、计算机技术等相结合的产物，是人类从空间对地球进行观察的手段。RS对各种物体如土地、河流水系、农作物等进行观测，使人们快速获得相关农业信息，其准确性较人工预报大大提高。
但是，在我国，除了个别省市有类似欧美的农业条件（地域广阔、土壤、气象单一）外，绝大多数地方是不尽相同的。我国山地、丘陵、荒漠、平原等地形地貌特点各式各样，不同的环境适合不同的农产品生长，需要不同的技术手段。中国拥有全球规模最大的设施农业，但在设施农业范围里，3S系统几乎毫无用处，而耗资庞大的农业专家系统，在具体的农业生产方面，其价值也很有限。
应用误区
在当前乃至相当长的时间里，精细农业应用的核心领域不是大田露天作物，而是高效设施农业。我们在研究、探索精细农业具体应用的时候，必须考虑到因地制宜、就地取材、多快好省的原则。把国外精细农业的技术模式照抄照搬地应用到国内的农业生产上来，显然不合适。
2 物联网技术在农业领域的发展现状
自从2009年国家提出物联网发展战略之后，全国各地在中央和地方政府的鼓励、扶持下，进行了农业物联网技术的研发、生产和推广。时至今日，各地的发展状况如何呢？
农业物联网发展状况
首先，前两年立足于农业物联网系统的企业，多数已经倒闭或转型。近两年新成立的农业物联网企业，虽然生存环境也很恶劣，但由于政府每年有推出农业物联网项目，所以在正常情况下，仍能维持农业物联网企业的艰难生存。
其次，国家在农业物联网系统的项目方面，投入还是比较大的，每年都有巨额的项目扶持资金。
第三，农业物联网在国内的推动，完全是靠政府，难以产生良好的市场空间。所以，各个物联网企业面临市场竞争的时候，根本没有生存和发展能力。
物联网技术在农业领域中的应用现状
由于物联网智能农业项目主要的推动者是政府和学者，造成物联网技术方案的发展逐步脱离了实践应用，造成各家物联网农业科技企业越来越依赖政府的项目申报与推广，而不是从市场获取动力。
当前流行的农业物联网技术路线，主要是基于传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术、专家系统技术和图像采集处理技术的高科技产品的运用，集成智能控制算法、温湿环境预测模型、农业生长发育模型及病害预测模型等，实现农业生产、加工、流通和消费等环节的智能化控制。
（一）实现生产环境智能化控制
采用不同的传感器测量环境参数，通过各种仪器自动控制相关机电设备，为农作物精准调控提供科学依据，优化农作物生长环境条件，提高产量和品质，还可以提高水、肥、药等农业投入品的利用率和产出率。
nlc202309030402
（二）实现水肥系统精细化
通过土壤肥力、水分检测，为作物提供了更好的生长环境，利用现有节水设施，提高效益，使灌溉、施肥、打药更加节约有效。
（三）实现农产品加工环节自动化
物联网技术渗透到农产品的加工技术与设备中，使农产品的加工设备朝着自动化和智能化方向发展，从而实现农产品加工过程的自动远程控制，实现降低成本、提高生产效率和产品品质的目标。
（四）实现农产品生鲜物流信息化
在农产品运输、仓储阶段，可对运输车辆、仓库进行位置信息查询和视频监控，及时了解车厢或仓库内外的情况和调整内部温湿度。
（五）实现农产品安全可溯化
由集成应用电子标签、条码、传感器网络、通信和计算机网络等构建农产品和食品追溯系统，可实现农产品质量跟踪、溯源和可视化数字管理，即对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控，及农产品安全信息在不同供应链主体之间进行无缝衔接，大大提高农产品质量。
结论
首先，透过以上内容，我们可以看到，现阶段的农业物联网与中国的农业脱节非常严重。
其次，物联网技术在农业方面的应用，看起来是服务于农业，其实是服务于政府。在我们过去承担的政府项目中，各个承担智能农业项目的农场单位，他们对物联网技术基本都是抱着反感应用、应付了事的态度。
第三，现在的物联网智能农业项目，难以给农业生产带来实际的帮助，也难以起到各级政府所期待的示范推广作用。
3 物联网精细农业的应用
物联网精细农业概念
物联网的核心价值在于产业升级，而不是产业再造。而产业升级，势必要求传统产业要有相应的升级基础。具体说到农业领域，只有高效设施农业，才具有产业升级的设施条件，其高效性，也使得其具有能力支付升级成本，并使升级后能很快带来经济和社会效益。
因此，我认为有必要把“物联网智能农业”改名为“物联网精细农业”。物联网精细农业是节约、环保的“两型”农业，它以优质高效为目标，追求以最少的投入实现优质、高产、高效的目标，可以有效保护环境，实现农业可持续发展。
物联网精细农业的应用案例
南京瀚之显电子科技有限公司，主要从事农业物联网业务。在农业行业细分中，公司主攻高档花卉市场领域，4年多来，公司一直把物联网技术与高效设施农业紧密结合，以实现物联网精细农业为长远目标。国内还有一些企业，也在走类似的道路。比如，有的公司专门做奶牛场的生产管理；有的公司专门做蛋（肉）鸡的生产管理；有的专门做生猪的生产管理等等。
农业涉及的领域非常宽广，没有哪家公司能一网打尽。只有做专做精才是王道。再则是选择从精细农业、设施农业做起，这些领域，无论是基础设施还是人员素质，都容易接受最新的物联网技术，同时也有经济实力承担各项费用。
物联网精细农业的发展前景
物联网精细农业，已成为合理利用农业资源、提高农作物产量和品质、降低生产成本、改善生态环境及农业可持续发展的关键技术之一。然而，信息技术及其装备薄弱、价格过高、操作过于复杂，也是阻碍精细农业发展的根本因素。因此，在我国发展物联网精细农业必须分步推行，从应用较为成熟、投资较小的阶段性成果开始，以经济附加值比较高的设施农业领域为起点，先进行环境信息的自动采集，逐步过渡到半自动化、自动化作业：在推广上，应先在受自然条件影响小、时空差异不大和工业化程度较高的设施农业生产中应用，在大规模的农场和农业高新技术综合开发试验区实践，然后才向有条件的农村和农户渗透。这样才符合我国的国情，逐步形成自身特点。
农业物联网发展前景 篇4
【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
农业物联网发展前景 篇5
智慧城市服务专家 物联网安全创造者
一、系统简介
智能农业沙盘演示系统分为智能农业、水利灌溉两个部分。智能农业系统
通过采集温度数据信息、湿度数据信息、二氧化碳、光照、土壤湿度等数据信息，通过无线网（433MHz）传送给嵌入式智能网关，嵌入式网关通过有线网络或移动网络（GPRS、3G）传给后台，通过屏幕显示农业生产环境数据信息，并进行分析处理，控制风扇、喷水阀、灯、数码管等设备的工作状态。在产品设计上充分利用Cortex-A8开发板的资源和PC电脑，包括丰富的中断源、IO控制，快速准确的实现传感器信息采集、无线通信、继电器控制等功能。
水利灌溉系统
通过采集水库水位、闸门开启状态、水速、土壤湿度等数据信息，通过无线网（433MHz）传送给嵌入式智能网关，嵌入式网关通过有线网络或移动网络（GPRS、3G）传给后台，通过屏幕显示水利、水文数据信息，并进行分析处理，控制闸门开启、泵机开启等设备的工作状态。在产品设计上充分利用Cortex-A8开发板的资源和PC电脑，包括丰富的中断源、IO控制，快速准确的实现传感器信息采集、无线通信、继电器控制等功能。
智能农业沙盘演示系统在远程控制方面采用嵌入式系统平台，可实现信息读写、设备控制、无线通讯等多种功能；支持多种传感器，结构化设计。Cortex-A8嵌入式平台、单片机以及物联网ZigBee、433MHz技术的融合，可以让学生从实际生活中感受物联网的应用，并通过实践快速学习嵌入式、无线通讯、单片机等技术，对物联网这个庞大的系统做一个亲身的感受，以便以后的物联网开发。
二、系统构架
三、系统软件
.......实时数据查询； 历史数据记录绘制； 大棚内温湿度自动调节； 大棚土壤湿度自动调节； 大棚光照强度自动调节； 水库水位自动控制； 多终端客户端。
四、开发套件
为更好的满足学校师生教学及实验的需求，微分电子根据现实实际情况，开发并提供“实训系统”相关的开发套件。利用此类套件，不但能使更多的学生参与的到实验中去，还能在“沙盘实训系统”之外，自由组合各个套件进行课程实验和其他各种创新型实验，提高学生的学习兴趣和创造激情。
主要硬件包括：
物联网网关、ZIGBEE模块、排风设备、滴灌设备、光照设备、LED补光灯、控温设备、卷帘设备、各种传感器（土壤温湿度传感器、土壤电导率传感器、土壤水分传感器、水温传感器、PH值传感器、流量传感器、水位传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器、光照传感器、烟雾传感器、火焰传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器）等。
五、其他服务
中国物联网发展报告 篇6
物联网：物物相连 传感未来
——AMT咨询中国物联网（暨传感网）发展报告
潘多拉星球上所有的动植物构成了一个巨大的网络，每个物体之间都能通过心灵的沟通来指挥其行为，而沟通的方式正是纳威人的辫梢和树木的根须。天人合一的巨大网络让所有的一切变得有生命和灵性，人与自然之间的互相依存也变得清晰可触。
——电影《阿凡达》片段。
电影《阿凡达》为人们展示了一个神奇的外太空世界，这些细节具体到现实科技的发展，就是物联网在未来的典型应用。的确，物联网技术的应用将“让一切自由连通”，甚至做到“沟通从心开始”。
物联网概述
物联网也被称为传感网，2009年由国家工业与信息化部副部长奚国华在当年的中国国际通信展上，对这两个名称进行了界定：“传感网和物联网其实是两个名字一个概念，为方便交流宣传，传感网是官方用名，物联网可作为‘小名’使用。”
根据1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出的物联网的概念。物联网的英文名称为“The Internet of things”，即“物物相连的互联网”。是指通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
传感网概念则是从技术的角度对物联网的这一实质进行了阐述：随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。除传感节点组成的网络外，传感网还能与互联网、移动通信网等网络实现全面融合。
无论是物联网还是传感网，其实质都是将红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网结合起来而形成的网络，让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。因此，物联网和传感网实际上是从不同角度出发对同一个事物的命名。物联网技术应用前景
物联网能够通过信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理，从而可以使物品(商品)具有“智慧”，在没有人的干预的情况下彼此进行“交流”。而RFID正是能够让物品“开口说话”的一种技术。RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，俗称电子标签。作为一种非接触式的自动识别技术，RFID可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
具体到现实生活当中，物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。就目前来看，行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。研究发现，智能交通、城市安防、智能
电网等行业市场成熟度较高，传感技术成熟，政府扶持力度大，在许多城市已经开始规模化应用，市场前景广阔，投资机会巨大，将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。而医疗卫生、家庭、个人等领域的智能传感应用则需要较长的时间，技术、标准均有待于进一步完善，大多产品还处于试验阶段，短期内不会大规模应用。
中国物联网发展环境分析
物联网被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，已经引起了世界各国的高度重视。在我国，国务院总理温家宝以及工信部部长李毅中相继指示要大力发展物联网技术。国家还将传感网以及传感技术的研发计划明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《国家“十一五”科学技术发展规划》等相关政策文件中。此外，工信部已经开始统筹部署宽带普及、三网融合、物联网及下一代互联网发展，并将物联网发展列为我国信息产业三大发展目标之一。2010年，中国政府还将出台一系列物联网发展相关的产业政策，来自高层和政策的推动将加速物联网在中国的发展步伐。
目前，我国的物联网技术研发水平处于世界前列。中科院早在1999年就启动了传感网研究，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面取得了重大进展，拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。国内众多知名企业也开始在物联网领域摩拳擦掌，中国移动、中国电信、中国联通等电信行业企业已经展开攻势，另有一些其他领域的公司也开始进入物联网领域，国内知名的管理咨询公司AMT咨询日前收购深圳某物联网产业相关公司，开始在该领域持续发力。
此外，我国已经与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国家之一。无锡市自2009年以来已经联合美国有关机构发起了制定物联网国际标准的工作，产品目前在公共
安全、民航、交通、电网、环境监测等行业得到初步应用，相关物联网产品已远销美国、加拿大等国，并被欧洲列入政府航空采购目录。
南通农业物联网发展现状及其对策 篇7
1 南通市农业物联网发展现状
2001年, 江苏沿江地区农业科学研究所在南通市科技计划项目的资助下, 开展了“南通市农业信息化发展现状与对策研究”;2002年起, 又先后开展了“南通市优质双低油菜智能生产管理系统的研究与应用”、“基于SQL和Internet南通市农业科技信息数据库设计”、“精细农业技术在水稻生产中的应用”。2009年, 南通市农业局与如东众兴牧业研发的第一个物联网应用产品, 鸡舍远程环境控制系统, 在全省农业信息化展上展出, 得到了时任省副长黄莉新的高度赞扬, 2010年该产品在北京参加了《2010现代农业与信息化展》, 受到了高度好评。现在, 南通农业物联网应用已经全面展开, 应用领域和应用企业不断增加, 新的物联网应用成果不断涌现。
1.1 南通市农业物联网发展概况
目前, 南通市物联网主要在五个领域开展应用。
1.1.1 大田环境监测与作物生长诊断
截止2014年, 南通大田作物物联网覆盖面积达5000余亩, 主要实现大田作物的智能灌溉, 部分示范基地已能实现大气温、湿度、CO2浓度、土壤温湿度的监控, 并根据作物不同生育时期生长指标进行监控, 诊断作物生长状况, 进行作物精细管理与调控。
1.1.2 大田作物智能决策管理系统
早在世纪之交, 江苏沿江地区农业科学研究所就对水稻、小麦、油菜等大田作物的智能决策管理系统进行了二次研发。如, 在南京农业大学农业信息工程技术中心“水稻管理智能决第支持系统”的基础上, 根据南通的特点进行二次研发并投入实用, 取得了良好的效果。该系统既可以进行有关品种选择、播期确定、秧田播种量计算、本田基本苗运算和肥料运筹等单项方案设计;又可以根据当地情况, 为用户生成一套播前方案及相应的阶段生长发育指标等综合方案设计;还可以进行有关种子、肥料、水分管理和相应栽培方式下的育秧技术、移栽技术等知识咨询。2002年, 该系统在江苏省通州市四安等乡镇应用后, 一般可增产稻谷700.00kg/hm2, 综合成本平均降低200.00元/hm2以上, 增加效益255.00元/hm2以上。
1.1.3 设施园艺温室自动控制
截止2014年, 南通设施园艺物联网大棚面积达8000余亩, 主要实现大棚内的气候环境如温度、湿度、光照的控制, 并实现智能灌溉、控温与遮阳, 以达到栽培果蔬与花卉生长发育的需要。
1.1.4 畜禽水产养殖环境监控与智能喂养
截止2015年南通市共建有畜禽养殖物联网技术应用点132个, 水产养殖物联网技术应用点21个, 畜禽物联网主要实现了畜禽舍的温度、湿度、通风等智能化调控, 自动喂料, 自动捡蛋, 自动除粪等, 有的能通过电脑或手机远程控制。水产养殖物联网主要实现水质监控, 用户可以利用手机、电脑查看和设定参数, 系统可以根据参数自动增氧、换水等工作。
1.1.5 温室大棚智能监控与农产品安全溯源
截止至2015年南通市共建有55个温室大棚物联网应用点, 占地面积13000余亩, 可实现地面光谱、土壤参数值的测定, 并达到温控、智能灌溉、遮阳等智能控制效果。部分示范园区已建立农产品安全溯源系统, 通过对农产品土地、育苗、田间、配送等一系列信息进行监测、记录, 汇总构成一个农产品溯源数据库, 再通过网页查询、二维码扫描等方式对农产品生长、传输过程进行查询, 确保农产品的质量安全。
1.2 南通市农业物联网运用典型案例
1.2.1 大田作物
南通大田作物物联网应用的典型是国家信息农业工程技术中心如皋试验示范基地, 该基地位于白蒲镇朱家桥村, 占地100余亩, 包括科研试验区、技术展示区、大田生产区以及办公区等多个功能区。
基地建有基于Web GIS的农作物智能管理平台以及基于物联网技术的农情信息监测中心。基于Web GIS的农作物智能管理平台通过耕地质量调查建立应用区域土壤空间数据库和土壤理化性状属性数据库, 应用栽培管理技术研究成果建立专家决策规则库和技术决策支持库, 为智能决策管理提供基础支持。基于物联网技术的农情信息监测中心运用物联网技术, 建有小型自动气象站、视频监控、土壤监测、大气监测和光谱监测以及智能传感系统, 可实时监测、获取农田大气温度、农田大气湿度、农田大气二氧化碳浓度、土壤温度、土壤湿度、叶层氮含量、叶层氮积累量、叶面积指数、生物量、反射率Y810、反射率Y720、差值植被指数DVI、归一化植被指数NDVI等技术参数, 基于作物不同生育时期生长指标及实时诊断模型, 快速准确地监测作物生长指标, 实时诊断作物生长状况, 指导作物中后期的精确管理与调控。
国家信息农业工程技术中心如皋试验示范基地不仅注重科研研究, 更注重技术的集成与推广。至2014年基地在如皋建立核心试验示范区的基础上, 分别在苏州市、南通市和徐州市建立了辐射示范区, 并取得了显著的增产效果。据统计, 应用该技术精确指导的地块, 其增产幅度达10%以上, 示范推广区增产幅度达5~10%, 增产效果显著。
1.2.2 设施园艺
南通设施园艺物联网应用的典型是南通市如东县绿源高效设施果蔬园艺基地, 基地建有10000平方米智能温室, 主要分为果蔬育苗中心、花卉展示区和无土栽培示范区。智能温室实施了标准化智能监控管理系统, 该系统根据花卉栽培全过程各个环节的具体要求, 在智能温室部署全自动水肥灌溉子系统、全自动环境监控子系统、智能报警远程控制子系统, 系统结构如图1所示, 该系统妥善地解决了花卉种植的各类问题。
系统可以实现Web访问和手机访问, 可以通过网页或手机实时监测6个温室的环境参数, 并随时随地查看作物生长情况, 对风机、湿帘、内遮阳、外遮阳等设备进行实时控制, 同时还可以观看到温室内的实时视频。只要任何有网络的地方就能实现该系统的远程智能化监控, 做到了“随时、随地”, 并对来访人员设置了相应的权限, 只有管理员才能对执行设备进行控制。
基地通过该系统实现了果蔬生产的智能化, 并取得了显著成效。首先, 项目实施后比项目实施前人工下降35%, 有效地降低了成本;其次, 项目实施后, 减少果蔬环境应急反应达95%以上, 减少意外环境变化对智能温室造成损失的可能;再次, 系统采用水肥精确定量自动灌溉, 有效地防止水分和肥料的浪费;最后, 系统的分析决策功能提供了详细有效的环境监测参数, 为智能温室的科学管理提供了依据。
1.2.3 畜禽、水产养殖
畜禽养殖物联网应用的典型是南通裕康牧业有限公司, 公司年出栏肉鸡45万羽, 为了进一步降本增效, 提高肉鸡养殖的智能化管理水平, 近年来公司实施了肉鸡标准化示范场智能监控管理系统建设项目。系统的主要功能包括:
(1) 数据采集。通过基于Wi-Fi网络的温度、湿度传感器, 将采集到的鸡舍内的环境数据通过Wi-Fi网络上传至服务器进行处理和存贮;
(2) 环境控制。通过基于Wi-Fi的网络无线电器控制器, 通过Wi-Fi网络传送电器控制指令, 从而远程控制鸡舍内的灯光、风扇、加热器等设备;
(3) 视频监控。在每栋杨舍安装网络视频摄像头, 将鸡舍的视频和声音存贮在服务器上, 可通过网络和手机远程监控鸡舍内的情况;
(4) 预警功能。鸡舍远程环境监控系统与服务器相连, 当环境指标异常时发出手机短信和电话报警, 同时支持短信查询和控制指令。
水产养殖物联网的典型在海门市沿江渔场, 渔场内养殖青鱼、草鱼、鲢鱼, 采用智能水质传感器实施监测溶氧、温度、PH值, 并通过无线监控系统对渔场进行实时监控。目前该渔场已集水产养殖与休闲垂钓于一体, 推进三产融合。
1.2.4 温室大棚及农产品质量安全溯源系统
温室大棚物联网较具代表性的为位于港闸区幸福街道的现代农业产业园, 目前产业园区已建成连栋智能温室大棚38万平方米, 单体钢架大棚4500亩, 形成水稻、蔬菜、苗木三大片区, 该基地列入省“菜篮子”工程, 全域被认定为省无公害农产品基地。
产业园区已建成可实现全程自动化操作的育苗中心, 育苗能力可达6.3万株/小时;建成覆盖690亩智能温室区域的水肥一体化系统, 可实现节水灌溉, 精准施肥, 节省人工, 提高施肥效率和蔬果品质;建成覆盖690亩智能温室区域的物联网系统, 对温室内的空气温湿度、土壤湿度、土壤温度、光照强度、CO2浓度、土壤PH值、土壤EC值等环境参数进行实时采集, 并通过无线网络将数据传输到数据中心, 数据采集控制系统对数据进行分析, 并给出相应的指令, 自动开启或者关闭制定设备, 包括:水肥一体化设备、温室风机、水帘等, 同时在温室现场布置摄像头等监控设备, 实施采集视频信号, 该系统为农业生产管理提供依据, 促进农产品品质和效益的提升;同时, 物联网平台中融入农产品质量安全追溯系统, 利用数据库技术、网络技术, 构建统一追溯平台, 实现对农产品质量的安全管理和对经销商、消费者提供追溯查询, 实现网页、二维码扫描等方式的追溯。
2 南通市农业物联网发展主要障碍
南通市农业物联网虽然发展较快, 但与我国先进地区相比还有较大的差距, 主要表现在以下四个方面。
2.1 顶层设计滞后, 长远规划有待制定
自2014年中央一号文件中明确提出“建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系, 推进以设施农业和农产品精深加工为重点的新兴产业技术研发, 组织重大农业科技攻关”以来, 南通先后出台了“南通市现代农业发展规划”等政策, 推动农业物联网的发展, “中共南通市委南通市人民政府关于建设国家现代农业示范区推动现代农业建设迈上新台阶的实施意见”中明确提出“加强农业信息化基础设施建设, 推广农业物联网等信息技术, 促进‘智慧农业’的发展”。市委市政府也于2015年、2016年连续两年发文, 对南通市各县、市进行考核, 要求每县市每年新增3个以上物联网应用。但目前南通市没有制定农业物联网发展中长期应用规划, 农业物联网的发展均靠示范园区的建设, 虽然发展较快, 但是不平衡, 表现在智能农业建设点较为零散, 缺乏统筹性, 且智能化水平也不均衡。
2.2 标准体系落后, 应用规模有待提高
农业物联网的建设依赖大量的传感器进行环境参数的监测与数据的传输, 但是农业应用对象复杂、信息渠道广泛, 且目前传感器的使用以进口为主, 我国自主研发的传感设备成本较高, 导致目前使用中标准缺乏统一性, 这就致使物联网市场分割, 难以融合, 且造成一定的重复开发, 提高了企业应用成本。且南通市目前农村科普模式不完善, 推广力度小, 专业人才匮乏, 所以农业物联网规模化程度较低。
2.3 资金投入不足, 政策体系尚待完善
南通物联网资金投入主要通过四类渠道, 包括:
(1) 省级农业信息化、园区建设等项目资金;
(2) 市级财政对农业物联网建设的奖励资金;
(3) 各县市制定的对农业物联网应用的补助资金;
(4) 农业企业自筹自主建设的资金。
近几年各类资金投入约有300万元/年, 并在不断的增加。但目前政府尚未设立财政出资的支持重点技术研发、重点产业发展、重点项目推广的农业物联网发展基金。急需加快制订包括财税、采购、金融、投资、信贷、重大项目建设等一系列政策支撑体系, 逐步形成成熟的农业物联网市场盈利模式。
2.4 智能化程度低, 自主研发有待加强
目前南通市农业物联网建设中大部分应用的智能化程度较低, 如大田作物还未能达到病虫害智能诊断、杂草智能识别及施药;水产养殖物联网应用中仅局限于水温、PH值、溶氧量等水质基本参数进行监控, 未能形成精细喂养及疫病智能诊断。且目前农业物联网中自主研发程度较低, 信息感知技术、信息传输技术、信息处理技术均不够成熟。如由于农业环境的复杂性、严酷性等特征, 我国农用传感器与RFID均面临着数据采集精度问题;由于农产品从田间道餐桌需要时时记录各种状态的信息, 产生大量的数据, 目前的存储算法保存这些海量数据需要很大的存储空间, 所以需改进目前的存储算法, 降低存储成本;由于农业智能监控及管理是以农业生物为主体, 故需研究更为精确的人工智能算法, 以适应农作物畜牧多变的环境。这些问题均制约着农业物联网的产业化发展。
3 南通市农业物联网发展对策
南通市地处长江三角洲, 位于我国沿海、沿江2条经济带的“T”形交汇点, 素有“黄金水道”和“黄金海岸线”之称。独特的区域位置决定了建设具有南通特色的外向型高效农业的优势明显, 特别是苏通大桥建成以后, 标志着南通市农副产品与上海等大城市全面接轨的优势将更为明显。因此, 可以从以下四个方面入手, 结合南通地域优势, 快速发展农业物联网。
3.1 加强顶层设计, 制定发展规划
农业物联网的发展涉及农业现代化、科技创新、信息化技术、质量标准、市场渠道等多方面, 触及的部门较多, 资源整合与共享问题较为突出, 为了减少重复投资, 需强化顶层设计, 成立专门的南通市物联网发展委员会协调各方面工作, 建立部门联动制, 按照政府主导、政企联动的模式, 组织科研单位、相关信息技术企业、农业生产单位共同参与, 为农业物联网的发展创造良好的环境。
3.2 建立运行机制, 明确应用模式
鼓励科研院校、高等院校、电信运营商、信息企业等社会力量参与农业物联网项目建设, 创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式, 按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则, 在大田生产、园林园艺、畜禽水产养殖、温室大棚等领域开展规模化应用, 完善农业物联网应用产业技术链, 实现农业物联网全面发展。同时, 将农业物联网技术培训纳入到农民技能培训规划中, 开展直观、实用、通俗易懂的科技培训, 推广农业物联网的同时, 培养造就一批有文化、懂技术、会经营的新型农民, 为物联网产业化发展提供人才保障。
3.3 加大投入力度, 实现可持续发展
农业物联网作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点, 在当前农业产出效益不高、农民收入水平低、农业信息化市场运作不完善的情况下, 迫切需要政府加大投入力度, 统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网发展, 鼓励、支持社会力量参与物联网的发展和建设工作。
3.4 加快人才培养, 提高创新能力
一方面, 加强对现有农业物联网科技人员进行知识强化与知识更新, 不断提高其技能和为农民服务的能力;同时, 联合高等院校, 加快对农业物联网专业人才的培养, 提高农业物联网的创新能力;另一方面, 联合农业物联网应用企业, 加强对农业生产经营人员的培训, 提高农业物联网技术应用能力;建立人才激励机制, 稳定和扩大人员队伍, 满足农业物联网发展的人才需求。
参考文献
[1]袁春新, 陈永祥, 郭建华.论南通市农业信息化发展现状与对[J].安徽农业大学学报 (社会科学版) , 2012 (06) :15-18
[2]袁春新, 郭建华, 魏亚凤, 等.农业专家系统及其在水稻栽培中的应用[J].西南农业学报, 2002 (04) :130-133
[3]宋益民, 陈惠祥, 刘水东.南通设施农业发展的现状及对策[J].江苏农业科学, 2012, 40 (05) :414-416
物联网：农业硅谷 篇8
物联网创造的“种地”模式的出现，已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴，让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标，引领了现代农业发展。农业物联网给我国的农业生产方式带来了深刻变革，并逐渐成长为一支能改变“三农”格局的新生力量。
物联网是当今世界新一轮科技发展的战略制高点，我国已将其列为“十二五”国家重点培育的五大战略性新兴产业之一，我国传统农业向智慧农业跨越转型的大幕也由此拉开。农业部明确提出了全面推动农业物联网发展的战略，相继出台一系列扶持政策，保障物联网工作的推进和措施落实。
有了上升至国家战略的顶层设计，加上政策红利不断，农业物联网在各领域物联网建设中异军突起，成效显著。目前，物联网技术已在大田农业、设施农业、果园生产管理中得到应用，在温室智能控制、智能节水灌溉、农情长势与病虫害监测、水产养殖管理、气象环境监测、农产品质量安全管理与溯源等方面，都已取得了较好的应用效果。