
農俠會:三農領域產業(yè)社群(資源對接、案例分享、線上課程、線下活動)
智慧農業(yè)是以物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐和手段的一種現(xiàn)代農業(yè)形態(tài),它和電腦農業(yè)、精準農業(yè)和數(shù)字農業(yè)一樣屬于農業(yè)信息化的范疇,是現(xiàn)代信息技術發(fā)展到一定階段的產物。
目前公認的物聯(lián)網(wǎng)定義是通過智能傳感器、射頻識別(RFID)、激光掃描儀、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感等信息傳感設備及系統(tǒng)和其他基于物-物通信模式(M2M)的短距無線自組織網(wǎng)絡,按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種巨大智能網(wǎng)絡。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術體系架構,可將農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分為 3 個層次: 信息感知層、信息傳輸層和信息應用層。
信息感知層由各種傳感器節(jié)點組成,通過先進傳感器技術,多種支持過程精細化管理的參數(shù)可通過物聯(lián)網(wǎng)獲取,如土壤肥力、作物苗情長勢以及動物個體產能、健康和行為等信息。
信息傳輸層中,傳感器通過有線或無線方式獲取各類數(shù)據(jù),并以多種通信協(xié)議,向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)發(fā)布。
信息應用層對數(shù)據(jù)進行融合,處理后制定科學的管理決策,對農業(yè)生產過程進行控制。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術
01、信息感知技術
農業(yè)信息感知技術是智慧農業(yè)的基礎,作為智慧農業(yè)的神經(jīng)末梢,是整個智慧農業(yè)鏈條上需求總量最大和最基礎的環(huán)節(jié)。主要涉及農業(yè)傳感器技術、RFID 技術、GPS 技術以及 RS 技術等。
農業(yè)傳感器技術是農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心,也是智慧農業(yè)的核心,農業(yè)傳感器主要用于采集各個農業(yè)要素信息,包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù);畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的二氧化碳、氨氣和二氧化硫等有害氣體含量,空氣中塵埃、飛沫及氣溶膠濃度,溫、濕度等環(huán)境指標等參數(shù); 水產養(yǎng)殖業(yè)中的溶解氧、酸堿度、氨氮、電導率和濁度等參數(shù)。
02、信息傳輸技術
農業(yè)信息感知技術是智慧農業(yè)傳輸信息的必然路徑,在智慧農業(yè)中運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡。無線傳感網(wǎng)絡 ( WSN) 是以無線通信方式形成的一個自組織多跳的網(wǎng)絡系統(tǒng),由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量的傳感器節(jié)點組成,負責感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。在智慧農業(yè)中,ZigBee 技術是基于 IEEE802. 15. 4 標準的關于無線組網(wǎng)、安全和應用等方面的技術標準,被廣泛應用在無線傳感網(wǎng)絡的組建中,如大田灌溉、農業(yè)資源監(jiān)測、水產養(yǎng)殖和農產品質量追溯等。
03、信息處理技術
信息處理技術是實現(xiàn)智慧農業(yè)的必要手段,也是智慧農業(yè)自動控制的基礎,主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用現(xiàn)狀
01、農業(yè)智能傳感器
傳感器是把被測量的信息轉換為另一種易于檢測和處理的量 ( 通常是電學量) 的獨立器件或設備,傳感器的核心部分是具有信息形式轉換功能的敏感元件。在物聯(lián)網(wǎng)中傳感器的作用尤為突出,是物聯(lián)網(wǎng)中獲得信息的主要設備。物聯(lián)網(wǎng)依靠于傳感器感知到每個物體的狀態(tài)、行為等數(shù)據(jù)。
02、農業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡應用
無 線 傳 感 器 網(wǎng) 絡 ( Wireless Sensor Network,WSN) 是由多個節(jié)點組成的面向任務的無線網(wǎng)絡,是一種無基礎設施的網(wǎng)絡。它綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術和分布式信息處理技術等多種領域技術,能協(xié)作地進行實時監(jiān)測、感知和采集節(jié)點部署區(qū)域的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,并對這些數(shù)據(jù)進行處理,獲得詳盡而準確的信息,通過無線網(wǎng)絡最終發(fā)送給觀察者。
03、智能信息處理技術應用
智能信息處理技術研究內容主要包括 4 個方面。①人工智能理論研究,即智能信息獲取的形式化方法、海量信息處理的理論和方法以及機器學習與模式識別。②先進的人-機交互技術與系統(tǒng),即聲音、視頻、圖形、圖像及文字處理以及虛擬現(xiàn)實技術與流媒體技術。③智能控制技術與系統(tǒng),即給物體賦予智能,以實現(xiàn)人與物或物與物之間互相溝通和對話,如準確的定位和跟蹤目標等。④智能信號處理,即信息特征識別和數(shù)據(jù)融合技術。
通過研究發(fā)現(xiàn),目前我國已研究的農業(yè)決策模型、預測預警模型等信息處理技術,大部分還只是停留在論文和測試階段,尚未形成真正的產品化應用軟件和可共享的軟件平臺。農業(yè)智能決策信息處理智能化程度低、共享度差,缺乏有效的信息載體和集成應用技術,無法實現(xiàn)農業(yè)生產問題的實時診斷和協(xié)同決策。
結論
01、科學、理性認識物聯(lián)網(wǎng)應運用創(chuàng)新發(fā)展理念
物聯(lián)網(wǎng)概念的提出與我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的迫切內在需求相吻合,既是歷史機遇的巧合,也是農業(yè)發(fā)展的必然。物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)領域良好的發(fā)展前景,不是概念的炒作,而是農業(yè)生產集約化、自動化、智能化和信息化發(fā)展的必然趨勢。我國目前農業(yè)發(fā)展正處于由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變的拐點上,生產信息化的核心是高產、高效、低成本和優(yōu)質,物聯(lián)網(wǎng)技術是實現(xiàn)上述目標最主要的技術保障。
02、需求分析與優(yōu)化推進領域
物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)應用的最大領域在于設施農業(yè)和現(xiàn)代物流。農業(yè)傳感器和無線傳感網(wǎng)是需要優(yōu)先發(fā)展的領域。從農業(yè)傳感器來說,作為農業(yè)可控因子的傳感器應放在更重要的位置加強研究。農業(yè)傳感器和無線傳感網(wǎng)產品化和產業(yè)化應作為國家 “十二五”電子信息產業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領域。
03、戰(zhàn)略思想、戰(zhàn)略目標、技術與產業(yè)發(fā)展規(guī)劃思路
物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)應用技術與產品需要經(jīng)過一個培育、發(fā)展和成熟的過程,培育期需要2 ~ 3 年,發(fā)展期 2 ~3 年,成熟期需要 5 年,物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)應用的成熟期,可能要在 “十三五”末期 ( 2020 年) 。按照 10 年的規(guī)劃期,做物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)應用規(guī)劃,分階段制定技術目標、產業(yè)化目標比較符合實際,發(fā)展規(guī)劃要重點突出,分層實施,逐步擴散,全面推進。
04、共性關鍵科學技術問題
物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)領域應用發(fā)展的共性關鍵科學技術問題主要有 3 個方面。①先進傳感機理與工藝 ( 農業(yè)光學傳感、微納傳感、生物傳感) 。②高通量、快處理、大存儲的無線傳感網(wǎng)技術。③農業(yè)云計算與云服務 ( 模型、方法與平臺) 。
05、促進物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)領域應用發(fā)展的政策措施建議
( 1) 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為農業(yè)高新技術,具有基礎薄弱、一次性投入大、受益面廣和公益性強的特點,在當前農業(yè)產出效益不高、農民收入水平較低、農業(yè)信息化市場化運作還不完善的情況下,需要公益性行業(yè)專項支持。
( 2) 根據(jù)我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需求,實施一批有重大影響的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程,建設一批國家級農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范基地,推動物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代農業(yè)中的集成應用,發(fā)展智慧農業(yè)。
( 3) 對研發(fā)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產品的企業(yè)和科研院所以及使用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產品的用戶進行補貼
內容來源:新京報,農業(yè)行業(yè)觀察全網(wǎng)推薦
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