物聯網技術在農業生產中的應用

【摘 要】隨著農業現代化建設的發展，農業物聯網越來越得到人們的關注，農業信息化、智能化、產業化生產已經成為農業生產銷售的發展趨勢，被列入國家農業發展戰略之中。本文首先簡要介紹了物聯網技術的基本概念及其特點，從農業物聯網的整體架構入手，探討物聯網在農業生產中的應用。

【關鍵詞】物聯網;農業生產;整體架構

1、前言

我國近幾年社會發展速度和水平較高，處于高科技信息化時代，為農業領域應用物聯網技術奠定了基礎。從事農業生產的勞動者，可以利用物理網技術創新農業生產方式，全方位分析農業生產識別的信息要素，為農業生產提供極大便利。因此，物理網技術在農業領域的應用至關重要。

2、農業物聯網相關概念及基本特征

2.1農業物聯網概念。物聯網是利用各種傳感設備，實時采集各種需要的數據信息，并通過局域網、專網、互聯網傳輸到數據處理節點分析處理，得出自動化過程所需的決策條件，進而對設備進行控制的網絡。其目的是實現物與物、物與人、物與網絡的聯系，便于識別、管理和控制。

2.2互連性。物聯網即物物之間的交流聯系，其實現是基于互聯網框架的，換言之，物聯網是在互聯網的基礎上發展而來的。基于有線和無線網絡，物聯網將各種傳感器與設備用物聯網相連，進行不同設備之間的信息傳播與處理，互聯性是物聯網的最基本的特征之一。

2.3感知性。物聯網的感知性是通過數目巨大、種類繁多的傳感器實現的。在物聯網架構中的感知層，各類設備配有用途豐富的傳感器件，例如溫度濕度傳感器、定位系統、紅外感應器等等。這類傳感器與人體的各種組織器官功能相似，主要是將環境等信息以數據的形式上傳網絡，成為物聯網技術實現的重要物質基礎。

2.4智能性。物聯網技術的智能性不僅體現在其接受信息與處理信息的智能性，還集中體現于其對不同設備發出的控制指令的智能性。在各類傳感器和可連接網絡的支持下，物聯網技術能夠對海量的各類信息數據進行高效處理，并以此分析得出有助于用戶使用實用性與體驗感增強的信息數據，從而在對客戶需求的不斷滿足與適應過程中開發新的運行模式，并逐漸推廣應用到各種領域。

3、農業物聯網的整體架構

農業物聯網的整體結構大致包括感知層、網絡層和應用層3個層面，三者相互支持，共同運作，構成了一個巨大的網絡世界。

3.1感知層。感知層主要有采集、監控、記錄農業信息的功能。其通過無線傳感器、智能化傳感器等各種環境信息傳感器，對農作物生長環境的土壤干濕、土壤酸堿度、空氣溫濕度、水質等信息進行全方位采集，最后再將這些傳感器采集的環境參數通過接入設備，上傳到網絡層。

3.2網絡層。網絡層包括通信網絡、無線網絡以及其他數據傳輸方式，通過路由器等媒介將傳感器設備采集的相關信息傳遞給應用層，并且傳遞應用層所給出的指示，如濕度調整、開關應用設備等，起到一個上傳下達的中間層作用。

3.3應用層。應用層是由采集程序、數據庫、移動客戶端、瀏覽器等組成的。感知層所上傳的數據信息經由采集程序分析處理后，被保存在數據庫中，以供客戶端和瀏覽器的用戶進行查看。管理者通過觀察這些數據，就能隨時掌握農作物生長狀況，并進行精準管理。另外，應用層也提供包括智能物流、精細農業等面向生產者、消費者的特定服務。

4、農業領域中物聯網技術的應用分析

4.1物聯網技術在農業園藝設施的應用。我國農業領域常采用大棚技術。大棚技術可以為人們提供各種各樣高質量蔬菜與水果，降低天氣、季節對農作物的影響，提高農作物產量。物聯網技術中的系統監測功能，能夠科學控制大棚中的蔬菜和水果參數，為其提供更加優良的生長環境，減輕農業工作人員的勞動壓力，增加農業勞動者的經濟效益，全面提升農作物質量和效率。

4.2物聯網技術在畜牧業管理工作中的應用。農業領域包括的種類很多，畜牧業屬于農業領域的一個分支。畜牧業的禽畜養殖化管理，可以應用物聯網技術，并在物聯網技術應用下獲得極佳效果。物聯網技術可以利用網絡技術，以數據化的信息方式記錄禽畜的參數和日常生活狀況，農業工作者可以通過數據全面分析禽畜的健康狀況。一旦出現意外情況，此類數據參數必定發生明顯浮動，農業工作者可以及時科學化處理網絡信息，體現了物聯網技術數據監測的優勢性，為農業畜牧工作的開展提供較大幫助。

4.3物聯網技術在農業育種方面的應用。觀察以往我國農業育種方面的工作，整體較為傳統。傳統育種技術導致最終育種質量一般。物聯網技術應用到農業育種后，可全方位記錄種子品種、數據和信息，農業工作者可以依據這些數據，全面利用控制變量的手段，詳細觀測種子生長的基本情況。利用物聯網技術可以展開人工培養，實現部分新型種子的人工培育。通過物聯網技術的應用，在優勝劣汰的育種環境下，我國農業生產可以全面選擇優質品種，實現農業經濟利益最大化。

4.4物聯網技術在農業產品質量檢測方面的應用。農產品培育及養殖環節，需要記錄對應的數據。當這些農業信息匯集到一個龐大的系統后，農業工作人員可以從農產品加工環節查看是否發生不良問題。一旦出現不良問題，農業從業人士可以立即從源頭有效解決問題，避免影響農產品的最終質量。

5、結語

目前，雖然全球物聯網市場發展較為迅猛，但是仍屬于新興產業，需要足夠的支持與進一步的培育。國際間關于物聯網的研究尚不夠全面，并且技術并不兼容，需要建立起數據共享、資源共享的國際網絡。農業物聯網與互聯網有密不可分的關聯，物聯網同樣難以避免互聯網所面臨的網絡安全問題，如何完善農業物聯網的安全，同樣是需要考慮的問題之一。我國物聯網研究方面還存在許多不足，應該多向先進國家學習，引入先進技術，加快研究步伐。農業物聯網的應用，是實現我國農業現代化、智能化必不可少的武器。隨著我國無線網絡技術的完善，5G網絡時代的到來，我國農業物聯網的發展步伐必定加快。

【參考文獻】

[1]鄭紀業，阮懷軍，封文杰，等.農業物聯網體系結構與應用領域研究進展[J].中國農業科學，2017，50（4）.

[2]陳琛.基于ZigBee的區域環境核輻射監測系統[D].南華大學，2014.

[3]姜博.農業物聯網的發展現狀與對策分析[J].農村經濟與科技，2016，27（4）：13-14.

作者簡介：蔣禹含（1998-），女，漢族，浙江省嘉興市人，大連東軟信息學院計算機與軟件學院物聯網工程專業，研究方向：人工智能。