基于物聯網的農機作業數據分析和挖掘

李 冰 田香玲

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基于物聯網的農機作業數據分析和挖掘

李 冰 田香玲

哈爾濱航天恒星數據系統科技有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028

先對物聯網基礎上農機作業的特點進行了分析，然后在播種和收割基礎上，對農業作業數據分析和挖掘進行了詳細闡述。

物聯網；農機作業；數據分析；數據挖掘

引言

最近幾年，我國農業得到了快速發展，在農業種植和生產過程中，農業機械設備也逐漸優化。農業機械設備的作業效率直接影響我國整個農業生產的水平，在互聯網技術和信息技術的發展下，物聯網技術被廣泛運用在農業發展中，讓農機作業更加高效與規范，推進了我國農業的穩定發展。

1 基于物聯網的農機作業特點

當前我國農業正處于轉型時期，對農業機械產品的需求逐漸提升[1]。隨著農業機械化的發展，農機在作業過程中離不開對農作物信息的獲取，同時還要對農業數據進行傳遞，并且對農業生產進行智能決策。

在物聯網技術的支持下，農機作業主要呈現出以下幾個方面的特點：

一是智能化特點。通過使用物聯網技術，將一些高新技術融入農機化領域，推進農業機械的智能化發展。通過分析和挖掘各種農業數據，能夠將土壤和農作物的潛能充分發揮出來。

二是精準化特點。隨著節約和環保等相關理念的融入，農業生產中的定位播種與秧苗養育是當前農業中的主要趨勢。通過使用物聯網技術，能夠將一些高科技精準化的功能融入農機作業中，讓農業機械的作業更加精準和有效。

三是大型化特征。我國土地呈現出集中和規模化的特點。在農業生產過程中，農業機械化的大規模發展很有必要。在物聯網技術的支持下，農機作業可以組成一個農機聯盟結構。農機聯盟系統一方面能夠將線下的農機和農業種植方集中到線上平臺，通過數據對比和分析方面解決農機的閑置問題，為農機擁有者提供增收途徑；另一方面能夠解決農業種植方從播種到收割的農機需求，實現農機作業的規模發展。農業物聯網的建設可以將相關的設備裝置安裝到農機上，如顯示終端、作業監測傳感器、視頻攝像頭、北斗定位天線等信息化裝備。作業過程每3秒就能回傳一個數據，實際作業深度、軌跡、面積等數據都能夠傳輸保存在數據庫中，提高了農機作業精準化、信息化水平。

2 基于物聯網的農機作業數據分析和挖掘

通過運用物聯網，農業機械在作業時可以在數據分析和挖掘基礎上進行更高效的運作。農機在農業生產和種植過程中起到了關鍵的作用。物聯網通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗對農田環境的影響，獲取精確的作物環境和作物信息。物聯網能夠為農機提供詳細的數據資料，使其在各個工作階段都能夠體現出高效的工作水平。

2.1 播種階段的數據分析和挖掘

與其他科學技術相比，物聯網技術有著自身獨有的特點與功能。通過使用物聯網技術，能夠在不同物體上安裝相關的傳感器和控制系統。因此，將此項技術使用在農業機械中能夠起到很好的效果。物聯網技術的使用能夠讓農業生產中的土地“說話”，通過收集與掌握作物生長過程中的一些重要參數，例如土壤濕度、pH值以及降水量等，能夠探索出植物在生長過程中對溫度、濕度以及光等物質的需求，以此提供精準的科研數據。

經過物聯網技術對數據的分析，農業機械就能夠在作業過程中做出正確的決策，滿足農作物對環境各項標準的要求，進而提升作物的產量[2]。在農業物聯網環境下農機是智能化的，很多農機都裝置了衛星導航系統、自動駕駛以及計算設備，以此監測與收集作業信息。目前我國很多地區都有了面積很大的農田。在這種規模的農田中，即便是相差兩三米遠的土地，其土壤水分含量以及營養情況都不同。因此，通過使用物聯網技術，農機能夠依據事先設定好的路線工作，在數據挖掘和分析的基礎上實現施肥和灑藥的全自動化，并且在GPS的記錄和顯示下把施肥區域和未施肥區域標注出來。

傳統播種以人工為主，這種方式有著很大的局限性。通過使用物聯網技術，能夠自動監控農機的播種作業。在播種機上裝置自動駕駛和GPS技術相關設備，能夠避免農機作業過程中導致的漏播情況，并且解決補播與二茬苗的問題。除此之外，通過安裝和使用壓力傳感器與流量傳感器，能夠在監控情況下分析和挖掘播種數量的相關數據，在此基礎上提升播種的質量和效率。

2.2 收割階段的數據分析和挖掘

物聯網是在互聯網基礎上進行延伸和擴展的網絡，是物物相連的互聯網[3]。在農作物的收割中同樣可以使用物聯網技術。隨著農業事業的不斷發展，聯合收割機的跨區域作業已經成為主要趨勢。通過使用物聯網技術，能夠建設一個共享的平臺，其中包含三個層次：第一個層次是信息收集，如聯合收割機身份認證、位置信息數據、狀態信息數據，以及氣象作物、交通等相關方面的信息數據，其中信息數據收集的設備有Wi-Fi、電子條碼以及傳感器等。第二個層次是信息數據的處理和分析，如信息收集傳輸系統。第三個層次是信息發布，如各個區域收割的進度、農機分布情況等。在物聯網技術的支持下，使用GPS定位系統確定聯合收割機的位置，將視覺獲取裝置安裝在收割農機上，以記錄行車道路以及收割作業。通過運用RFID標簽，能夠收集聯合收割機和控制端的信息。相關部門還能夠管理和監控區域建設的農業互聯網。通過分析和挖掘信息數據，統計糧食收割的面積與產量，并且共享信息。在農業物聯網中，傳感器也能夠起到十分關鍵的作用。通過使用傳感器，能夠檢測農機設備行走距離的數據，以此讓實際收割面積測量更加精準。在收割作業的過程中，整個物聯網系統能夠把工作時間、面積以及收割日期等相關的數據傳輸到數據庫，通過分析數據為后續工作提供可靠參考。

3 結語

隨著信息技術的高速發展，物聯網技術產業異軍突起，農業物聯網迎來了難得的歷史機遇和良好的發展環境。加快發展農業物聯網的建設，能夠讓農機作業在物聯網基礎上更加高效。通過分析和挖掘各項數據，讓農業發展更加現代化。

[1]謝留婉.農機作業數據采集系統設計與研究[J].電子世界，2017（11）：123，125.

[2]任珺，曹發海.大數據在農機作業質量管理中的應用[J].農機科技推廣，2016（10）：48-50.

[3]趙爽，霍強.物聯網技術在農機作業監控中的應用[J].中國農業信息，2015（15）：157.

Data Analysis and Mining of Agricultural Machinery Based on theInternet of Things

Li Bing Tian Xiangling

Harbin Space Star Data System Technology Co., Ltd., Heilongjiang Harbin 150028

Firstly, the paper analyzes the characteristics of agricultural machinery operation based on the Internet of Things, and then elaborates the agricultural operation data analysis and mining on the basis of sowing and harvesting.

Internet of Things; agricultural machinery operations; data analysis; data mining

TP391.4

A

1009-6434（2017）10-0018-02