探究物聯網技術在農業領域的應用

代 聯，賴玉林

（廣州南洋理工職業學院 廣東 廣州 510900）

1 物聯網的概念

物聯網主要是指在物體中安放具有感知能力的芯片，將采集到的數據進行傳播到計算機進行集中處理的系統。物聯網主要是由網絡層、感知層與應用層三部分溝通，三個部分的綜合系統是完成信息處理，實現物與物、人與物之間的識別與感知的系統。

2 物聯網在農業領域中的應用

2.1 全程信息鏈追蹤

近幾年，關于中國食品安全的問題層出不窮，而人們也越來越注重食品安全帶來危害等問題。追究其原因，食品安全問題還是由于農產品從生產到銷售的過程未得到質量的監督與管理，消費者對該過程也并未了解，從而直接導致食品出現一系列問題。物聯網技術在食品監管中可以起到一定的監督作用，從食品生產、加工、運輸、銷售的各個環節中實時跟蹤、監控，從而有效確保農產品質量的安全。

目前，我國農業領域中已經應用到了物聯網技術，如：成都、青島等地區對餐飲食物的生產加工和銷售的每一個環節都安裝了電子芯片，從生產、加工、運輸、銷售等各個環節進行實時跟蹤餐飲食物的安全問題。物聯網技術在其中主要是將配備的電子追溯秤安裝到農貿市場，消費者可以在農貿市場購買食物的同時通過手機掃碼可以查詢到該食物的生產、加工、運輸及銷售等環節的相關質量信息。比如：在北京開辦奧運會期間對食品的安全實施了物聯網技術，通過RFID、GPS等技術對奧運場館中的餐飲人員的食物進行了跟蹤與監控，可以從生產、加工到銷售等各個環節信息進行跟蹤與監控。另外，對供應企業產品的供應物流配送實施GPS實時定位于監測的過程，包括車輛的溫度、濕度等監控，一旦溫度濕度超過規定范圍，管理員就會收到監控的報警信息。總之，物聯網技術的廣泛應用在農業行業中，為食品供應安全的問題提供了保障。

2.2 智能化種植、養殖

一般情況下，種植、養殖的影響因素主要是二氧化碳濃度、空氣溫度、土壤濕度以及光照等幾種。因此，在種植、養殖的溫室中使用物聯網技術，通過實時監控溫度、濕度、光照強度、PH值以及空氣壓力等數據，并自動控制施肥作業，從而為農作物的生長提供良好的環境，也大大減輕了農民工的工作量。另外，物聯網技術除了可以對以上數據進行監控之外，還可以對數據進行分析與處理，并通過傳感器節點將數據信息發送到無線傳感器上，可以大面積的實現數據收集、管理、分析及處理信息等技術。

比如在水產養殖中，如果遇到天氣悶熱潮濕的情況下，養殖戶的工作質量也不高，但這種天氣最影響產品的生長。悶熱潮濕的天氣將導致池塘中的溶氧量不夠、PH值發生一定的變化，氨氮含量也會發生變化。而通過物聯網技術的使用，可以24小時實時監測水產養殖中的水質情況，其中包括氨氮含量、水PH值、溫度等數據，一旦發現問題可通過預警形式通知養殖戶。另外，養殖戶還可通過互聯網、手機終端等隨時查詢池塘中的溫度、水質及氧量等情況，有效減輕了養殖戶的工作量。因此，物聯網技術的使用可以大大提高農產品的產量及質量，從而實現經濟效益最大化。

2.3 農業信息推送

很多人認為農業信息的推送主要是指天氣預報的推送。但現在農作物的發展除天氣外還有更多的因素影響。因此，通過物聯網技術的使用，將數據進行分析與處理，并預測出未來一段時間內的數據變化，養殖戶可以通過這些預測提前做相應的預測準備等，這樣可以為農作物的生長減少不必要的損失。例如，目前黑龍江地區已經實現了對土配方、施肥數據進行監測與分析，并將預測的數據結果發送到養殖戶中，為提供播種施肥提供有利的依據。

3 目前農業中使用物聯網的局限性

3.1 實現成本較高

雖然近年來傳感器的成本已經大幅下降，但成本仍然很高，濕度傳感器、土壤水份傳感器價格較貴，總的溫室環境參數傳感器價格在一萬左右，對農民工來說其所需投資資金巨大，導致不能實現物聯網技術的應用，還需要降低投資成本。

3.2 技術問題

傳感器會由于安裝位置不當、穩定性不好導致所測量的數據不準確，有一些無線傳感器信號傳輸距離有限，數據傳輸不穩定所需維護成本較高。另外，使用傳感器的供電問題未有良好的解決方案，如果使用太陽能供電，功率不夠，而使用交流電是最沒有電和重新鋪設電力線路的溫室，這就在一定程度上限制了物聯網技術在農業中大規模化的普及。

4 農業物聯網的技術創新

農業物聯網的技術創新主要表現在以下幾個方面：（1）數據采集：在作物生長過程中，可實現環境溫度、濕度、pH值、二氧化碳含量等作物生長的實時監測。當測量值超過正常值時，管理員可以第一時間發現問題，并在物聯網上找到解決方案，同時控制作物生長環境中的設備。（2）視頻監控：在互聯網的快速發展的時代，用戶只要有手機或電腦和其他移動設備，就可以監視他們的農作物自身的秩序的生長，也可以根據對室內作物的實際情況遠程傳達想法，實施遠程監控。（3）數據存儲：在農作物監測數據生成過程中產生的網絡傾向于響應作物生長的問題，以便在作物生長后提供材料，在農業物聯網中實現一個檔案的存儲。（4）數據研究：系統將采集數據，第一次實現報表的生成，讓用戶第一時間感受到作物的生長和空間分布。（5）遠程控制：由于物聯網的方便性和可操作性，用戶可以在任何時間、任何地點監控作物，控制溫度和濕度。（6）警告：系統將給用戶權限設置警戒線，超出警戒線，將第一次通知用戶的物聯網，使用戶能夠進入農事生長的各個方面，達到其理想的生長條件。

[1]物聯網技術在農業信息化建設中的應用[J]. 王海燕.電子技術與軟件工程，2015(05).

[2]物聯網技術在皖北農業信息中的應用研究[J]. 王峰.阜陽師范學院學報(自然科學版)，2014(01).

[3]物聯網技術在農業信息化建設中的應用研究[J]. 蔣宏斌,闕祥明,翟丹妮.江蘇科技信息，2013(20).

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