物聯(lián)網技術在現代林業(yè)中的應用前景

張恒平 張富 顧玉梅

內容摘要 近幾年來，隨著我國計算機網絡通信技術的迅速發(fā)展，物聯(lián)網在生產和生活中的應用范圍變得越來越廣泛，被認為是第三次信息革命的推動者和下一個十年的經濟增長點。在這種環(huán)境下，物聯(lián)網在現代林業(yè)科學發(fā)展中也具有十分廣闊的應用前景，逐漸成為現代林業(yè)科學發(fā)展的支柱和目標。物聯(lián)網技術的應用將極大地提高林業(yè)信息化的水平和程度。文章結合實際情況，對物聯(lián)網技術在林業(yè)信息化中的應用狀況進行分析。

關鍵詞 物聯(lián)網技術 林業(yè)信息化 應用前景

1 引言

在林業(yè)管理信息化過程中，物聯(lián)網技術起著不可替代的作用。通常來說，林業(yè)具有廣闊性和長周期性的特點，使林業(yè)管理在實際工作過程中任務量繁重，給相關信息處理帶來一定的困難，而一旦出現管理漏洞和安全問題，往往就會造成較為嚴重的后果。因此，合理地利用物聯(lián)網技術的信息傳感設備和智能終端系統(tǒng)，及時地獲取和分析林業(yè)管理工作中所需要的信息，既能夠降低人力、物力成本，又可以提高林業(yè)管理的現代化、信息化水平，從而使林業(yè)的發(fā)展得到質的飛躍。

2 物聯(lián)網概述

要分析物聯(lián)網技術在林業(yè)信息化過程中的應用前景，首先要準確認識物聯(lián)網的概念、產生背景及基本發(fā)展狀況。

2.1 物聯(lián)網的概念

物聯(lián)網指的是為了使各種各樣的信息傳感設備及互聯(lián)網更好地結合，而形成的一個較大的網絡，如紅外感應器、射頻識別裝置、全球定位系統(tǒng)及激光掃描儀等。在這種基礎之上，可以在具備全球統(tǒng)一標識的具體系統(tǒng)編碼技術的基礎之上給實體對象進行代碼編制，并且這種代碼具備唯一性，這樣就可以形成一個信息共享并且具備全球性質的實物互聯(lián)網?？傮w來講，物聯(lián)網具備兩個主要的特點：一方面，物聯(lián)網需要把互聯(lián)網作為主要基礎，然后實施一定的延伸以及拓展;另一方面，物聯(lián)網的用戶進行了延伸及擴展，包含在任何物品及物品之間，可以很好地實現信息的交換及通信[1]。

2.2 物聯(lián)網產生的背景

大約在1999年，在美國召開的關于移動計算以及網絡國際會議上已經明確提出，在21世紀人類所要面臨的問題就是傳感網絡技術問題，這種技術的發(fā)展是一個很好的發(fā)展機遇，很可能對未來人們生活的改變造成重大影響，屬于一項非常重要的事情。2005年，信息社會世界峰會在突尼斯進行舉行，“智慧地球”這一概念在世界范圍內得到了高度關注，被認為是振興國家經濟、確立競爭優(yōu)勢的關鍵性戰(zhàn)略。

2.3 基本發(fā)展狀況

在物聯(lián)網產業(yè)中，我國具備較高的技術研發(fā)水平，在世界處于前列。當前，我國具備從材料一直到網絡的比較完整化的產業(yè)鏈，在具體的世界物聯(lián)網領域具備充分的話語權，成為國際標準制定的主導國家之一[2]。現階段，我國已經擁有了多個物聯(lián)網研究中心，多所一流高校也成立了物聯(lián)網學院，進行物聯(lián)網技術的相關研究。我國成為世界上少數能夠實現物聯(lián)網產業(yè)化的國家之一，使在信息技術領域占領產業(yè)價值鏈的高端具有了很大的可能性。

3 物聯(lián)網在林業(yè)信息化中的應用

隨著物聯(lián)網技術的迅速發(fā)展，物聯(lián)網在林業(yè)信息化過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，已成為現代林業(yè)發(fā)展過程中的支柱力量，在多個方面發(fā)揮著關鍵作用。

3.1 森林防火

當前，森林防火屬于一項主要的內容，應用物聯(lián)網技術可以很好地完成森林防火，主要在監(jiān)控及撲救兩個方面重點體現。在比較復雜的環(huán)境及突發(fā)的事件中，使用無線傳感器可以很好地進行比較精準化的信息采集，從而使森林的火災得到及時撲救。

3.1.1 森林火災監(jiān)控

傳統(tǒng)的火災監(jiān)控主要通過前端攝像完成信息的具體采集，再對視頻數據進行具體的采集及分析，并通過視頻解碼算法把視頻及信息轉化為具體的圖像，進而判斷是否出現了相應的疑似火點。在林業(yè)管理要求不斷提高的形勢下，這種傳統(tǒng)的森林火災監(jiān)控系統(tǒng)具有很大的缺陷，降低了森林防火的準確性和高效性。例如，在進行森林火災信息傳輸時，如果信息量過大，可能會占用大量帶寬，也可能出現數據傳輸緩慢的情況;在進行視頻解碼和火警圖形識別時的效率不高，不能及時發(fā)現火災隱患;自動化和智能化程度較低，耗費大量人力物力;對干擾因素的分辨率較差也是傳統(tǒng)火災監(jiān)控系統(tǒng)中存在的一個重要問題[3]。而合理地利用物聯(lián)網監(jiān)控技術，就能夠在需要監(jiān)控的區(qū)域設立感煙、感溫等傳感器。通過這些傳感器，利用無線網絡，把采集到的附近的信息傳輸給監(jiān)控中心。利用這些信息，監(jiān)控中心就能夠判斷相應區(qū)域內是否出現火警，從而通知負責該區(qū)域的監(jiān)控人員?？梢钥闯?，與傳統(tǒng)的林火監(jiān)控系統(tǒng)相比，利用物聯(lián)網技術能夠極大地提高森林火災的監(jiān)控效率，使火警識別更加準確迅速，從而幫助監(jiān)控人員更好地做好森林火災監(jiān)控工作。

3.1.2 森林火災撲救

除了為森林火災監(jiān)控工作提供幫助以外，物聯(lián)網技術在森林火災撲救的過程中也發(fā)揮著獨特的作用。一旦發(fā)生森林火災，可以利用物聯(lián)網技術中的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線服務技術對全網節(jié)點進行定位，可以完成撲救人員的定位跟蹤。此外，還可以與具體的地理信息系統(tǒng)相結合，把現場動態(tài)信息及各類信息相互融合，按照實際情況創(chuàng)建準確的蔓延模型，對蔓延的具體方向、速率及區(qū)域等進行實時預測，為后續(xù)的決策提供更加科學性的依據[4]。由此可見，利用物聯(lián)網技術進行森林火災撲救，能夠提高應急聯(lián)動系統(tǒng)的保障能力，從而提高森林火災撲救的效率，最大限度地減少森林火災造成的生態(tài)和經濟損失。

3.2 古樹名木管理

當今社會，在經濟高速發(fā)展的環(huán)境下，城市規(guī)模不斷擴張，保護歷史古跡成為當前形勢下的一個重要任務。古樹名木具有重要的科學價值、歷史價值和生態(tài)價值，但近幾年來，古樹名木的生長環(huán)境受到了一定程度的破壞，威脅著它們的正常生長。隨著人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響不斷加劇，原本的古樹名木保護方式已經不能很好地適應當前城市規(guī)劃和發(fā)展的需要。在這種情況下，合理地利用物聯(lián)網技術進行古樹名木管理與保護，能夠有效地加強保護力度，提高對古樹名木的保護效果。

物聯(lián)網技術在古樹名木保護過程中的應用體現在很多方面。例如，古樹名木管理人員可以將帶有識別信息（ID號碼）和相關屬性、養(yǎng)護等信息的電子標簽植入植物待定位置，再通過閱讀器把標簽中的信息識別出來，將這些數據傳輸到信息管理系統(tǒng)中，從而實現對古樹名木的統(tǒng)一管理。另外，還可以利用這種電子標簽實現對古樹名木的實時監(jiān)測，有助于及時發(fā)現異樣情況，采取相應的措施進行處理。利用物聯(lián)網進行管理，還能夠使古樹名木的管理更加有效，避免遭受蟲害、偷盜、火災等傷害。利用電子標簽中的相關信息，有關專家可以便捷地完成對古樹名木狀態(tài)的分析工作。例如，可以通過電腦對樹木的外部形態(tài)進行整體的觀察;可以查閱樹木的有關信息，從而為古樹名木的管理提供最為科學可靠的方案。一旦古樹名木遭到人為破壞，電子標簽能夠第一時間將警報轉遞給管理者，并準確地記錄下破壞者的有關信息。可以看出，與傳統(tǒng)的古樹名木管理模式相比，這種基于物聯(lián)網技術的管理方式更加及時、準確，能夠為古樹名木提供更加科學的管理，也能節(jié)約管理過程中耗費的人力、物力成本。

3.3 珍稀野生動物保護

在生態(tài)系統(tǒng)的保護工作中，林業(yè)管理工作往往與珍稀動物保護工作有著密不可分的聯(lián)系。將物聯(lián)網技術應用于珍稀野生動物保護一直是一個備受關注的話題，早在21世紀初，就已經有了基于物聯(lián)網技術的用于動物識別的電子標簽。目前，這種電子標簽的形式主要有耳釘式、項圈式、植入式和藥丸式，各自具有不同的特點，使用時應當根據環(huán)境因素和野生動物自身的特點選擇合適的電子標簽。一般來說，當前電子標簽的壽命已經能夠超過30年，超過了大部分珍稀野生動物的壽命;每個電子標簽又對應著一個全球唯一的識別碼，因此可以作為動物終生的身份識別方式。利用這種電子標簽，能夠為珍稀野生動物建立獨一無二的電子檔案，便于進行集中統(tǒng)一的信息管理。一方面，收集這些信息可以加強對野生動物的譜系管理，明晰其家族史，避免野生動物的近親繁殖，促進野生動物的物種優(yōu)化;另一方面，通過分析相關信息可以準確地了解珍稀野生動物的生存情況，如體貌狀態(tài)記錄、食料記錄、交配記錄、生育記錄、交換記錄、疫病狀況等，既可以方便管理人員的科學保護和喂養(yǎng)，又能夠及時準確地掌握珍稀野生動物的相關狀態(tài)，一旦發(fā)現問題能夠第一時間采取措施處理，從而有效地保護珍稀野生動物。

3.4 木材追蹤管理

提高木材供應鏈的透明性和可追溯性是確保木材砍伐符合可持續(xù)發(fā)展規(guī)律的重要前提之一。在傳統(tǒng)的木材管理工作中，林業(yè)管理部門往往采用手工清點的方式進行木材統(tǒng)計。但是，手工清點的方式不但難以操作，而且無法追溯加工完成之后的木材，難以確保木材的合法砍伐。因此，利用物聯(lián)網技術進行木材信息的追蹤管理，能夠更加方便地管理森林文件，及時了解木材加工、運輸和出口等信息，也可以迅速查到產品的歷史信息，最大限度地避免非法砍伐樹木等現象的發(fā)生，提高木材管理的透明性。

3.5 苗木花卉栽培

物聯(lián)網技術在苗木花卉的栽培過程中也發(fā)揮著獨特作用。通過對植物情況的實時信息采集和相關數據分析，能夠總結出植物生長對溫度、濕度、光照和土壤等因素的需求，為研究人員提供準確的科研實驗數據。另外，通過物聯(lián)網技術對光照、溫度等因素及時地進行智能分析和精準干預，能夠滿足植物生長的需求，使植物的生長過程遵循人工調節(jié)的規(guī)律而具有高效、實用的生產效果。利用物聯(lián)網收集的資料進行苗木花卉栽培，能夠提升管理效率和附加價值，從而提高苗木花卉在相關領域內的競爭力。

4 結語

綜合以上分析可以看出，物聯(lián)網技術在林業(yè)管理信息化進程中發(fā)揮著極其重要的作用，有利于促進林業(yè)生產向著智能化、精細化、網絡化方向轉變，對于提高林業(yè)信息化水平、提升林業(yè)管理和服務水平、推動產業(yè)結構調整和發(fā)展方式的轉變具有極其重要的意義。盡管目前由于物聯(lián)網技術發(fā)展水平的限制，在實際的應用過程中還存在著諸多不足，但不可否認的是，隨著相關理論和技術的進一步成熟，物聯(lián)網技術在林業(yè)信息化進程中仍然具有著十分廣闊的發(fā)展前景。

【參考文獻】

[1]糜艷麗，劉明紅.物聯(lián)網技術在林業(yè)信息化中的應用前景[J].北京農業(yè)，2015（15）：18.

[2]林發(fā)維.物聯(lián)網技術在林業(yè)信息化中的應用探析[J].農家科技旬刊，2016（5）：313.

[3]李凡，馮鵬飛，孫蕊，等.智聯(lián)網技術在林業(yè)信息化中的應用研究[J].物聯(lián)網技術，2019（6）：101-103.

[4]趙瑩.物聯(lián)網技術在林業(yè)信息采集中的實例分析[J].農業(yè)網絡信息，2015（9）：62-64.