物聯網技術用于現代農業發展中的價值及前景

曹旻罡 劉紅梅

【摘要】? ? 伴隨計算機技術持續發展，物聯網技術也日益成熟，并在農業生產及科研中得到進一步應用。將物聯網技術融入到農業中，可大大提高農業現代化水平，為農業生產、加工、運輸及銷售帶來新的推動，提高農業綜合效益。以下對物聯網簡單介紹，分析物聯網技術在現代農業中的應用價值，探討物聯網技術用于現代農業發展需解決的問題，最終對物聯網+現代農業的未來發展前景闡述，為更好的將物聯網技術融入到農業中奠定堅實基礎。

【關鍵詞】? ? 物聯網? ? 現代農業? ? 發展? ? 價值

引言：

物聯網屬于以計算機、互聯網技術的新型信息產業，物聯網的“物物相連”通過射頻識別、無線傳感器等，將物品和互聯網相互連接起來，實現信息識別、信息交互及通訊[1]。物聯網深入到農業生產當中，大大改善了現代農業生產條件，使工作效率及質量得到新的發展。與此同時，人們高度重視物聯網技術的合理應用[2]。當下，必須強化物聯網在現代化農業發展中的應用，采取多種措施，體現物聯網技術之于農業的經濟、社會效益。

一、關于物聯網

物聯網主要作用為感知，在人、物之間構建聯系，圍繞互聯網、傳感器等技術，得到外界多元化數據信息，在以移動通信的方式傳遞、交互，圍繞智能計算技術對信息、數據分析，以此提高感知能力[3]。也就是說，物聯網將新的IT技術融入到各行業中，如感應器在地鐵、隧道、水利水電工程、民航監控及農業生產中的應用。以互聯網技術將物理系統和人的社會整合起來，調整人與自然的狀態，降低社會發展所造成的資源浪費，發揮資源最大化價，實現生產力水平的綜合提高。

二、物聯網技術在現代農業中的應用價值

我國屬于人口大國，農業發展地域寬廣，同時自然災害發生頻率較高，各地氣候變化各不相同[4]。將物聯網技術融入到現代農業中，則可以有效改善目前農業生產出現的問題。可以從農業發展的需求入手，分析如何提高農業采集信息時效性、 提高農業現場、養殖業數據信息綜合處理水平。

目前，物聯網技術在現代農業中的應用主要集中在以下工作中：如作物灌溉監控、牲畜生長環境監控、土壤氣候變化分析、濕度及風力等參數收集、土壤pH非等。將多種影響農業發展的信息高度整合起來，將得到的內容科學分析，為農民減災抗災、實現豐產奠定堅實基礎，提高國家綜合農業效益。

2.1圍繞RFID技術的現代化農業

近年來有毒小麥、假大米、三鹿奶粉、等食品安全問題不斷出現，由國外流傳過來的瘋牛病、非洲豬瘟以及國內蘇丹紅等，對人們正常生活造成惡劣影響。農產品要做到從生產到食用、從農田到飯碗的全過程無死角管理，需要高度重視農產品生產源頭的控制[5]。而RFID傳感器技術較為成熟，其可以為農產品監管提供有力的技術支持。

早期我國已經構建針對肉牛生產的過程質量追溯體系，還圍繞RFID技術構建生豬的質量安全追溯體系，在國內部分發達城市應用后，發現效果突出，可實現農產品加工、運輸及銷售等各個環節的全面監管，大大提高了農產品自身品質等級及安全系數。

此外，國家冬奧會、奧運會等賽事的關鍵階段，食品安全追溯系統也發揮出自身實用價值，為運動員提供絕對安全的事物，為國家友人展現出良好的中國形象，也為物聯網技術在現代農業生產中的推廣應用奠定基礎、做好宣傳。

2.2以傳感網絡為核心的物聯網架構在農業生產中的應用價值

伴隨物聯網技術一步步在農業領域推廣使用，其獲取的成效是有目共睹的。例如，在溫室監控方面，關鍵性監控技術和計算機監控系統、溫室實地控制系統結合，構成遠程控制系統，配合遙感、衛星等技術，在現場設置設備傳感器、處理器、執行器，使工作人員可以遠程作業、統一規劃。以物聯網技術支持，溫室生產中還可以融入無線管理、溫控、光控、濕度調節、通風開啟、pH營養液調整等多項的供給技術，可以調整當地農業栽培條件為最佳，充分提高資源利用率，提高農產品質量及產量。

此外，物聯網架構中無線模塊可以用于收集、記錄溫度、濕度、EC值等數據，再以無線網關的方式傳遞數據，實現對溫室種植的遠程控制、在線操作。圍繞傳感網絡構建監控系統，還可對周邊環境綜合分析，協助農業生產選址、科學運營，制定廢水灌溉、精準灌溉策略，處理緊急情況，并以科學化的信息更好分析農業生產。

以精準灌溉為例，傳統農業對水資源的利用效率較低，單方糧食生產力較低，低于發達國家近50%。而物聯網支持下的農田節水灌溉系統，其采用傳感器感應土壤內部的含水量，分析作物內部水分盈虧，采取無線網絡方式控制農田內設備供水，實現農業自動灌溉。

例如，某學者要研究自適應灌溉系統，考慮到精準灌溉需求，分析土壤的介電常數，研制圍繞于駐波原理的傳感器，可快速測量土壤水分。還有人在物聯網技術基礎上，分析設計“棉花智能化微灌系統”，用于滴灌實驗區，可顯著提高微灌水分虧缺診斷的精度。部分農業生產還結合農戶需求，制定有針對性的實時運營、處理方案，為今后農業信息的監測及智能管理做好鋪墊。

2.3農田周圍環境監測中的物聯網技術應用價值

伴隨多種智能傳感器研發并投入使用，借助多種傳感器支持，可準確分析農田實際環境，獲取作物生長的理想的環境信息，以此指導農業生產更好開展，實現農業生產增產增效。

某學者以田間埋設的方式，比較多種不同型號、工作原理的土壤養分傳感器性能，發現時域反射儀的檢出精準性及效率最為突出。還有學者研究基于農田的氣候、土壤、水分、病蟲化的智能化監控體系，圍繞物聯網技術，采取4G無線網絡接入終端設備，以終端設備實現遠程監控，大大解決了農業生產中的網絡接入問題，也充分降低 流量負載。

三、物聯網技術用于現代農業發展需解決的問題

物聯網屬于一種新興技術，其在現代化農業中的應用正處于初級階段，其實際應用中仍然出現以下幾個問題：

首先，物聯網+現代農業的發展模式并不清晰，缺乏長效的運行機制;

其次，農業相關的物聯網還缺乏統一化的標準，一些數據模型較為老舊，接口及核心技術需要進一步標準化，一些共享平臺研發及農業資源還需要深入分析;

最后，制造設備的核心技術有所欠缺，設備維護及數據傳輸運行費用導致農業生產成本大大增加。

此外，農業規模化程度不高，信息化基礎設施建設發展緩慢，缺乏專業化人才。

針對物聯網技術用于現代農業出現的問題，物聯網技術的發展需從以下幾個方面進行優化。

首先，要構建并完善物聯網技術標準體系，構建符合我國農業發展的物聯網發展模式;

其次，要進一步深入研究物聯網技術、配套技術，加大對自主產品的研發力度，打造具有自主知識產權的產品、技術，對物聯網技術積極攻關;

再者，要加大資金投入，加大對農業物聯網基礎建設的投資，注重完善基礎設施建設，并做好針對基礎設施的維護和管理工作，降低后期維護的成本，提高民眾使用物聯網的積極性;

最后，要分析農業物聯網的可行性方案，了解物聯網技術如何更好的應用到農業領域中去，探索該技術的應用模式，加快農業物聯網基地建設，擴大該技術在現代農業的應用范圍及規模。

此外，要構建以政府為引導，市場化運作的互利互惠制度。還要注重對基礎從業人員強化培訓，強化知識及素質培訓，確保物聯網技術可以在現代農業發展中更好推廣出去。政府也可以加大對物聯網技術的用藥，企業、事業單位強化對物聯網+現代農業技術的研究、開發，進一步提高運營的安全性。

四、物聯網技術用于現代農業發展中的前景展望

目前物聯網正處于快速發展階段，在社會各行各業中有廣泛應用，為我們生活及生產帶來莫大便利。在現代農業發展中，物聯網的應用多集中在科研單位及農業高新技術園區。伴隨物聯網設備、技術不斷成熟，其將在農業更多方面廣泛應用。

例如，可以將3S技術和精準農業調查結合起來，實現農業信息的快速預報、快速甄別，為后續科學管理、決策提供真實、可靠的數據支持。例如，一些土壤墑情變化、水肥變化、病蟲害猖獗時期，可以及時采用3S技術了解局勢變化，及時采取措施預防、緊急處理。也可以采取參數傳感器、視頻傳感器等設備，實時監測農產品生長階段的變化，實現農作物生長的智能化、可視化管理。可采取物聯網環境監測技術，構建自然災害預警系統，及時了解可能發生的自然災害，提前預防。

通過物聯網技術，可及時搜集農業生產中 溫、光、水、風、氣等信息，監測污染源，也可以應用達農產品的溯源、物流配送等領域，確保產品安全，為產品運送及儲存提供個性化的服務。

五、結束語

綜上所述，在知識經濟持續發展的同時，國家發展將面臨更多的挑戰，尤其在現代農業發展過程中，其面臨的競爭將不斷的增加，需要相關人員認真完成物聯網應用工作，將更完善的物聯網技術融入到農業發展中，制定符合中國農業發展的物聯網新模式。時下我國農業發展對物聯網技術的需求逐漸增加，農業以往工作中存在的問題氣迫切待解決，因此，需要構建完整且具有實用性的物聯網系統，真正提高農業發展各個環節的效果。此外，物聯網管理人員也要肩負起自己的工作責任，仔細落實自身安保護工作，促進現代農業可持續發展。

參? 考? 文? 獻

[1]李明慧.物聯網技術在農產品物流信息管理中的應用——評《物流信息與物聯網技術》[J].熱帶作物學報，2020，41（10）：2148.

[2]聶鵬程，張慧，耿洪良，王錚，何勇.農業物聯網技術現狀與發展趨勢[J].浙江大學學報（農業與生命科學版），2021，47（02）：135-146.

[3]宋成秀，褚德峰，宋成香，王利偉，張志強.物聯網技術在山東省農業生產中的應用[J].現代園藝，2020，43（07）：107-109.

[4]王高芳，牛永波，裴克莉，喬云紅. 物聯網技術在農業氣象服務中的應用[A]. 中國氣象學會.第35屆中國氣象學會年會 S14 大數據、互聯網、融媒體時代氣象服務的創新與變革——第八屆氣象服務發展論壇[C].中國氣象學會：中國氣象學會，2018：3.

[5]劉萍，徐月明，李麗，王奎萍，杜慶平.基于物聯網技術的高職果樹生產技術課程改革[J].安徽農業科學，2018，46（33）：221-222+227.