农业物联网发展趋势范文

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中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0248-02

0 引言

鲁西南，即山东的西南部，广义上包括菏泽、济宁、枣庄，以菏泽市为主。地形东高西低，受自然环境影响，以平原农田旱地耕作为主，地区属暖温带季风型大陆性气候，光热充足，四季分明，但自然灾害频繁，加上农业基础设施建设滞后，规划化经营程度低，导致农业生产多数农民还凭经验施肥灌溉，缺乏科学指导，现代农业方面智能管理问题和困难，对农业可持续性发展带来严峻挑战，农业物联网在解决以上农业问题显得尤为重要。

1 农业物联网应用的背景及意义

我国农业正处于传统农业向现代农业转型时期，全面实践这一新技术体系的转变，网络信息化技术发挥独特而重要的作用。以欧美为代表的发达国家，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用“5S”技术（GPS、RS、GIS、ES、DSS）、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物进行精细化管理和调控，有力地促进农业整体水平的提高。目前我国正处在互联网快速发展的历史进程之中，我国高度重视互联网发展，21年前接入国际互联网以来，我们按照积极利用、科学发展、依法管理、确保安全的思路，加强信息基础设施建设，发展网络经济，推进信息惠民。随着工业互联网迅速崛起，物联网3.0时代悄然来临，这给未来农业物联网的发展标准化提供一个平台和发展空间。

物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地，越来越多的人放弃了传统耕作模式，开始用传感器与农作物进行“交流”，成为智慧农业时代的“新农人”。这就是“农业物联网”，一个几年前还略显陌生的事物，如今却给我国的农业生产方式带来了深刻变革。

2 鲁西南地区农业现状及存在的问题

2.1 鲁西南地区农业现状

山东是传统的农业大省，而鲁西南地区以菏泽为例，菏泽是山东省传统的农业大市，粗放式农业耕作模式还处于主导地位，耕作方式受地理环境及天气影响，农业机械化水平不高，装备技术水平落后，抗自然灾害能力低下，资源不能科学利用，农民信息化意识薄弱，制约着农业可持续发展。

以大豆为例：大豆是鲁西南地区主要夏季播种物之一，种植规模每年都在百万亩以上，因自然灾害，据调查，2013年8月到9月，服务区域降水偏少，气温又高，受自然灾害影响，土壤含水量不足，导致大豆亩产减幅15.5%[1]。而2014年9月13日开始降雨，到16日降水量有地区高达96.9毫米，土壤水分含量极高，农民对土壤水分含量掌握很难达到精确。如果能做到科学种田，控旺防倒，土壤水分实时采集，土壤化肥营养元素，温度等信息农民及时获取并有效控制，实现农业生产的自动化、智能化，将大幅度提高农作物产量。实现从传统农业向现代农业的顺利过渡，必须依赖信息化，以农业信息化发展带动农业产业发展。

2.2 鲁西南地区农业存在的问题

农业的精细化要求：喜温植物不能长期忍受5度以下的低温，10度以下停止生长，如黄瓜，西葫芦，茄果类，菜豆等；耐热蔬菜生长温度要求在20至30度，要求昼夜温差不低于10度。但农民对农作物的生长环境主要依靠感官经验，而不是精确、可靠的量化数据，成功的种植经验不容易被总结和复制；完全依赖人工控制种植过程，无法对过程进行监督和控制，尤其以科研机构和大型种植基地为例，温室的种植往往是聘请农民工，由于缺乏有效的信息化手段，使得难于对他们工作的质量进行控制。

3 农业物联网应用下转型智慧农业的对策方案

3.1 方案目的及依据

借助物联网技术和云计算技术，在远程支持与远程服务平台上，建立智慧农业远程托管中心，实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等。

物联网技术在农业领域应用广泛：农业资源管理（农业土地资源、水资源、生产资料等）、农业生态环境管理（土壤、大气、水质、气象、灾害等）、生产过程管理（农业精耕细作、设备农业、健康养殖等）、农业装备与设施（工程检测、远程诊断、服务调度等）等方面。植物生长环境（土壤、水、大气）、生命信息（生长、发育、营养、病变、胁迫等），利用农用传感器“感知”信息，托普农业物联网技术，在农作物服务区内安装农业物联网监测设备，通过农业物联网技术实时监测生长环境信息，根据产生的智能监测信息对农作物进行精确管理，通过土壤湿度传感器对灌溉自动控制，完全实现自动化，以远程技术为服务手段，促进有机高效农业发展。

3.2 物联网技术下农作物信息管理系统控制平台建设方案

3.2.1 农作物信息管理系统架构

整个系统从下到上分感知层、网络层、应用层三次架构如图1所示。

感知层：传感器的选择，满足露天农田中土壤温湿度、土壤养分、光照、风向等数据的采集。

网络层：搭建无线传感器网络，做好节点的部署；移动互联的应用，满足大数据的传输。

应用层：动态实时监控，专家系统，手机APP的开发，食品溯源系统的建立。

3.2.2 系统实施方案

系统感知层的农用传感器等设备[2]，检测环境中的物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到远程对生产环境监控。达到增产、改善品质、适应需求、提高经济效益的目的。

建立无线网络传输层，通过PAN网络、LAN网络、WAN网络将感知层获得的农作物信息数据实时上传到控制监控平台，控制监控平台做出的控制反馈到感知层。

利用云计算、模糊识别等智能计算机技术，监控平台海量的数据和信息进行分析和处理，对农作物的生产过程进行实时监管和控制。构建农业物联网信息管理系统，在农作物生产过程中，对作物的生长环境等智能化监控，不仅节省了大量的人力资源，而且降低生产成本，提高产量，达到规范化和网络化管理。

4 农业物联网鲁西南农业信息化建设中的发展趋势

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中图分类号：TP391.44 文献标识码：A

1 引言

随着当今互联网技术、物联网技术的蓬勃发展，农业领域的科技网络应用也越来越多了，我国农业也开始从粗放型农业逐步向智慧型农业迈进。“智慧农业”是信息化和农业现代化融合在农业发展领域中的具体实践和应用，是以物联网技术为支撑和手段的一种现代农业形态；物联网是发展“智慧农业”的核心。探讨物联网技术在智慧农业中的应用，将极大促进农业的转型和发展，对于传统农业大省的湖南来说，更是一个大的发展机遇。

2 物联网与智慧农业的内涵

物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。它是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次革命。物联网分为感知层、传输层和应用层三层。感知层的主要功能是识别物体和采取信息，它主要应用了传感器、RFID、GPS以及RS 技术等，完成信息的收集、信息简单处理以及信息向传输层的发送。传输层负责处理感知层传来的信息及信息的远距离传输，它位于整个体系结构的中间层，是物联网的神经中枢；其中运用最广泛的是无线传感网络（WSN）、互联网、ZigBee 技术等。应用层主要负责服务及应用，它是物联网和用户的接口，主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术，通过它们将海量数据分类、整理、计算、挖掘分析，然后在智慧物流、智慧农业等领域得到应用。

“智慧农业”是“感知中国”、“美丽中国”理念在农业发展中的具体应用，指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展，实现“高效、聪明、智慧、精细”[1]。物联网是“智慧农业”智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑。物联网在农业的应用——建设智慧农业已成为各地实现农业转型、步入农业现代化、实现农业可持续发展的重要组成部分。

3 湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析

作为传统农业大省的湖南，正面临农业产业的转型和升级。现阶段加快推进基于物联网技术智慧农业建设，是切实可行的，具体来说它具有以下一些优势。

3.1 国内外基于物联网智慧农业发展趋势及可借鉴经验

近年来，国内外已经形成了基于物联网技术的智慧农业发展趋势。在欧美发达国家，物联网已渗透到农业领域的各个方面，现已演化成农业工业，步入了科学的新农业发展道路。随着我国对农业投入的不断增加，以及国内物联网技术的成熟，包括北京，上海，无锡，苏州等地，政府和企业对农业物联网的投资数量加大，相应的农业物联网产品和服务也得到了市场的肯定，如：墒情监测、大棚温室监控、节水、食品安全溯源等，且涌现了杨凌智慧农业和大唐移动智慧农业等典型示范案例，产生了比传统农业更高的价值。

这些国内外农业物联网技术的发展、以及在智慧农业中的成功应用为我省推进基于物联网技术的智慧农业建设提供了宝贵的学习借鉴经验。

3.2 不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链

湖南农业信息化建设，经过多年的发展，已不断完善。2011年湖南省被立项开展国家农村农业信息化示范省建设试点。省、市、县各级各类农业网站、农业信息平台逐步建立；农业电子商务交易规模增长迅速，如 “特色湖南”网络平台，刚上线就实现了4个月网上销售400多万元的良好业绩；农业信息网络服务体系基本形成，90%以上县设置了专门的农业信息管理和技术支持服务机构。同时，湖南省物联网产业链已初具规模。据统计，截止2013年6月，湖南省有从事物联网研发、制造、运营和服务的企业共240多家；分布在传感器、芯片设计、电子标签、智能终端、应用软件、系统集成、运营服务等产业环节，基本形成了初级产业链，在部分领域还有一定优势。

不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链为基于物联网技术的湖南智慧农业发展提供了设施保障。

3.3 湖南坚实的农业经济基础有利于农业物联网应用推广

湖南土地资源丰富，全省拥有耕地4870万亩，山地2.56亿亩，水面2043万亩。农产品基地建设初具规模；目前，全省已建立棉花生产基地、水稻生产基地等优质农产品基地共计100多个。涌现大批具有一定的规模和品牌影响力的农产品，如宁乡花猪、临武鸭、洞庭湖大闸蟹、隆回药材、祁东黄花菜等。农业产业化快速发展，湖南是我国农民专业合作经济组织建设的试点省之一，在调整农业产业化经营的过程中，涌现出了大量农村专业合作经济组织、营销大户和农民经纪人。农业产值快速增长，十一·五期间年平均增长4.7。

农业物联网应用需要大量投入，农业产值快速增长，农民收入水平高，为智慧农业建设提供了必要的经济基础；丰富的土地资源、规模化农产品基地、农业的产业化发展，以及蓬勃兴起的高效特色农业，为湖南提速智慧农业建设提供了强有力的支撑平台。

4 物联网技术在湖南智慧农业中的应用

根据物联网的技术内涵，结合湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析，现阶段物联网技术在湖南智慧农业中的应用可以采用以下应用模式。

4.1 利用农业物联网技术进行智慧生产

农业物联网的在生产环节的应用主要包括现代化温室和工厂化栽培调节和控制环境。它是利用农业物联网技术中的信息感知技术，主要包括农业传感器技术、RFID 技术、GPS 技术以及RS 技术等；利用它们采集各个农业要素信息，包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数，在不同的作物生长期，实施全面监测[2]。这种生产环节的物联网应用见效快，能够为高附加值产品锦上添花；方便的快速复制，可以快速应用到不同的作物；而且这种技术各地都有类似的项目，有很成熟的应用。对于农产品基地建设初具规模的湖南，非常适合此类应用，如，我们可以建设棉花生产基地、水稻生产基地等科技示范基地项目，利用农业物联网实现智慧生产。

4.2 利用农业物联网技术实现农产品智慧流通

农产品的智慧流通主要包括智慧仓储、智慧配货、智慧运输和流通安全溯源。利用物联网中的RFID 技术建立自动识别技术的仓库物流管理系统，实现库房高效管理，收发货高速自动记录，收货、入库、盘点、出库等多个流程能平滑连接，实现流通环节的智慧仓储。通过RFID结合条码技术、二维码技术，为农产品及加工产品加贴RFID电子标签、对农产品的流通进行编码，实现农产品的安全溯源。利用物联网技术“网络化”发展战略，建立批发市场信息数据库和集团协同管理信息平台，用来收集、储存、传输与整合：客户信息、业务信息、交易信息、市场管理信息等，最终实现客户数据、业务数据的有效性、可靠性、整体性，通过信息流带动物流、商流，协同管控，同时采用RFID、传感器、GPS等高新技术实现智慧配货、智慧运输[3]。

农产品的智慧流通，它涉及到农产品质量和食品安全以及农产品市场价格的稳定，社会意义重大，同时也具有很大的市场潜力。湖南可以从一些有一定的规模和品牌影响力的农产品流通着手，如唐人神肉食品、宁乡花猪、临武鸭等，建立基于物联网技术的农产品智慧流通示范，再择机在其他农产品流通环节推广。

4.3 利用农业物联网技术实现农产品的智慧销售

农产品的智慧销售是指产品从预订、生产到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中，能实现全程跟踪。它应该包括以下三个环节：①产品预订；产品的预订首先需要建立商务平台，目前农产品的商务平台主要采用农产品电商预售模式（C2B+O2O）的形式建立。各生产地，通过物联网技术中的条码技术、二维码技术进行农产品的产地和出货状况的管理，并将农产品信息上网。平台用户通过注册会员的形式，实现农产品自由集约订购。②有机生产；邀请行业专家，依据国家标准，结合各产区的实际，制订各农产品有机种植的具体标准，在安全生产监控下，遵规执行。③安全监控；为实现消费者的产品认证环节，采用物联网相关技术，通过监控系统，全程进行跟踪；为用户提供详细的数字及视频信息保障，使产品从生产，到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中。在田间设立高杆多视角摄像头，通过无线方式连接至种植户或养殖户和驻点收购站，监控全程的无公害生产，监控视频图在平台网站上实时，订购者可随时监督。在物流配送中采用GPS等技术实现跟踪定位监控，确保配送过程安全[4]。

目前，湖南农产品电子商务平台主要有“网上供销社”、“特色湖南”等网络平台，这些平台已有一定影响力，且平台业务功能也已成熟；只需在此基础上，利用农业物联网技术实现消费者的产品认证环节，应能很好地实现农产品的智慧销售。

4.4 利用农业物联网技术实现农业的智慧管理

智慧管理包括智慧预警、智慧调度、智慧指挥、智慧控制等。湖南土地资源复杂、山地、河湖水面较多，利用物联网技术中的GIS，可以建立土地及水资源管理、土壤数据、自然条件、生产条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理，实现智慧预警。利用专家系统（简称ES），依靠农业专家多年积累的知识和经验，对需要解决的农业问题进行解答、解释或判断，提出决策建议，实现智慧指挥。利用农业决策支持系统（简称DSS）可以实现我省在水稻栽培、饲料配方优化设计、大型养殖厂的管理、农业节水灌溉优化等方面的智慧调度。智能控制技术（称ICT） ，包括模糊控制、神经网络控制以及综合智能控制技术，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。通过这些技术可以实现我省在规模化的基地种植、设施园艺、畜禽养殖以及水产养殖中的智慧控制。

5 结束语

物联网在智慧农业中的应用很多，面对新时代农业的发展、转型，湖南应不失时机地大力发展智慧农业，加快物联网技术在湖南智慧农业中的应用力度，使之成为我省农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实，现代农业离不开现代信息技术，在农业发展中引入新兴的物联网技术，可以极大地提升生产效率，创造新的生产模式。

参考文献

[1] 彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报2012，17（2）：94-98.

[2] 李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程，2012，2（1）：1-5.

[3] 朱晓姝.物联网技术在现代农业信息化中的应用研究[J].沈阳师范大学学报：自然科学版，2010，28（3）：391-393.

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伴随着物联网应用的不断兴起，来自传感器和设备的数据正以指数级增长。比如对城市基础设施的监测，环境感知，城市交通，以及众多设备上的应用。物联网让各式各样的数据汇入到信息网络，加深了信息系统与物理世界的联系。然而物联网下大数据和一般数据有较大的不同，它是异构性的、多样性的、还良性的，并以这些特征冲击着社会的各个领域，为智慧城镇提供基础保障。

自1983年，IBM最新关系数据库管理系统DB2，结构化查询语言成了为政府部门的主流产品； 1991年万维网（world wide web）利用超文本传输协议（HTTP）和超文本标记语言（HTML）逐渐成为信息共享的公共服务。2003年，电脑和其它数据系统一年中所产生的信息量超过了2003年之前历史上全人类所产生的信息总量。直到2005年Apache Hadoop项目的诞生，成为了处理大数据的基础。物联网时代的大数据以及建立在这些大数据基础之上的数据挖掘已成为了一种战略资源，更为建设智慧城镇铺垫了道路。为了使物联网下的大数据成为城镇走向“智慧化”的强大引擎，还需要进一步把握物联网下大数据的发展趋势，从而实现以物联网带动大数据的发展，继而实现智慧城镇建设目标。

一、大数据的基本概念和特征

（一）大数据的基本概念：

由于大数据本身较为抽象，目前还没有一个公认的定义， 2009年流行于互联网直到2013年，一场大数据变革悄然来袭，影响了众多领域，因此2013年被称为大数据元年。早年，著名的Apache的开源项目Hadoop成为处理大数据的基础。后来Gartner研究机构将其定义为一种巨大规模、多样性和高增长特性的信息产业，它和普通的数据库处理系统互不兼容，需要从新的 并行数据处理平台或技术从大数据中提取有效的决策并优化信息。正如IBM首席执行官罗睿兰所说，大数据将是下一个自然资源。而大数据的处理周期与传统数据相比也从原来的月、周、天变为时、分、秒。而随着物联网时代下的大数据发展，城镇以及人们的衣食住行、娱乐、安全等，也变得越来越智能化。

（二）大数据的特征：

大数据具有典型的4V特征：Volume（大量性）、Variety（多样性）、Velocity（高速性）、典型的Value（价值性）。这四个典型特征保证了大数据比传统数据更大、更快、更好。

1.大量性：著名未来科学家阿尔文托夫勒曾预言“大数据”是三次浪潮的华彩乐章，30多年后随着信息化的发展和爆发式的增长，大数据时代如期而至，仅百度公司数据总量已接近1000PB，存储网页的数量接近1万亿，每天响应请求几十亿次，淘宝的4亿会员每天产生商品交易数据多达20TB，一分钟内“脸谱”的浏览量超过600万，而这些迅速增长的数据把人类带入了一个以PB为单位的大数据时代。

2.多样性：大数据的形式大体可以分为三类：一是结构化数据，二是非结构化数据，三是半结构化数据，由数据来源决定大数据的多样性。

3.高速性：大数据的规模大并且对响应速度有严格的要求，在分析数据输入等处理上几乎不延迟。

4.价值性：物联网时代下的大数据蕴藏的价值是巨大的，随着信息化高度发展时代，人们生活领域以及衣食住行、娱乐，都会变得越来越智能化，大数据在不久的将来遍布城市各个角落，成为“城镇”走向“智慧城镇”的强大引擎。

二、物联网下大数据发展趋势和智慧城镇建设

（一）物联网下大数据发展趋势

物联网企业的发展像互联网一样，使用物联网的用户数量要看用户贡献或使用了多少数据，因此数据是物联网企业是否成功的核心。正是因为这些联系把物联网与大数据连接在了一起。物联网产生的大数据之间也是有区别的，最基本的是结构化数据也是最容易被处理的，其次是可处理非结构化数据，如新闻等，还有就是不能被处理的非结构化数据。在物联网的运营模式里，它有着数据产生、数据收集、数据处理，决策和应用的过程。数据处理是最重要的环节也是其价值所在。

（二）推动智慧城镇建设

随着物联网，大数据等信息技术的进步，我们居住的城镇以及交通、家居、物流环保的智能化，成为了经济新的增长点。物联网把实物通过传感器与互联网进行连接，达到智能识别与管理。其结构分为四层，即感知层、网络层、应用层和实体层，每一层都与数据产生和处理有关。在感知层上，包括了三维码标签，RFID标签，GPS，传感器等，识别物体，提取信息，网络层将感知层获得的信息进行传递和简单处理，应用层是物联网与数据的深度处理融合，借助数据采集、传输实现物联网与各类实体相互应用，实体层则把物联网结构形成了环状封闭结构，从物联网到互联网，从互联网到实体，数据的产生范围成倍增长。智慧农业即属于物联网应用层也是智慧城镇建设的重要组成部分，与之相关的种子，土壤，化肥，温度，光照，各种养分等进行监测，这一过程中产生的相关数据，有利于辅助农业生产，提升价值。通过物联网的四层结构，提高农业生产水平的预期得以实现。智能交通是另一个代表。大数据下的智能交通通过感知层、传感器、监控、GPS等产生的海量数据与天气状况等数据相结合，监控到每条路、每辆车，将信息处理后传递给人们，为人们提供最好的体验，提升通行效率，降低事故率。

综上所述，物联网下的大数据应用是主体，技术是手段，智慧城镇的发展时期推广的重要手段，而推广进程中也对物联网结构，、大数据处理提出了更现实生动的要求。物联网下大数据的发展将为城镇带来智慧的变革，实现建设智慧城镇的目标。

参考文献：

[1]孟小峰，慈祥，大数据管理：概念、技术与挑战【J】计算机研究与发展，2013（1）

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2013年德国政府提出了“工业4.0”的概念，它定义了信息技术在工业化进程中的重要作用，引起了国际社会的极大关注。2年后，“农业4.0”概念于2015年提出，“农业4.0”可以概述为由物联网、移动互联网和云计算支持的现代农业形式。在1.0传统农业，2.0机械化农业，3.0信息农业之后，“农业4.0”模式将现代农业提升到了一个新的发展阶段[1]。精密农业是大数据与农业种植整合的农业应用与实践体系，代表了“农业4.0”模式下农业重要的发展方向。相关信息显示，全球精密农业市场将从2014年至2020年以12.4%的年复合增长率增长，达到45.5亿美元。中国作为一个传统农业大国，如何应对人口、经济及环境的多重压力，实现有限资源条件下农业的可持续发展，建立精密农业的发展模式不失为科学的发展方向。

1精密农业的概念

精密农业是一个农业应用和实践系统，包括数据获取、数据解码、数据优化和田间活动等环节[2]（图1）。使用数据科学根据每个单位的农田的具体情况精确调节和优化农业投资和管理措施，从而最大限度地提高产量和经济效益，同时减少资源利用，保护农业生态。其中，数据信息的获取工作包括作物相关信息，包括作物外部信息与内部信息；数据解码则是通过一系列软件应用技术来分析信息，并将该信息通过网站或应用程序呈现给农业从业者，包括种植者和农业技术服务人员；田间工作主要用于指导现场工作，以实现精确种植、精确灌溉、精确喷洒，以最大限度地提高产量和经济效益。

2国外精密农业的发展概况

近年来，国外众多农业机构及跨国公司均已开始布局精密农业，从而能够应对未来农业发展的挑战。Monsanto（孟山都）在数据科学和精密农业方面投入了大量资金，在2012年花费2.5亿美元收购PrecisionPlanting，2014年收购Solum的土壤分析业务部门，2015年整合气候合作平台并且将其作为未来的主要发展方向。如今，精密农业企业已经成为投资者眼中蓝筹股。Monsanto的精密种植业务部门最近与AGCO就精确种植相关数据进行了合作，住友化学子公司瓦特美国与Iteris就农业数据分析达成协议；DuPont（杜邦）与JohnDeere签署了数据共享协议，并与AGCO和Raven签署了无线数据传输解决方案合作协议。跨国公司和专业农业机构对精密农业的热情也吸引了大量风险投资和具有巨大市场潜力的多元化投资者的进入。据美国风险投资公司统计，2015年农业和食品行业的风险投资大幅增长达到4.86亿美元，增长54%。以Google风投为例，Google风险投资公司与其他投资者联手，于2016年5月份在农民商业网络中投资1500万美元，通过建立农场信息数据库，为管理者提供种子使用、施肥量、种植方法、环境因素等农场信息；Google风投与以色列GreenSoil投资公司合作，对智能灌溉公司CropX进行投资；Google风险投资公司与AndreessenHorowitz等7家公司合作，在农业软件Granular上注资1870万美元；此外，Google风投正致力于开展气候分析和作物生产数据开拓的投资评估。不难发现，以Google风投为首的资本已经确立精密农业为农业发展的重要发展方向，并致力于打造以土壤物联网为基础的精密种植、智能灌溉与精准生产为一体的农业管理体系。

3我国精密农业的发展概况

在全球范围内，精密农业的发展仍不平衡。美国作为精密农业覆盖的市场主体，经长期探索和积累发展，精密农业已经发展出成熟的行业标准和商业模式。以Monsanto为例，其下属的ClimateBasic平台在美国已经覆盖了3000万hm2的作物面积，意味着美国45%的玉米和大豆使用了该平台；同时，Monsanto将1hm237美元的固定价格改为1hm27美元来鼓励农民使用ClimatePro，该系统到目前为止覆盖了美国200万hm2的耕地。而在南美洲，亚太和欧洲，特别是在巴西、阿根廷、东欧和中国，精密农业仍处于早期阶段，但政府及民间资本对精密农业的关注度日趋提高。我国自20世纪90年代开始研究精密农业，并在北京、上海、新疆和黑龙江等地开展了大规模应用试点。2005年我国开始进行测土配方施肥试验。据我国农业部统计，配制施肥后，作物产量平均增长4%～7%，节省30%的应用成本。2014年底，我国农业部提出了到2020年主要农作物、化肥和农药使用量为零增长的计划，期望以精确施肥作为带动精密农业发展的突破口。随着我国土地转让政策的稳步推进，国家土地流转呈现加快趋势，2014年底我国实现土地流转总量2670万hm2，同比增长18.3%，转移土地占农民承包耕地的30.4%。根据发达国家农业发展进程，精密农业的发展需求将会随农业市场扩张和农业产业集约化的过程逐渐增加，日益增长的中国农业市场需求也催生了传统农业新理念产生的相关驱动因素。2015年，我国农业部启动了稻米、小麦、玉米、大豆、棉花、蔬菜等8个品种全产业链农业信息分析预警试点，并筹建了全产业链分析预警团队，建立了比较完整的农业信息平台及农业部市场预警专家委员会，从而能够科学地对农产品市场进行分析和评价。我国农业部还了16种农业物联网应用模式，期望利用物联网实施“互联网+”现代农业模式，从而实现资源节约与高效利用相结合、环保节能与生产效率提高相融合、生产环节与营销环节智能化的先进农业生产模式。

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1.1传感器种类繁多，功能相近，将向细化

其发功能的方向发展目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。

1.2网络传输管理系统建设滞后，无线通信

技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备，用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号，收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。

1.3人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小

农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。

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当物联网遇上农业，一般人首先想到的可能是用传感器获取温度、湿度、光照、风力等数据进行作物监控管理，或者在牛耳朵上打上RFID耳标进行动物溯源。但今天，看似简单的物联网技术对农业的渗透其实远超常识，因为应用场景的不同，物联网渐渐改变着古老农业“靠天吃饭”的传统。

农机有“智慧”

我国重要的粮食主产地东北，是应用大型农机装备的主要区域。在东北，粮食生产主要以农场为单位，比如黑龙江红星农场、856农场、闫家岗农场等。由于耕地面积广大，农场的生产经营与“一亩三分地”式的小农作业完全不同。

比如土地平整和起垄作业，一方面对拖拉机手的技术和经验提出了很高的要求，因为这直接决定了作业质量如直线度、平整度；另一方面由于作业过程中需要注意力高度集中，造成劳动强度很大，非常需要拖拉机在作业过程中减少人为操作。

因此科研人员想到给拖拉机安装传感器、激光仪、导航设备等，赋予拖拉机“智慧”，使得拖拉机在导航状态下自动走直；利用激光发收设备结合传感器精确完成土地平整作业。

除了生产作业之外，农场的管理同样需要借助物联网。据黑龙江红星农场技术负责人孙洪江介绍，基于精准农业和现代化大农业的发展趋势，红星农场近年引进了一套机车监管服务系统。

孙洪江说，红星农场属于国营农场，行使国家土地管理职能。农场把土地承租给农户，机车由农户自己购买，农场实行统一管理，每辆机车在农场有编制。农场根据农户的作业量进行结算。

以往每年耕种时节，是由农机统计员手工统计每个农户的工作量，但因为耕种面积大，往往一块地有3～5台机车作业，有的车干得多，有的车干得少，统计员就偷懒取平均数，农户吃大锅饭。

因此，为了能准确获取每个农户每天的工作量，农场和国家农业智能装备工程技术研究中心合作，给每台机车上安装一个传感器和GPS定位，传感器能实时获取机车作业数据并传送到机载终端，终端把数据发送到农场的系统平台。

孙洪江说，就是这样一套系统，一方面能让农场管理者实时了解机车的田间位置、作业轨迹、农户的作业量，系统自动生成日、月、年报表，给核算提供支持；另一方面由于机载终端可以自动生成作业报表，农户自己也可以很清楚地知道每天干了多少活，产生了多少效益。

美国风河公司认为，利用物联网等技术使农田与农机网络化、为农场主提供决策支持是未来智能农业的发展趋势。未来不管是火星上的探测车、空中的飞机还是田间的农机，都需要具备一些基本能力――物联网中每一个终端设备都需要网络互连性、可管理性和安全性。

孙洪江对这样的趋势看得很清楚，但多年的实践也让他深切体会到理论与现实的差距。他以精准农业中的变量施肥为例指出，困扰变量施肥的瓶颈在土壤取样和化验，虽然国外提供了土壤取样机和快速化验的设备，但误差率高，所以精确的变量施肥依然没有从技术上解决。

温室与节水

如果说大型农场的物联网技术还有些“粗犷”，那么对于温室种植而言，物联网加上自动控制技术，已经让整个生产过程变得智能化。

在北京瑞正园种植部经理穆金星眼里，如今的草莓种植与十几年前已完全不同。穆金星介绍，他手下的一位草莓技术员种了20多年草莓，来瑞正园之前一直在辽宁老家种。“3个棚五亩地，一天看三次，夫妻二人忙得没时间扭秧歌。”穆金星笑说。

在草莓种植过程中，湿度控制很关键，所以农户都会在大棚里放湿度计。“湿度不够就要浇水，所以人得成天在棚里呆着。”

北京瑞正园成立于2008年，创始人张建国称最初的想法就是让家人吃上健康食物，养鸡种菜。后来渐渐涉足有机蔬菜水果的种植，基地面积从最初的160亩发展到现在2000余亩，投资超过3亿元。

2011年瑞正园和北京市农林科学院、国家农业信息化工程技术研究中心合作利用物联网技术种植草莓，在大棚里装上可以探测土壤和空气温度、湿度以及光照强度的传感器，通过无线网络把数据实时传到监测系统，系统自动调节棚内的温度、湿度和光照。

穆金星说，瑞正园的草莓一共156个大棚，技术管理员有52人，平均一个人管理三个棚，生产效率大为提高。

节水灌溉是农业生产中相当重要的技术热点。在重庆忠县柑橘种植过程中，智能灌溉控制系统围绕“信息监测―决策控制―系统集成”三个关键环节，根据柑橘种植特征，对不同海拔高度柑橘生理生态信息及本地气象进行实时监测，同时配套灌溉施肥系统，为柑橘生长提供了最优的水肥保障。

柑橘园相关负责人表示，这套系统的运行实现了果园信息采集自动化，信息管理远程化，生产经营决策智能化，大幅度提高了柑橘栽培与经营的效益，为柑橘产业现代化提供了基础数据源。

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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2012）11-0084-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展[1]。物联网相关专业是以计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程等多个学科相融合的综合性专业学科。各高校在开设物联网专业时，必将结合本校传统优势学科，发展具有自身特色的物联网工程专业，涉及到实践教学改革、课程体系设置、师资队伍建设、实验和实践环境建设、教材建设等多方面的改革和创新[2]。

1 项目建设的背景

随着物联网的迅速发展，社会各行各业对物联网应用的需求越来越明显，作为国家科学技术发展主要力量的高等学校，建设物联网实验室并开展针对性的教学与科研，培养专业技术人才，有利于高校的学科发展和教学科研水平的提升[3]。

为了贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，促进山东省物联网产业和相关人才教育事业的发展，适应山东省对物联网高端专门人才的迫切需求，充分利用青岛农业大学作为省属农业院校的区域优势和教学资源，扩大青岛农业大学在信息类专业校企合作联合办学的成果，青岛农业大学于2011年在通信工程专业设置了物联网专业方向，并于当年开始招生，这样，学校的物联网实验室建设成为当务之急。

2 物联网信息平台及应用实验室建设目标

随着信息技术和网络技术的迅猛发展，社会对信息类专业人才的需求量越来越大，高校在培养应用型人才的同时，必须注重提升人才的创新精神和实践能力[4]，在物联网实验室建设过程中，结合本校物联网专业人才培养目标进行建设[5]。学校的物联网信息平台及应用实验室建设应本着培养学生具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术等基础理论的原则，以掌握物联网系统的传感层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能为目标，兼顾当前流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合与灵活应用，注重创新实验及项目实践，将物联网技术真正融会贯通到实际应用中，包括物流管理、智能家居、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性和专业性实验，从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网的各个环节[6]。

作为一所省属农业院校，青岛农业大学物联网实验室的建设应和农业类专业紧密结合，充分发挥农业院校的农业特色优势，以应用性为主，建立一个物联网信息平台及应用实验室。物联网信息平台及应用实验室除了可以进行各种无线传感器网络、嵌入式系统等教学实验外，还应当可以模拟典型物流、设施农业和环境监测等实际应用。物联网信息平台及应用实验室应当结合物联网传感层、网络层与应用层的特点，进行分层设计、理论联系实际的模块化结构解决方案。

青岛农业大学的物联网专业是和青岛东合信息技术有限公司联合培养的，合作采用121人才培养模式，即将本科四年的学习分为三个阶段：第一阶段以校内开设的公共课、基础课程为主；第二阶段主要以校企联合面向市场需要进行课程改革后的专业基础课和专业课为主，在保证专业基本理论与技能学习的基础上，突出物联网的基本理论与技能的学习；第三阶段以物联网的具体应用实例和要求进行操作、项目实战实训为主，进行技能、能力和创新意识的培养和训练。

关于物联网实验室的建设，目前尚处在探索阶段，如何构建功能、技术完备，符合高校自身特点，有效实现物联网技术的实验实践环节，推动物联网技术的迅速发展，是高校物联网实验室构建的关键[7]。物联网信息平台及应用实验室应针对高校物联网专业实际应用的多种需求来设计与建设，包括物流管理、环境监测、设施农业等。开设物联网基础性公共实验和专业性实验，应当从基础到深入、从原理到应用，全面体现物联网传感层、网络层与应用层的的各个环节[8]。

3 高校物联网信息平台及应用实验室体系结构

物联网分为感知层、网络层和应用层三层体系结构。感知层主要利用射频识别（RFID）、二维码、传感器、传感器网络等感知、捕获技术手段对物体进行信息采集和捕获；网络层主要通过各种通信网络与互联网的融合，将物体通过传感器网络接入互联网，进行信息交互与共享；应用层则利用云计算、模糊识别等各种智能技术，对获取的海量数据和信息进行分析处理，提高对物体、经济和社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策与控制[9]。

基于实验需求及物联网专业开设的实际需要，高校的物联网实验室可以分为基础教学和应用实训两部分。图1所示是一个高校物联网信息平台及应用实验室的体系结构。

3.1 物联网基础教学实验室

物联网基础实验室主要用于实现物联网专业中涉及到的嵌入式系统、传感器、计算机网络、单片机、无线通信、移动通信、通信原理等课程的实验操作。青岛农业大学物联网基础实验室是在现有计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程等专业的已有部分相关实验室（如单片机、嵌入式系统、通信原理、网络技术等实验室）实验设备的基础上，由青岛东合信息技术有限公司提供基于Sigma86x系列平台的物联网教学实验设备。该平台为海尔软件有限公司中网社区家庭网关产品（Home Box）的教学版实验平台，可实现海尔网络家电控制系统、灯光窗帘控制系统、智能音视频系统、家庭安防系统、远程医疗系统、HOMEBOX媒体中心、中心控制系统（HOMEBOX、PC控制中心）等七大智能家居系统，可实现广域网与家庭网络的无缝接入。

物联网教学实验平台的硬件资源包括电源按钮、复位按钮、通用I/O接口，板上提供稳定的3.3 V、5 V、12 V电压，UART控制器，UART与RS232转换板IDE控制器、PCI总线，两个USB 接口，HDMI，色差及AV接口，以太网10/100控制器，E2PROM，64MB Flash，128MB DDR SDRAM，160GSATA硬盘等。

物联网教学实验平台具有丰富的接口，提供的扩展功能模块包括SD Card接口，可支持2 GB SD卡、USB键盘鼠标、ZigBee无线通讯模块、WIFI网络模块、RF通讯模块，红外接收器等功能。

3.2 物联网应用实训实验室

物联网应用实训实验室是根据学校现有的优势学科，主要建设涉及农业、环境监测、仓储物流、食品追溯，另外还将建设智能家居、智能安防等。现以环境监测为例介绍其功能及实现过程。

环境监测系统主要模拟农村田地环境的监测，以对田地的温度、湿度、气体、光照等各类重要的环境数据信息进行统一监控。通过该系统，学生可以了解现场环境勘测、传感器选型与架设、网络设计、数据传输、通信技术及数据管理系统等多方面的知识，提高实践演练和动手能力。其具体学习和工作过程如下：

（1） 数据采集

通过系统现场设置不同的传感器来分别模拟不同的环境，并通过传感器进行信息采集。传感器采集的信息先传送到附近的无线传感器网络（WSN）节点，再由节点完成数据格式转换后传送出去。

（2） 网络传输

网络交互部分主要由WSN 节点、Wi-Fi 模组及天线端组成。主要负责将无线传感器网络中的信息和Wi-Fi 摄像头信息通过无线交换机送到连接的Internet服务器中。

（3） 数据管理

传感器采集的信息被传送到服务器后，学习利用数据管理系统管理所有的数据，并通过专家决策系统对实际情况做出判断，最终进行决策。

4 结 语

物联网是一种技术，只有和具体的学科、专业相结合，才能充分发挥其优势。每个学校在建设物联网实验室时，都应该充分发挥本校的优势，和学校的优势学科相结合。我国是农业大国，农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用，是现代农业依托新型信息化应用迈出的一大步，可以改变粗放的农业经营管理方式，引领现代农业的发展。随着科技的迅速发展，物联网在农业上的应用会越来越广泛，一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破[10]。作为农业院校，只有充分发挥农业院校的科技与人才优势，才能更好地服务于“三农”。

参考文献

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[7] 付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化，2011（5）：63-65.

篇8

随着我国水资源的日渐紧缺，我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来，而农业作为用水大户，其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施，虽然相对于大水漫灌而言，已经实现了较高的用水效率，但综合分析，其精准度依旧不够，无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统，不仅提高了灌溉精准度，同时也减轻了人力劳动，实现了远程控制，全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制，系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉，以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑，也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平，将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业，转变成了科技化生产模式，不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性，同时提高了全面管理水平，实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见，推广物联网智能化节水灌溉，不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平，改变原先粗放式的灌水模式，同时也可以实现农业管理水平的提升，提高农业生产效率，减少人力劳动，全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术，必然成为今后农业灌溉的发展趋势。

2 基于物联网的节水灌溉体系

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【关键词】物联网技术 农业信息化建设 应用

在进行农业生产管理的过程之中，通过对先进的物联网技术的有效运用，可以有效地提升农业信息管理的水平，为促进农业生产效率提升打下坚实的基础。在这样的背景下，就需要在进行农业信息化建设的过程之中，充分注意到建设思想的转变。在转变的过程之中，人们通过把先进的信息科学技术和农业信息管理的手段有效结合在一起，充分利用好物联网技术这一手段，提升农业信息管理的水平和效率，满足现代农业信息管理的实际需要。

1 影响物联网技术在农业信息化建设中的应用的几点重要因素

1.1 物联网技术应用的水平因素

在物联网技术应用于农业信息化建设中过程中，会受到技术水平的限制和传统的农业信息管理理念的影响。具体来说，在物联网技术应用于农业信息化建设的过程中，虽然有的农业信息管理部门已经配备了相应的计算机设备应用物联网。但是，农业信息管理人员仍然难以将计算机设备合理地利用起来，只将这些设备用于日常的办公。在这样的背景下，就需要农业信息管理人员通过提升自己的技术水平，利用相应的计算机设备对信息化数据进行收集整理，提升农业信息的管理水平和管理效率，进而有效地发挥出物联网对于农业信息化建设的促进效用，成为促进农业信息化建设的重要助力。随着农业信息化建设水平的进一步上升，用户对于农业信息的要求也越来越高，针对这样的情况，如何改变传统的思维观念，有效地开发出新型的农业信息管理技术，已经成为农业信息化建设的重要问题之一。

1.2 物联网技术应用的认知因素

在物联网技术应用于农业信息化建设过程中，还存在着农业信息管理领导对物联网应用的重视程度不够的问题，其集中体现在农业信息管理部门并没有针对农业信息管理的信息化建设提供一套完整的管理体系，对农业信息化建设的认识和重要性评估不到位。在实际的农业信息管理工作过程之中，农业信息管理工作人员被传统的思维观念所笼罩，只注重对农业信息的收集，并不注重对农业信息的合理利用和分析，难以充分发挥出农业信息的宝贵价值，严重浪费了农业信息资源。

1.3 物联网技术应用的观念因素

物联网技术在农业信息化建设中的应用过程中，农业信息收集管理人员只需要将农业信息资料收集进入相应的保管仓库之后就没有别的任务了。但是，随着人民群众对信息的需求的逐步提升，对于存储的信息的合理利用已经逐步超过了信息本身的价值。因此，农业信息管理人员应当合理地改变自身的观念，学会如何有效地利用物联网资源，重视对物联网资源的获取。但是，截至目前为止，大部分的农业信息管理人员仍然难以意识到对物联网资源进行有效利用的重要性，难以满足农业信息化建设的需求。

2 推动物联网技术在农业信息化建设中应用效果的策略

2.1 强化农业信息管理人员对物联网技术的应用意识

为了提升农业信息管理的信息化管理水平，农业信息管理人员应当保持对物联网技术的重视和关注，并在建设的过程之中勇于进取，选择合理的物联网应用方法，并紧随时代的步伐进行对尖端的物联网技术的应用和获取。与此同时，农业信息管理人员还要提升自身的信息化管理水平，掌握最新的科学技术管理方法，并逐步掌握一定的计算机管理技术。除此之外，农业信息管理人员还要改变原有的传统意识，注重对农业信息的合理开发利用，开阔自身的视野，将最新的物联网技术引进到农业信息管理过程之中。

2.2 提升农业信息化建设的配置水平

在进行农业信息管理现代化建设的过程之中，为了有效保证农业信息化的建设水平，就需要在进行建设的过程之中，加大对于农业信息建设资金投入力度，并通过有效的方式加大对于农业信息化建设力度。与此同时，由于农业信息化建设对于计算机硬件和计算机软件的要求很高，这就要求对农业信息化建设的硬件和软件水平进行提升，有效保证农业信息化建设水平。具体来说，不仅要为农业信息化管理部门配备计算机设备，还要配备扫描仪、光盘刻录机等设备，充分满足农业信息化管理的需求。对于软件方面，要选择完善的软件进行使用，保证信息化管理的水平和效率。

2.3 引进物联网技术人才

为了充分保证农业信息化的建设水平，还需要农业信息管理部门引进更多的物联网专业技术人才，提升农业信息管理部门对物联网技术的应用水平。与此同时，农业信息管理部门应当定时开展对员工的物联网技术的专业素质培训工作，完善农业信息管理工作人员的知识结构，提升农业信息管理工作者的信息化管理水平，提升农业信息化建设的水平。

3 结论

综上所述，伴随着信息科学技术的不断向前发展，农业的信息化管理已经成为当今社会发展的最新趋势，与此同时，通过对物联网技术的有效运用，可以有效提升农业的信息化建设水平。在这样的背景下，实现农业信息化建设已经成为了农业信息管理的紧要任务。针对这样的情况，农业信息管理工作者要勇于担负起农业信息化建设的责任，不断优化设计农业信息化管理的设计方案，提升农业信息管理的信息化水平。与此同时，也要深刻地认识到实现农业信息化管理是一个漫长的过程，在这个过程之中，相关单位要牢牢抓住科学技术更新的契机，将农业信息化建设真正地落到实处，切实提升农业信息化管理水平。

参考文献

[1]毛凌.浅谈农业信息管理中存在的问题及对策[J].科教新报（教育科研），2014（3）：12-13.

[2]王芳，汤明.农业科研单位农业信息管理信息化初探[J].现代农业科技，2014（4）：60-61.

[3]徐小莉.浅谈农业信息管理信息化建设的重要意义[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014（3）：46-47.

篇10

中图分类号 F49 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0338-03

Discussion Development of Internet of Things and Wisdom Agriculture

DONG Miao HUANG Rong-rong ZHENG Yong ZHAO Shi-jing CHEN Jie *

（Tongji University，Shanghai 201800）

Abstract With the development of internet，wisdom agriculture is a trend of agriculture in our country，and the internet of things is the key technology of wisdom agriculture. This paper mainly introduced the connotation of internet of things and wisdom agriculture，architecture of internet of things，mainly including perception layer，network layer and application layer.At the same time，the paper concretely introduced the internet of things in wisdom agriculture development situation and existing problems.

Key words internet of things；wisdom agriculture；framework of internet of things；development situation； problems

智慧农业是我国近几年根据农业的发展而新产生的一个概念，就是在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制。由于我国农业已经步入由传统农业向现代化农业发展的阶段，越来越多的现代化智能技术融入到农业中，而物联网技术则是智慧农业的主要支撑技术，我们越来越多地感受到智慧农业给我们带来的便捷、高产和优质，这是我国未来农业发展的一个主要趋势。

1 物联网与智慧农业

1.1 物联网

物联网[1]（internet of things）定义的核心和基础仍然是互联网，主要是将物品与物品之间用互联网进行连接，所使用的技术包括智能感知识别技术、普适计算等通信感知技术，简而言之，就是利用互联网等通信技术实现远程管理控制的智能化网络，从而更好地将物与物、人与物进行连接，可以说物联网是互联网的延伸，在兼容了互联网所有的应用后，同时又具有自己的私有化和个性化。农业物联网是将物联网技术与农业相结合，是将其具体应用在农产品生产、经营、管理、服务的整个产业链当中，即将农产品与农产品之间的信息应用现代智能感知技术进行采集测定，然后将收集到的信息数据进行识别处理，再传到操作终端，实现智能化控制[2]。物联网在农业生产中的具体应用就是通过在农业生产中安装各类传感器，如温度传感器、湿度传感器等，通过数据连接，将无线传感网络、电信网、互联网进行集成，实现农业生产信息在各个环节的传输，最后将大量农业生产信息进行整理融合，由操作终端实现对农业生产的过程监控，进而实现现代化农业生产高产、高效、集约的目标。

1.2 智慧农业

智慧农业即在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制，使农业系统不再像传统农业一样封闭，而是具有“智慧”，智慧农业不仅可以进行基本的感知、控制和管理，更是扩展到了电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容，物联网技术可以说是智慧农业的基础[3]。

2 智慧农业物联网架构

2.1 信息感知层

顾名思义，感知层相对于物联网而言，类似于人类的感觉器官，主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术，即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器，得到农业生产过程中的精细化信息，如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息，是对植物生长状况进行判定的基础[4]。

2.2 信息传输层

信息传输层由互联网、云计算平台、移动通信网、无线传感器网络等组成，主要负责传递和处理感知层获取的信息，也是物联网的中枢环节。信息传输层主要作用就是将信息感知层获取的数据以多种通信协议向局域网或广域网。其中应用较多的为无线传感网络。无线传感器网络[5]通过无线通信方式自行组网，对网络覆盖区域中的对象的动态信息进行采集，并进一步计算处理。由于其监控效率高，且具有成本低的有点，因而在农业领域的信息采集工作中应用广泛。

2.3 信息应用层

信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策，从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息，并对各类信息进行分析，依据制定的管理策略，与传动机构进行通讯，控制传动机构，进行自动灌溉、施肥、加温、控光等，同时对异常信息自动报警[6]。

3 智慧农业物联网技术分析

3.1 信息感知技术

物联网技术是智慧农业的基础，而信息感知技术又是物联网技术的基础，信息感知技术是整个智慧农业中最基础的环节。该技术包括射频识别技术、全球定位系统技术、农业传感器技术、遥感技术等。

3.1.1 射频识别技术。射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，该技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流，可确保食品源的清晰，实现产品追踪，从而实现质量监控和追溯[7]。同时，射频识别技术与传感器技术相结合，可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息，因为环境因素对食品品质影响很大，记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。

3.1.2 全球定位系统技术。全球定位系统（global positioning system，GPS）是美国从20世纪70年代开始研制，在1994年全面建成，可以在海陆空的三维空间中进行全方位的导航和定位。全球定位系统技术的定位定时功能能够实现对农田具体生产状况的跟踪与描述，同时辅助农业机械将农作物肥料等定点运送并喷洒到准确的位置[8]。

3.1.3 农业传感器技术。农业传感器技术是农业物联网的核心，主要用于采集各类农业信息，包括空气温度、湿度等环境指标参数，畜禽养殖业中的有害气体含量，种植业中的光、温、水、肥、气等参数，以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。

3.1.4 遥感技术。遥感技术从不同高度的平台上，使用不同的传感器，对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集，并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息，实施全面监测，同时根据光谱信息，进行空间的定性与定位分析，从而提供大量的田间时空变化信息[9]。

3.2 信息传输技术

农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络[10]采用无线通信方式，由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙（bluetooth）[11]是一种短距离无线通信技术规范 ，能够实现数据和语音通信，蓝牙通信带宽为lMb/s，一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信，支持点对点和点对多的连接，使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输，计算机、手机等的交互会议，耳机、游戏机等的电子娱乐产品等，汽车产品等。Wi-Fi（wireless fidelity）是IEEE定义的无线网络通信的工业标准（IEEE802.11），主要特点是可靠性高、速度快，在开放的环境通信距离达到300 m以上，在相对封闭的环境里通信距离在100 m。组网灵活、成本低、可移动性好，与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性，抗干扰性不好，且设备的功耗非常高。目前，Wi-Fi应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中，有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题[12]。

3.3 信息应用技术

信息处理技术是物联网技术的最后环节，也是智慧农业实现自动控制的基础，应用的技术有云计算、决策支持系统、专家系统、地理信息系统、智能控制技术等技术。

3.3.1 云计算。云计算指将计算任务分布在资源池上，使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据，云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享，超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑[13]。

我国近年来开展云计算对于农业生产的应用，在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台，通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析，为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索，同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务[14-18]。

3.3.2 决策支持系统。决策支持系统以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策。农业决策支持系统在农业节水灌溉优化、大型养鸡厂管理、小麦栽培、饲料配方优化设计、农机化信息管理、土壤信息系统管理上进行了广泛应用研究[19]。农业决策支持系统可对地方农业生产过程进行分析和模拟，预测不同决策方案的效果与效益， 从而优化农业生产决策。目前决策支持系统技术在农业结构优化、产量预测及潜力分析、确定农业投资规模等方面得到广泛应用[20]。

3.3.3 专家系统。专家系统模拟人类专家解决各种复杂的实际问题，具有与专家水平解决问题的能力。该系统在利用农业专家多年积累的知识与经验的基础上，对需要解决的农业问题进行分析判断，提出决策，使计算机在农业生产中起到人类农业专家的作用[17]。例如专家系统在榨菜病虫害防治中的应用，为农户和科技人员提供了病虫害信息交流平台，为菜农提供了病虫害防治的科学指导，现实意义显著[18]。

3.3.4 地理信息系统。地理信息系统主要用于建立自然条件、生产条件、土壤数据、作物病虫草害发展趋势、作物产量等的空间信息数据库，为分析差异性和实施调控提供处方决策方案[15]。利用地理信息系统进行土壤适宜性评价就是将土壤质地、类型、氮磷钾含量、有机质含量等土地数据进行整合，并赋予权重，再进行分析运算，生成土壤适宜性评价图，也可建立数学模型，实现土地适宜性的分级[16]。

3.3.5 智能控制技术。智能控制技术主要用来解决用传统方法无法顺利解决的复杂问题。目前智能控制技术的主要研究方向包括神经网络控制、模糊控制、综合智能控制技术，并在设施园艺、大田种植、畜禽养殖等方面得到初步应用[20]。比如，用神经网络分析甜瓜质量的物理测量指标与人们感官对甜瓜香味、甜度、酸度、组织结构、水分等质量指标的相关关系，来预测甜瓜质量。将实测物理标与人的感官分类联系起来，对食品质量进行预测，在食品工业中有很重要的意义。

4 智慧农业物联网技术应用现状

4.1 传感器在温室中的应用

为了提高农作物的产量和质量，优化作物品种，使作物的生长不受或少受季节的影响，现代化设施农业快速发展，它的主要发展形势是温室大棚，相配套的温室栽培技术也得到了广泛的关注和应用。该种技术主要是利用对温度、湿度、光照、喷灌量、通风等影响因素的测量和控制，实现对作物生长的精准控制。

在此过程中，对各类参数的测定采集尤为重要。主要是采用温度、湿度、光照、CO2、土壤湿度、土壤养分等各类传感器检测农业环境中的各项物理量参数，并根据生产控制策略，实现生产自动控制，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境[21]。

4.2 传感器在自动化农业机械中的应用

由于农业现代化的快速发展，对农业机械精度的要求也越来越高，对于机械各部分强度的测量也就尤为重要。例如，应用传感器技术测定农机的性能指标及零部件的结构强度；用应变式传感器测定犁体的阻力，为犁体曲面设计提供科学依据；播种机上安装的光电传感器可随时监测机器是否堵塞，保证农作物出苗率；自动灌溉装置中土壤温度、湿度传感器的使用，在保证农作物灌溉用水的同时实现节约用水[22]。

4.3 遥感技术在农业中的应用

遥感技术是一种现代测量技术，它是通过非接触、少破坏的方法对农林业等方面信息进行测定获取，它可以测定农作物品种的分布区域、植物品种的分类、土地肥沃程度、植物生长情况、植物受灾情况等，然后通过遥感所获得的信息来确定最合适的种植和最适度的施肥，这也就在一定程度上控制了农药化肥的不合理使用，防止了环境污染，从而获得更高的效益[23]。

5 智慧农业物联网技术存在的问题

农业物联网是一项创新型现代化信息集成技术，正在不断改变着我国传统农业的面貌，即便如此，农业物联网也遇到了一定的问题[24]。

5.1 物联网设备概念性产品多于实际应用性产品

我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室，很多都是学生们研究出的概念性产品，实际应用推广并不高，且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

5.2 不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值

物联网技术虽然说是在农业中要进行普遍推广，但更多的注重试点示范而不看重经济指标，尚无法实现大规模商业化应用，实际价值不大。由于我国农业仍处于弱势地位，物联网在我国农业领域的应用受限，发展初期同时受到资金的限制。

5.3 资金投入回报周期长，不利于物联网推广

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下，很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。

5.4 传感器的缺乏

目前我国农用传感器种类较少，主要集中在温度和湿度监测方面，对其他农业生产环境因子的监测传感器严重不足，对生物本体的感知传感器则更少。同时，国产传感器性能不稳定，监测数据的准确性不足，且器材寿命较短[25]。

6 结语

智慧农业是我国未来农业发展的主要趋势，是未来农业的发展方向，随着信息技术的进一步发展，物联网技术会得到更大范围的应用。现在，已经可以看到物联网技术为智慧农业带来更多智能化和信息化，而现在要做的就是提升农业物联网的自主创新能力，加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发，加强 Zig-Bee技术等新型无线传输技术在农业上的应用研究，提升专家系统等智能决策系统的实用性和可靠性，通过单项技术突破与多项技术集成应用并举，加快技术研发应用步伐，使基于物联网的智慧农业可以在农村地区大范围使用，这是我国未来农业的趋势和目标。

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篇11

一、概述

“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。

智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是，传统的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。

二、智能农业大棚的应用分析

通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集，能够根据用户设定的参数，自动开启或关闭设备，来达到大棚内的参数平衡。这样，可以实现农业生态信息的自动监测，对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。

大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。

三、系统架构研究

1、总体架构

系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

2、传感信息采集分析：

数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方式传送，涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以，在这里我们采用的是Zigbee模式。

3、控制系统分析：

控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成，通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调节系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图）、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映给用户。

四、智能农业大棚主要功能

1、数据采集

能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集，可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。

2、视频监控

用户能够实时地通过电脑或手机进行监控，观察大棚内作物生长状况。

3、数据存储

系统能够对历史数据进行保存，以便日后对这些数据进行分析，方便日后查询。

4、数据分析

系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析，生成报表，根据分析后的数据，可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长，为以后种植的提供依据。

5、远程控制

只要能够联网，在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制，以调节内部的参数。

6、超限报警

用户可以自行设置超限值，当参数越过超限值时，可以通过监控器或手机进行实时报警，以便及时提醒用户。

五、结束语

随着物联网的普及，智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用，同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。

参考文献：

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[4]李伟;段翠芳;滑伟娟;;温室监控系统在国内外的发展现状与趋势[J];中国果菜;2010年08期

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2012

58.9673

171.9818

48.6455

2013

61.1381

179.3953

51.3626

数据来源：国家统计局网站

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中图分类号：TP391.44 文献标识码：A

随着农业产业规模的不断提高和土地集中化耕种的推行，越来越多的农产品在大棚中培育，传统的人工控制模式已不能满足现代精准农业的要求[1]。

物联网技术在农业中的应用是当今世界农业发展的新潮流[2]，引领现代农业发展，它既能提高农业精细化水平，又能节约资源、增产增效，确保农产品质量安全。

1 系统设计

1.1 系统目标

基于物联网的智慧农业大棚系统通过传感器实时采集室内温度和土壤温度、湿度、二氧化碳浓度、光照等环境参数，经由无线信号收发模块传输数据，根据用户需求，实现对大棚的远程智能控制[3]。

该系统还可推广到园林园艺、畜牧养殖等相关农业领域，为实现对环境进行自动控制、智能管理，对农业综合生态信息自动监测提供科学依据[4]。

1.2 系统架构

系统通过环境参数传感器和高清视频摄像头等组建了一个可以远程感知的数字大棚，采集的数据通过3G移动网络传输到控制中心进行数据关联、数据分析，实现智慧农业大棚一体化解决方案。

系统的总体架构分为传感信息采集、无线传输、远程控制和数据分析处理四部分[5]。

图1 系统总体架构图

传感信息采集系统：主要负责大棚内环境参数的采集与控制；采用高清网络摄像机，实时拍摄大棚内视频信息。

无线传输系统：将采集的环境参数和视频信息，通过3G移动网络传送到控制中心。

远程控制系统：通过控制设备和继电器电路可以自由操控各种农业生产设备。

数据分析处理系统：用户可随时随地通过电脑或移动终端进行数据查询与分析，为用户提供决策依据。

图2 系统组成图

2 系统功能特点

基于物联网的智慧农业大棚系统，内置先进的无线感应器，不用布线，可实时监测温室大棚中的温、湿度等信息，通过无线ZigBee技术，与相关设备连接，当室内温、湿度、光照等信息超过或低于系统设定范围时，可自动打开或关闭相关设备进行调控，营造作物适宜生长环境。

图3 系统管理示意图

主要系统功能特点如下：

（1）系统可实时、连续的采集各项环境参数，以数字、图形、图像等多种方式进行记录和显示。

（2）系统可对传感器采集的温湿度、光照等数据在后台实现自动处理，与设定阈值比对，并根据结果自动调节大棚内温湿度、光照控制设备，实现大棚的全自动化管理。

（3）系统可设定各监控点的报警阀值，当出现数据异常时自动发出报警信号。

（4）无线网关设备具备丰富的硬件接口，可以提供有线、无线等多种方式的通讯手段。

3 结语

相关资料表明，在智慧农业大棚中，每平方米一季可产番茄30kg-50kg，黄瓜40kg，相当于露地栽培产量10倍以上，其他各类作物在这种环境下的产量也将得到明显的提升。另外，由于温、光、水、肥、气等诸多因素综合直接协调到最佳状态，据计算，可有效节水、节肥和节药，使整体能耗降低15%—50%。

基于物联网的智慧农业大棚系统将互联网从桌面延伸到田野，让温室实时在线，从而实现农业大棚与数据世界的完美融合。

图4 产量比较图

图5 能耗比较图

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篇13

随着社会的飞速发展和科技水平的不断提高，信息化产业在继计算机、互联网以及移动通信后出现了第三次改革的浪潮----物联网技术。物联网技术从字面意思理解为两个物体相互连接的互联网，就是将任意的两个物体通过物联网技术连接在一起，以达到传递信息的目的。智能农业的物联网技术就是指在现代农业中，通过物联网技术中的各种传感器构成传感器网络系统，通过这个系统对农作物科学监测、科学种植、科学管理，农户足不出户的就可以对农田进行管理，这样既可以解放劳动力，又利于提高农作物的产量，推动农业现代化的发展。

一、物联网技术在智能农业中发展现状

随着物联网技术的不断深入发展，一些发达国家已经在农业的生产、流通领域和养殖业方面逐步推广这项技术。智能农业的物联网技术主要包括信息感知、信息传输、信息应用三个结构层面。信息感知技术就是通过把各种传感器的节点相互连接来获取农田的基本数据，及时掌握农田的信息变化。信息传输技术就是通过各种方式利用传感器接收信息，或者通过通信协议信息，使接收信息的范围进一步扩大。信息应用技术就是把获取的数据进行整理汇总，归纳出科学管理方法，用于指导农田管理。

二、物联网技术在智能农业中的应用

随着中国经济近30年来的快速发展，农业生产资源紧缺和农业对资源消耗过大的问题对农业发展的制约愈发明显。农业物联网将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域，构建智能农业系统，是解决农业发展滞后问题的有效方法。

1.在农业资源利用方面的应用。近年来，随着物联网技术的发展，我国充分利用GPS定位技术对土壤含水量、土壤温度、光照进行采集，对农作物施肥、病虫害的防治、农田管理以及农业环境污染状态进行监测以获取更准确的信息。通过这些信息的分析，可以归纳总结出解决方法，用于指导农业生产管理。

2.在农业生态环境方面的应用。我国在重视农业发展的同时，也非常注重对农业生态环境的保护。我国在建立了农业环境网络监测系统，对各地的农业生态环境进行全天候的监测，并建立了对大气和水环境的监测系统，实时监测一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等有害气体和水温、水质等参数。

3.在农业生产管理方面的应用。我国把农业管理经验与高新技术紧密相结合，以实现农业生产精细化管理。我国在水产养殖方面已经建立了智能环境监测系统，能实时动态的监测水产品生长情况，及时发现问题，快速找到解决方法。同时我国设施农业方面也取得进展，研制出了合理分配农机资源的调度系统，尤其在秋收时期，能合理调度各地区的农机具，使农机具得到最大限度的利用。

4.在农产品安全溯源方面的应用。随着人们生活水平和质量的提高，人们对食品安全的关注度越来越高。为了保证人们能吃上放心的食品，国家建立了农产品安全溯源系统。这个系统主要是通过条码、IC卡等技术，对农产品从源头开始直到到消费者手中都进行全程监测，消费者可以随时随地的查看农产品每个流程的基本情况。

三、物联网技术在智能农业中的发展趋势

现在物联网技术只是应用在农作物的育秧方面，即通过电脑对田间设备实行远程控制，及时了解田间的温度、湿度、光照等数据，当出现警戒值时，自动调控设备进行智能调节。在不久的将来，我们还可以通过更精密的传感器和更严密的控制系统，对各个阶段获得的数据进行科学分析，以期得到更好的结果。未来几年，在农作物的灌溉阶段，我们可以利用物联网技术，并结合水库的水位、天气和农田干旱情况，进行合理灌溉。在农作物的收割阶段，可以利用农机资源的调度系统，及时掌握农机具的工作情况和具置，对农机具进行合理调度和实时监控，以实现农机具工作效率最大化。在农作物运输阶段，利用车辆的定位系统，及时了解车辆的行进路线和运行状态，通过实时画面和传回的数据了解车厢内的情况，及时调整车厢的温度，并安装防盗系统。在农作物的存储阶段，通过全球眼或电脑进行远程控制，及时了解粮库内温湿度的变化情况，并通过自动调节系统以达到室内温湿度的平衡，为把粮食安全送到消费者手中保驾护航。在农产品加工阶段，继续加大对食品溯源系统的开发力度，使其广泛应用到对绿色食品的加工检测上，用于乳制品生产的追溯源头上，用于出口农产品的生产及贸易上。当然，未来物联网技术在智能农业发展中的应用还很多，还会朝着更加智能化、现代化的方向发展。

四、结语

物联网技术属于一种新型的技术，属于智能技术的核心，也是新型网络技术的典型使用，但是，就现阶段我国的实际情况来看，物联网技术还未形成系统的技术体系。本文从实用性角度出发，针对物联网技术在我国农业中的应用进行了深入的分析，结果显示，物联网技术在农业中有着巨大的应用前景，相信在不久的将来，物联网技术定可以成为辅助我国农业技术水平发展的核心技术。

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