物联网技术在智慧农业的应用

随着科学技术的蓬勃发展，传统农业在现代化进程中不断技术革新，智慧农业成为农业产业发展的主要方向。农业是国民经济的基础，而智慧农业则是农业的智慧经济。智慧农业是传统农业生产模式中，融入物联网特有的计算特性和运行模式，从而实现自动化管理，推动农业生产模式精准化、高效化、生态化转变，加快农业产业与其他产业交叉渗透、融合发展。物联网可以将任何物体与网络进行有效连接，通过传感设备进行信息交换，实现智能化定位、识别、跟踪、管控等操作，为农业发展构建多维度信息交流平台，更好提高农产品高效生产和食品质量。

由２０１２年李道亮著《物联网与智慧农业》一书，从智慧农业、物联网技术的概念、内涵出发，全面阐述物联网的技术架构，详细介绍农业智能传感器、农业信息处理方式等核心技术，以及该技术在智慧农业中的具体实践应用，并对物联网技术在未来农业发展前景中展开预测。全书详略得当、重点突出，并基于成都市科学技术局项目（２０１９－ＹＦ０５－００２０７－ＳＮ）、四川省高校重点实验室太阳能技术集成及应用推广项目（２０１８ＴＹＮＳＹＳ－Ｙ－０２），为农业领域科研人员和相关农业农村管理机构提供参考价值。农业生产高级阶段就是实现智慧农业，集作物模型分析、自动信息检测控制、实时图像传送、精准调节为一体的农业生产自动化系统平台。其特点可在不同的农业生产对象中，利用物联网技术的传感设备，对所在区域的植物生长环境参数进行检测，使土壤、水质、空气等环境因素符合农作物的生产标准。

对所获取的信息加以直观的图片、动态的曲线来展示系统数据分析情况。管理园区再根据信息反馈，进行自动灌溉、施肥、降温、喷药等智能控制。但仅靠数字化的物物关联并不能为农作物生长创造最佳环境，通过图像视频监控技术，可以弥补农业生产环境的不均匀性、信息获取的基准化。根据画面的农作物实时状态，因地制宜的采用人性化管理，可以更好的推动现代农业体系的快速发展。物联网技术在智慧农业中的具体应用有以下几个方面。农业监管应用主要分为农业生态环境保护和产品质量安全监控。一旦生态环境遭到破坏，将严重威胁产品的安全质量问题。物联网技术通过在温室、田地、园林布设的传感节点收集土壤水分、酸碱度、电导率等相关信息。在农业管理人员对农田现状进行评估后，根据作物模型分析，有针对性的投放农业产品或调整执行设备的运作数值。物联网技术在产品质量安全把控方面非常准确高效，不仅可以监督农业生产是否遵循国家农药使用标准，还可追溯食品安全的各个环节。这是基于农业工作者将基地划分为不同的板块编码，并配备对应的电子标签。每个板块编码背后都记录着该区域所执行过的具体环节，如施肥、灌溉、除草等。待作物成熟收割之时，还会有与之相对应的条码，将产品生产信息储存到终端农业数据库中。商家可通过条码扫描利用ＲＦＩＤ技术跟踪食品溯源，了解食品从播种、生产到运输的各个环节，一旦出现问题便可即时找到问题根源。农业灌溉应用农作物的生长环境离不开对水的依赖。我国水资源分布现状呈南北不均、总体匮乏的趋势，农业灌溉又对水资源消耗极大。随着物联网技术在智慧农业中的应用，科学、合理的节水灌溉系统不仅能提高农田用水利用率，降低用水总量、减少劳动力成本，还可提高农产品生产速率与质量。通过物联网技术配备不同功能的传感器，对不同种类的农作物生长环境进行监测，掌握区域农田基本信息情况并进行智能化整合，为区域灌溉水量、灌溉方式提供数据分析和参考意义。

最后，通过嵌入式智能灌溉技术，物联网还会对灌溉区域进行数据跟进，支撑农作物生长情况综合对比，及时反馈信息给技术人员，以便对后续灌溉情况做系统调整。以确保灌溉作业自动化下的高效、准确，推动实现农作物集“监、管、营”一体化自动管理模式，对物联网技术在农业灌溉领域，构建低消耗、多功能的智慧农业起着实用性作用。农业生产应用温室大棚是一种新型的农业形式，通过模拟农作物生长气候条件，构建人工气象空间环境，对农作物发展全程实施信息化、数字化管理，让其不再局限于外部环境的生长约束。通过物联网传感器技术的优势，２４小时监测和调控大棚光照、温湿度等各方面数值，实现农作物在不同季节得到产出，缓解季节蔬菜过渡时期的供给不足，并严格保证其绿色有机生产。

物联网技术也在家禽养殖、水产养殖中得到广泛应用。通过传感器收集禽畜个体体征、行为特征等生理信息，不仅实现精准化养殖，还可预防禽畜间传染病的大肆传播，有效采取防治措施。推动农业生产为市场导向持续输出高质量产品，并为农业发展带来可观的经济效益。在农业生产期间不免要进行病虫害防治工作，一旦出现防治不到位便极大降低农作物的生产质量及产量。但农药使用过多不利于人体健康和环境保护，实施区域精准化喷施是智慧农业中的核心技术，有效降低农药使用率和残留量，为农业生产奠定基础。在具体应用过程中，物联网还可获取潜在病虫害的各项指标，分析其存在部位与适用农药种类，从而建立起完善的自动化病虫害防治机制。综上所述，虽然物联网技术在我国智慧农业中得到广泛应用，推动了智慧农业体系的构建进程。但总体还处在初步发展阶段，运营机制的不成熟，关键技术产品的未完善和专业技术人才的缺失，都是物联网技术在智慧农业中亟待解决的问题。

作者：鲁刚强 向模军 单位：成都农业科技职业学院 机电信息学院