农业物联网技术创新发展与应用

摘要：农业是物联网技术应用的重点领域，对农业物联网国内外技术应用现状及农业领域关键应用环节深入分析，提出农业物联网未来技术发展重点，农业物联网发展重点是信息感知与识别技术，自组织网络部署与信息传输技术，安全监督与服务质量保障技术等。建议加强农业物联网技术规范研究，加强技术集成平台建设，加强农业物联网应用布局优化政策环境，为农业物联网发展提供决策参考。

关键词：农业；物联网；创新发展

农业物联网是应用射频识别等技术设备，将农业系统中动植物生命体，生产工具等物理部件与互联网连接，实现对农业对象智能化识别定位监控的网络。农业是物联网技术应用重点领域，农业物联网受到世界各国的关注。在国家四步同化发展战略背景下，推进农业物联网应用发展对促进农业信息化建设具有重大意义。农业部及地方政府在京津沪等地开展系列农业物联网应用示范工程，在设施种植，大田作物，农机监控等领域初步形成农业物联网技术软硬件产品，促进现代农业发展。

一、国外农业物联网技术的发展

随着物联网技术在农业领域应用推广，关于技术研发等方面研究形成系统的农业物联网应用体系[1]。美国成为农业物联网技术应用引领者，全程全网化精准农业模式基本形成，杂草自动识别技术等开始规模化应用。美国农业装备使用GPS系统，RTK等高新技术，使大型智能农业机械可以精密播种。高新技术的应用推动了农机物联网发展，美国已有15%的农户使用装农机GPS的机械设备，美国农场利用检测设备实时监测农场中害虫密度，超过警戒密度时通过农田中的装置喷洒信息素，利用传感器探测地形，将数据发到服务器上，设计特定地块灌溉实施方案，节省了大量水资源。利用互联网实时了解农场土壤结构，灌溉施肥，病虫害情况。农场投产预算，可以预测收成与库存管理，提高农场科学化管理水平。日本目前集中于精确农业基础与机械研究，实现田间病虫害防控，日本开发了农田作物测绘系统，依据GPS提供位置信息拍摄作物生长图像，电脑可知作物详细情况。

二、农业物联网技术应用中存在的问题

物联网是互联网技术的拓展，根据协议授权使得人机物信息互联通，帮助人类精细动态方式管控农业中各种要素，提升人类对农业动植物生命本质的认知能力。由于农业物联网技术发展处于初级阶段，在应用中存在许多不足，目前农业物联网技术应用存在的问题主要包括传感器，RFID，信息传输等方面。传感器是农业物联网前端部件，当前农业方面应用广泛的传感器有生物、微电与物性传感器。物性传感器是通过传感器敏感性物理变化实现信号转换，生物传感器是通过生物敏感元件根据对外界反应传递信息；微机电传感器是新一代研发技术体现，具有功耗低，可靠性高等优异特点[2]。研制新型低功耗植物信息传感器是物联网技术发展急需解决的问题，国内外利用高光谱等检测方法开展相关研究。浙大、国家农业信息化工程技术中心等科研机构进行大量探索工作，传感器作物环境信息传输到数据平台供实时监测，但信息传输等方面缺乏统一技术标准，终端产品成本高，影响物联网技术在智能农业中的应用推广。

三、农业物联网技术未来发展对策

物联网技术在农业领域应用关键环节包括育种信息化，农业资源监控，大田精准作业，农业质量安全追溯等。针对农业物联网技术应用中的问题，未来农业物联网技术发展重点是农作物生命，水产养殖环境等物联网信息感知与识别技术，农业物联网全维度空间部署与拓扑架构等自组织网络部署与信息传输技术，农业物联网多源信息融合与面向特定领域云计算技术等。中国农业物联网发展要保障农产品有效供给与农民增收为目标，以农业物联网战略产品研发为突破口，强化应用为导向的自主创新，需要通过加强农业物联网技术规范研究，加强农业物联网技术集成平台建设，优化完善政策环境等措施促进农业物联网技术应用发展。由于农业物联网发展具有区域性等特点，围绕低成本等目标，研究物联统一技术规范，包括自组织网络技术规范，统一服务网络接入规范，传感器节点地址标识方法，物联网跨层数据访问等。围绕应用产业急需，重点突破感知数据标准，农业信息处理等共性关键技术，开展农业物联网在农业资源监测，农产品与食品质量安全管理等领域的系统集成及环境适应性强设备研发。研究农业物联网相关集成标准，推进物联网与移动通信等技术融合发展。以构建农产品产检空高效智能服务环境为指导，基于终端簇模式研究农业资源环境监测等领域物联网感知节点部署模型。农业信息远程实时报送网关，农业智能决策系统等，构建规模可扩展，网间可互联的农业物联网技术集成平台。规范物联网技术产品市场准入技术门槛，依托科研机构建立物联网产品技术检测中心，对物联网技术产品进行准确性，环境适应性等指标权威检测，加强农业物联网技术设备监管，确保技术设备安全运行。养殖业农业物联网需求大，设施农业需求大，产品附加值高，收益好的规模化畜禽养殖，设施农业等产业，建议建立物联网区试工程专项，围绕龙头企业，种养大户等新型农业经营主体应用需求，在优势产区推进物联网技术全程示范应用，在试点区域基础上扩大设施规模。四、结语中国目前处于新型工业化，城镇化同步发展时期，信息技术在农业经济转型升级发展等方面发挥重要作用。农业物联网是中国战略新兴产业重要组成，进入应用发展阶段。通过农业系统部署有感知能力的各种信息感知设备，以精细方式管理农业各要素系统，提升对植物生命本质的认知能力。

参考文献

[1]张凡荣.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].科技资讯,2020(10):78.

[2]李瑾,郭美荣,高亮亮.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].农业工程学报,2015,31(S2):200-209.

作者:陆晓东 单位:徽商职业学院