物联网信息技术在大农业生产中应用的前景分析论文_高作宝

物联网信息技术在大农业生产中应用的前景分析论文_高作宝

齐齐哈尔市纪检监察电化教育信息管理中心 黑龙江齐齐哈尔 161000

摘要:物联网信息技术在大农业中应用存在困难,我们应当研发农作物大面积感应等监测技术,降低物联网传感层设备投入成本,加强农业基础数据采集,推动物联网软件自主研发,推进物联网信息技术与农业技术优势互补,打造适合中国国情的智慧农业。

关键词:物联网信息技术;大农业;监测;应用;智慧农业

自古以来,农业由原始的靠天吃饭模式,发展到当代以物联网信息技术为代表的高科技设备应用于农业,形成所谓“智慧农业”,在农业领域中掀起革命浪潮,生产水平得以大大提高。人类有可能彻底改变自古以来农业生产的被动局面,感知农作物生产全过程,有力地干预支配农业生产。

1、物联网信息技术在大农业中应用的意义

物联网(Internet of Things),国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。我们所说的物联网是指物物相连的互联网,行业内对物联网的定义是,通过射频识别(RFID)、红外传感、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。物联网包含两个层次的含义:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网(包括移动互联网),是在互联网概念的基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信(1)。

物联网科技应用在大农业其最重要的意义在于:

人类建立了与农作物之间的广泛、直接、全方位的实时联系,使人类更好地了解、掌握大面积农作物的生长规律,打造“智慧农业”,是人类农业生产科学技术的一次质的飞跃。

其次,可以大量节约社会资源,提高农业生产效率。据统计,我国家庭农场、农民专业合作社、农业产业化龙头企业等新型农业经营主体总量现已达到280万个,其中农业社会化服务组织超过115万个。如果这些农业企业应用物联网农业技术所产生的社会效益、经济效益是巨大的,智慧农业足可以改变农村的生产生活形态。

再次,物联网科技还可以应用于农产品流通、技术服务等领域,建立符合现代农业特征的农业社会化服务体系平台。在新技术的支持下相关农业企业具备了创新强、网络广、渠道畅、转化快等优势,更好地为农业合作社及农户提供物资供应、技术指导、金融保险等综合配套服务。

2、物联网信息技术在农业生产中的应用现状

2.1目前物联网在我国农业生产中的应用现状。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2010年以来,我国有关部门批准了一批物联网试点项目,现在已河南、陕西、北京、江苏等省市启动,分别在大田作物、设施农业、动物养殖、水产养殖等方面应用了物联网信息技术。其中,在小麦等主粮产业上运用物联网信息技术。同时,全国许多省市均开展了农业物联网科技的应用。其中,上海市现已构建了农业物联网云平台,为政府监管部门及农业生产者提供公共服务及个性化服务;新疆建设兵团大规模采用物联网科技分析和管理农业资源及农业生产;青海省互助农业示范园区现已建成青海省首个高原现代农业信息中心,在设施蔬菜、花卉种植、畜禽养殖等多个领域应用物联网信息技术,带动高原农业发展取得新突破(2)。

尤其在设施农业中,物联网信息技术得到成功的尝试。所谓设施农业是在环境相对可控条件下,采用工程技术手段,进行动植物高效生产的一种现代农业方式。现行典型的设施农业智能解决方案,利用物联网智能监控终端将农业大棚、各类植物生长环境的环境指标加以采集、分析,从而实现智慧农业的在线实时监测,同时在底层添加控制执行器件,实现自动化智能控制。同时,现场监控终端实时将采集到的数据稳定快速的上传至服务器,自动向执行终端(如:风机、水泵、加热器等)发出指令,执行相关作业。

2.2物联网信息技术在大面积农作物中应用存在的困难。物联网信息技术对农业生产有这样巨大的促进作用,我们为什么不全面铺开呢?在东北广袤的田野上,物联网信息技术为什么应用的还比较少?之所以不能全面推广使用物联网信息技术,是有内在原因的:一是大面积投入物联网设备成本巨大。以现有的设备水平,想要在大面积作物中投入传感设备、自动控制设备是不可能的。设施农业中可以成功应用物联网信息技术,是因为投入设备的范围较小,大范围应用还无法推广,成本太高。二是大面积感应等技术有待进一步提高。现在我国利用卫星遥感、无人机等技术,在大面积感知农作物生长情况方面初步取得了一些成果,但与国外先进技术水平还有很大差距。三是基础数据采集工作不系统、不完善。急需建立完整系统的农业信息大数据库,包括跨地域、跨农作物品种的数据库,为农业物联网建立数据分析基础。四是物联网软件开发跟不上发展需要。个别物联网公司偏重传感器等硬件开发,对软件投入较少,包括信息采集、作物生长监测,数据分析,自动化控制等软件集成开发落后于需求,导致现在的物联网公司多数以卖硬件为主。五是物联网信息技术与农业技术相结合印证不到位。忽视传统农业技术,片面强调现代物联网信息技术。代表性观点认为懂计算机技术就足够了,一切都可以通过技术分析解决,忽视了农业专家的作用,殊不知农业专家的一条经验可能胜过数万个传感器和数千次的数据分析,二者相结合能达到事半功倍的效果。

3、物联网信息技术在大农业中应用的分析

3.1研发农作物大面积感应监测技术,降低物联网传感层设备投入成本。吸取国外先进经验,积极探索研究红外成像系统与卫星扫描相结合,观察农作物的长势情况,配合生物量地图系统,借助农业物联网及大数据分析,研判农作物生长环境(如光照强度、空气温湿度、二氧化碳浓度等),鉴别是否缺少相关营养素,是否遭受各种自然灾害,实现农产品全生命周期和全生产流程的实时监测,根据检测结果给出增产减灾智能解决方案。

3.2加强农业基础数据采集工作,为农业数据产业提供政策支撑。在全国农作物主要产区建立多个信息采集点,每天汇总分析并发布全国各类农业信息(包括农作物生长等信息);把大量农业基础数据作为公开的资源,为农业合作社等用户提供技术服务尤其是基于大数据的决策服务。

3.3加大投入推动物联网软件自主研发,探索物联网信息技术建设标准。现在我国许多高校已经开设了物联网相关专业,科研投入不断加大,取得了一些可喜成果。当前,我们还要积极完善农业物联网应用服务模式,加快物联网农业应用云计算服务平台研究,支持农业和农村智能信息服务产业发展;认真做好产业体系构建、技术演进等顶层设计,加强农业物联网信息技术标准研究。

3.4积极推进物联网信息技术与农业技术相融合,发挥优势互补作用。充分吸取农业专业技术人员的经验,让农业专业技术人员参与到农业物联网数据分析、软硬件设计等研究工作中来,充分吸取传统农业技术优势,让先进的物联网信息技术与农业科技相结合,更好的为智慧农业的发展服务。

3.5加快“智慧农村”建设,着力培养“智慧农民”。

“宽带中国”战略的实施和网络提速为物联网发展提供了网络基础。同时,与“智慧城市”相对应的“智慧农村”借助物联网信息技术走向现实。我们还要继续加快建设农村地区通信、信息技术的基础设施,开展农民信息技术、技能培训,使家庭农业大户、合作社成员、返乡创业人员等率先成为“智慧农民”,以科技力量引打造具有中国特色的智慧农业。

参考文献:

[1]《中国物联网现状分析及未来发展趋势》发布时间:2017-08-25 来源:中国智慧农业网

[2]《美国“智慧农业”长啥样》发布时间:2017-09-08 来源:中国智慧农业网

论文作者:高作宝

论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/4

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