摘要：当前，我国物联网技术发展空前强大，物联网电子信息体系相关技术是现代农业物联网发展的重要研究方向，尤其是十九大召开以后，我国农业科学技术的探究进一步加深。物联网发展促进了农业生产不断创新。文章将展开对设施农业种植下物联网技术的应用与发展趋势研究，旨在为农业发展中物联网技术的推广和应用水平提升做出一定贡献。
关键词：设施农业；物联网；应用；发展
1农业物联网概述
20世纪90年代计算机技术、信息感知技术、3G等网络传输技术的融合发展催生了物联网的诞生。物联网技术被称为是继计算机、互联网以后世界信息产业发展的第三次浪潮。全面感知、可靠传输以及智能处理可以称之为是物联网的三大基本特点。我国高度重视物联网技术的发展，并将物联网作为国家战略性新兴产业的一项重要组成内容，积极出台各项政策推动并鼓励各行各业引进物联网技术。其中农业作为国家的命脉，更应该引进先进的物联网技术，实现物联网技术和农业生产、加工、经营、管理、服务与流通的全产业链融合，促进传统农业的转型升级，实现农业现代化、信息化。
农业物联网通过信息感知、传输和处理技术，将农业现代技术和现代信息技术进行集成应用。农业物联网具有以下特点：一是人机物一体化特征。其中人为核心，机为手段，物为对象，三者是相辅相成，缺一不可的，只有三者实现综合配置和协调才能促进农业物联网的真正发展。二是生命体数字化特征。农业物联网作用的对象是生命体，需要感知农业生命体要素之间的关系，并及时传输和处理信息，提高农业生产水平。三是社会化特征。农业是一个复杂的系统，会涉及社会层面的问题，比如食品安全问题等，因此农业物联网在应用中也需要考虑其社会化特征。
2农业物联网的发展现状
随着物联网相关技术、体系架构及产业发展等研究的成熟，物联网在农业中的应用也经由试验示范趋于成熟，已形成较为系统的农业应用体系。在美国，农业物联网的网络体系架构已发展得较为健全，应用全面，包括施肥、锄草、灌溉等，而大农场给农业物联网应用提供了试验基地。灌溉方面，借助感知技术对喷头附近的信息进行探测，包括地形、土质、土壤墒情等，通过无线通信将感测到的信息传输给服务器，实现灌溉的智能化，提高了灌溉的精准性；农场经营方面，农业物联网的应用使得施肥、病虫害、墒情等信息以及农场经营管理信息可以随时查询，农场经营更为科学化、规范化。在日本，轻便型的智能农具得到重视，农具智能化推动了农业现代化进程，病虫害防治、土壤施肥、灌溉管理及收成预测等得到改善；同时，大量契合区域农业现状的智能系统被开发与推广，农作物的感知、监测效率得到提高，例如，稻瘟病发病得到及时感测与判断，相应的防治效率大大提高。荷兰建立起温室农业高效生产体系，温度、湿度、光照等实现智能调节，经营管理（过程管理、收获管理等）实现智能化；以盆花栽培为例，栽培实现自动化，通过农业物联网采集图像，对盆花生长综合打分，传送、打包等操作实现智能化，栽培效率得到大大提高。韩国通过构建“国家－省－农户”农业信息系统、建设涉农网站等，农民可以及时查询与本身经营活动相关的农业信息。以色列则建立起综合的农业科研与实践体系，在这一体系中，参与主体包括政府、高校、研究机构、农民组织及农业相关的机构等，以推动农业物联网发展为导向；鉴于以色列淡水严重短缺，无线传感器网络（wireless sensor networks，WSNs）的应用使得农田墒情信息能够及时获得，实现精准灌溉、智能灌溉，实现了水资源与人力成本的节约。我国农业部门积极推动农业物联网的研究与实践，出台了一系列政策，上海、天津、安徽成为农业物联网的首批示范试点，进行了各具特色的试验。
3物联网智能农业系统的应用
3.1总体结构设计
客户端：客户端是通过流媒体服务器和web服务器2种服务器所传出的数据进行整理分析，形成结果评价的数据处理系统。通常的数据处理客户端工具有电脑、手机和平板电脑等硬件设施。
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服务器：服务器通常是将客户端和信息输入设备进行连接处理的设施。其中，流媒体服务器是对视频信息进行处理，将视频信息转换成为客户端能够读取的文件，并且将这些文件备份到信息数据库。服务器的主要作用是信息交换。
设备：设备的主要功能是对农业生产过程中的信息进行采集优化，形成缓存文件，传输到服务器当中进行处理分析。
3.2硬件设施结构设计
在物联网智能农业系统中，硬件设施非常重要。常见的硬件设施模块有环境参数模块、视频模块、控制模块和传输模块。环境参数模块主要是对农业生产环境的温度、湿度、酸碱度和阳光等参数进行信息采取；视频模块的主要作用是对农业生产过程的材料进行采集，还可对生产过程可能发生的意外事件进行防范控制；控制模块分为2种，一种是人工对生产器械运作进行控制，还有一种是利用人工智能或天气变化对农业生产器械运作进行控制；传输模块是利用硬件的拓扑结构设计，对农业生产信息进行传递，形成一套完整的物联网农业系统结构。
3.3软件设施结构设计
物联网的智能农业体系的主要运作由一系列的软件体系控制，所有的软件都基于Windows、Android和iOS系统进行管理，形成了一系列的客户端控制软件体系。
4设施农业种植下物联网技术的发展趋势
当前，信息技术的应用在各个领域都有着至关重要的作用，因此其对与我国实现农业精细化和集约化生产也是必不可少的，必须要对信息技术在农业领域的应用给予足够的重视。在我国的设施农业种植中应用物联网技术是改善我国农、工业生产方式的重要手段，同时其应用也有助于提高生产水平和生产效率，为农业生产管理粗放型的方式转变提供了巨大的推动力，同时也能够提高农业病虫害的防治效果，进而提高农产品的质量。在目前的应用上看，对于温室种植，物联网技术有效的通过温度、湿度、pH值、光、离子和生物传感器等设备，对植物生长环境进行有效监控，能够保证工作人员第一时间掌握温室的生长环境，对环境及时做出调控，保证农业作物的健康生长。除此之外，温度传感器在农产品的储存中也发挥巨大的作用，制冷机能够通过温度传感器实现自动调控温度，使温度维持在稳定的状态。
就目前的发展形式来看，物联网技术在农业领域的应用前景十分广阔，在不久的将来，该技术可以被应用在农田、果园等具有一定规模的农业生产上，对植物生长的实时监控，以及能够准备掌握农业生产小环境内的光照、湿度、温度等，这些数据对与农作物的浇水和施肥都具有重要的参考价值，是目前我国农业技术研究的重要课题之一。
农业物联网需要体现前沿技术、实际应用技术与生产实践的有效对接，因此，其研究既需要筛选探索技术前沿并开展试验应用，也需要针对农业生产的核心需求，切中亟需解决的问题。农业物联网有着相对明确的研究需求：高灵敏度、高适应性、高可靠性传感器；集多种测量于一体的感测设备；大数据、人工智能技术的农业应用实现；复杂农业环境对信息感知、网络传输的影响研究；围绕降低信号收发能量消耗、延长节点使用寿命的研究。
结语：综上所述，作为一次全新的农业技术变革，农业物联网将成为促进农业发展的新生动力，也是我国实现农业现代化的重要技术支撑。农业物联网技术伴随着农业市场的认可将会实现更大范围的推广应用，相关工作者在推广实践中要积极优化应用方法，争取最大化发挥物联网技术在设施农业中的优势。
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论文作者:王振龙,蒋瑞强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：农业论文; 技术论文; 信息论文; 设施论文; 农业生产论文; 体系论文; 模块论文; 《基层建设》2019年第12期论文;