物联网技术在农业领域的应用

物联网在现代农业中的三个重要应用

时间：2011-02-23 | 来源：广东省物流行业协会 | 浏览：49

近年来，随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。在监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等方面，物联网技术正在发挥出越来越大的作用，从而实现科学监测，科学种植，帮助农民抗灾、减灾，提高农业综合效益，促进了现代农业的转型升级。下面主要介绍一下，现代农业中物联网的几个重要应用。

环境信息和动植物信息监测

通过布置多层次的物联网传感器网络检测系统,对牲畜家禽、水产养殖、稀有动物的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,也可用于对森林环境监测和火灾报警(平时节点被随机密布在森林之中,平常状态下定期报告环境数据,当发生火灾时,节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门)。同时也可以应用在精准农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。

温室环境中的信息采集

在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络一个测量控制区,采用不同的传感器节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件,同时将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,为温室精准调控提供科学依据,从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

精细农业中的节水灌溉 无线传感网自动灌溉系统利用传感器感应土壤的水分，并在设定条件下与接收器通信，控制灌溉系统的阀门打开、关闭，从而达到自动节水灌溉的目的。由于传感器网络信息互递、自组网络及实时通信等特点,使灌区面积、节点数量不受到限制,可以灵活增减轮灌组,加上节点具有的土壤、植物、气象等测量采集装置，可以构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。可在温室、庭院花园绿地、高速公路中央隔离带、农田井用灌溉区等区域,实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化,促进节水农业的快速和健康发展。

物联网在农业中的应用

农业具有对象多样，地域广阔，偏僻分散，远离都市社区，通信条件落后等特点，因此在多数情况下，农业数据信息的获取非常困难，随着电子技术，无线网络催生了物联网技术的发展，把物联网关键技术应用搭建在一个农业物联网智能化监控系统具有广阔的应用前景。

民以食为天，近年来，食品质量安全问题频发，农产品质量安全已经成为社会各界关注的焦点。农产品生产企业，流通企业，加工企业质量管理信息系统的缺失，是产生农产品质量安全问题的根本原因之一。因此，基于物联网搭建农产品供应链质量管理信息系统，能提高生态农业园内部的管理效率，加强农业生产，加工，运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，对提高农产品的品牌建设进而增加农产品附加值，保证农产品质量安全具有十分重大的意义。

此外，农业生产过程中，避免不了天气因素的影响，如何做到恶劣天气的预警机制，从而做到提前防范进而减少损失？农业生产过程中，农产品生产者和市场需求之间的信息不对称，容易引发使农产品滞销，或人为的炒作，政府有关部门时候花很大力气去帮助促销或平抑也于事无补，如何规避这一信息不对称问题？农业生产过程中，大都凭经验生产，缺少专家指导，在遇到病虫害，天气因素，土壤生态变化等环境参数改变时如何应对？如何在这个时候引入专家指导？农业生产过程中如何配合国家政策的宏观调控和满足市场需求等？

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第3 次浪潮。近年来，随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，足不出户就可以监测到农田信息，实现科学监测、科学种植，促进了现代农业发展方式的转变。笔者将物联网应用于农业，农业物联网技术的应用可以更好地控制农作物的生长环境，使之能够更好地适应作物的生长，提高农作物的产量和品质，有利于实现农作物的高产稳产，提高土地的产出率，提高农业抗御自然灾害的能力。农业物联网技术的推广应用，也是农业现代化水平的一个重要标志。农业物联网的快速发展，将会为中国农业发展与世界同步提供一个国际领先的全新的平台，也必将为传统产业改造升级起到巨大的推动作用。

物联网技术在农业生产中的应用

物联网是指各种物理设备、传感器、互联网等通过互联互通的技术手段实现信息交互和智能控制的一种新型计算机技术。随着农业生产的不断发展，物联网技术正在逐渐应用到农业生产中，对提高农业生产效率、降低生产成本、改善农产品品质和增加农产品附加值等方面产生着积极的促进作用。

一、农业生产的物联网化

在农业生产领域，物联网技术主要涉及现代化农业基础设施的建设、生产过程的监管和精准化农业的实现。通过将各种传感器、控制器、执行器、监控器等设备集成在一起，形成一个完整的物联网体系，实现对农业生产环节的动态监控和数据分析，可以大大提高农业生产的效率和质量。

1、现代化农业基础设施建设

现代化农业基础设施建设是物联网技术在农业生产中的重要应用。通过智能化农业设施的建设和运营，可以实现土地利用的最大化，促进农业产业化和市场化。例如，农业用水的自动化控制、温室大棚的智能控制、肥料和农药的自动喷洒、智能粮仓等设施的建设，都是利用物联网技术来实现的。

2、生产过程监管 物联网技术在农业生产中的另一个应用是监管生产过程。通过无线传感器网络和数据中心的连接，可以实时监控土壤温度、湿度、pH值、氧气含量等环境数据，及时掌握作物生长状态和生长过程中的变化。通过数据分析，可以制定出最优化的生产方案，为精准化农业生产提供科学依据。

3、精准化农业实现

精准化农业是利用先进的科技手段对农业生产进行智能化管理和控制，以实现对产量、品质和生产成本的精准分析和优化调整。利用物联网技术，可以在农业生产中实现无人机飞控、智能种植、智能灌溉、智能施肥、精准农药、智能采摘等一系列水稻、小麦、玉米、蔬菜、水果、动植物养殖等环节的实现。

二、物联网技术在农业生产中的优势

物联网技术在农业生产中有以下几个优势：

1、提高生产效率

物联网技术可以实时监控农业生产过程中的各个环节和数据，精准掌握农业生产情况，使农业生产过程更加精细化、规模化和智能化。同时，还可以通过大数据的分析和挖掘，及时反馈生产过程中的问题，优化农业生产流程，提高生产效率。

物联网技术在智慧农业领域中的应用研究

智慧农业是一种将现代科技与传统农业相结合的生产模式，其目标是提高粮食和能源生产效率，降低农业成本，减少环境污染和对天然资源的依赖。物联网技术的发展为智慧农业的实现提供了新的途径和解决方案。本文将从以下几个方面探讨物联网技术在智慧农业领域中的应用研究。

一、农业生产过程中的应用

物联网技术可以在农业生产过程中起到监测、控制和优化等作用。例如，通过安装传感器和监测设备，可以实现对土壤pH值、温度、湿度、光照等参数的实时监测。通过对采集的数据进行分析和处理，可以为农民提供针对性的种植方案和调整建议，从而提高农作物的产量和品质。

物联网技术还可以实现对植物的精准灌溉和施肥，从而降低农业生产成本和化学品对环境的污染。通过定位技术和机器视觉技术，可以实现对农机设备的运行状态和作业情况的远程监控和控制。这些技术的应用，使得农民可以精细地管理农田，提高生产效率和经济效益。

二、农产品流通和质量管理中的应用

物联网技术可以对农产品的流通和质量管理起到重要的作用。例如，在农产品采摘和运输过程中，可以通过扫描二维码或RFID标签，对农产品进行信息采集和追溯，从而确保其安全、优质和可追溯。在农产品销售和市场管理中，可以利用物联网技术实现对库存、销售和交易情况的实时规划和调度，从而提高市场响应能力和经济效益。

三、精准农业的应用

精准农业是智慧农业的重要组成部分，是一种利用现代技术提高农作物产量和质量的方式。物联网技术在精准农业中的应用可以实现对单株植物的识别、量化和分析，从而实现对植物的精准管理和监测。例如，可以利用无人机和卫星影像技术，对农场进行高精度地形测绘和植被监测，从而实现对植物生长状况的实时监测和分析。可以将这些数据与地理信息系统（GIS）和人工智能（AI）等技术相结合，提供个性化的农业解决方案，并实现对精准农业的管理和预测。

四、数据安全和隐私保护问题

尽管物联网技术在智慧农业中有广泛应用，但其应用仍然需要考虑数据安全和隐私保护问题。实施物联网技术需要收集和传输大量的农业数据，因此需要建立完善的数据安全和隐私保护机制。可以通过建立数据加密和访问控制机制，来保护数据的安全性和完整性。需要建立数据访问和共享的规范，以保证数据的合法使用和维护农民的隐私权益。 综上所述，物联网技术在智慧农业中的应用研究已经取得了许多成果。随着物联网技术的不断发展和普及，其在智慧农业领域中的应用前景将更加广阔。需要在技术研发、标准制定和政策引导等方面加强合作，促进智慧农业的健康发展。