符少華

摘 要 物聯(lián)網是當代信息技術新的發(fā)展方向，使用農業(yè)物聯(lián)網技術，人類可以更加精細地進行農業(yè)生產，提高生產力水平和資源利用率。設施農業(yè)是由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代化集約型農業(yè)轉變的有效方式，而我國設施農業(yè)水平相比國外先進國家仍存在很大差距。本文針對農業(yè)物聯(lián)網技術在設施農業(yè)中的應用趨勢和發(fā)展對策做了較為深入的討論，分析了農業(yè)物聯(lián)網在農業(yè)生產精細化管理、農業(yè)資源監(jiān)測和利用、農產品安全溯源和農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等4個方面的應用優(yōu)勢，以及在設施農業(yè)中發(fā)展農業(yè)物聯(lián)網技術的對策和建議。

關鍵詞 物聯(lián)網 ；設施農業(yè) ；趨勢 ；對策

中圖分類號 S126

Research on the Application of the Agricultural Internet of Things in the Facilities Agriculture

FU Shaohua

（Agricultural Machinery Appraisal and Extension Station of Hainan， Haikou， Hainan 571100）

Abstract The internet of things was a new direction of the development of modern information technology. By agricultural internet of things， people could make more meticulous agricultural production， improve the productivity level and the utilization of resources. Facility agriculture was an effective way to change traditional agriculture into modern intensive agriculture， there was still a big gap in the level of facilities agriculture in China and abroad. In this paper， the application trend and development countermeasures of the IOT technology in the facilities agriculture were discussed， the advantages of fine management of agricultural production， the monitoring and utilization of agricultural resources， the source of the safety of agricultural products and the monitoring of the agricultural ecological environment were analyzed， the countermeasures and suggestions for developing agricultural internet of things in the facilities agriculture were put forward.

Key words Internet of things ； facilities agriculture ； trend ； countermeasures

1 農業(yè)物聯(lián)網技術及其發(fā)展趨勢

1.1 物聯(lián)網的定義

物聯(lián)網（Internet of Things）是通過智能傳感器、射頻識別（RFID）、激光掃描儀、全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感等信息傳感設備及系統(tǒng)和其他基于物-物通信模式（M2M）的短距無線自組織網絡，按照約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網絡[1]。相當于物物相連（Machine to Machine）的互聯(lián)網，所以說物聯(lián)網的核心所在仍然是互聯(lián)網，用互聯(lián)網把“物”連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。物聯(lián)網是未來互聯(lián)網的重要組成部分，是發(fā)展的一大趨勢，具有較高的研究價值。

物聯(lián)網主要有3個部分：一部分是傳感器網絡，是指包括RFID、條形碼、傳感器等設備在內的傳感網，可以完成信息的感應、識別以及采集；二部分是數(shù)據(jù)傳輸網絡，該網絡能夠實現(xiàn)來自傳感網的海量數(shù)據(jù)信息傳遞，且不受距離限制。三部分是信息應用網絡，可以完成數(shù)據(jù)處理，并為人類提供優(yōu)化處理方案[2]。三者相互配合，使物聯(lián)網具有全方位采集信息、實時有效傳遞數(shù)據(jù)、分析優(yōu)化信息等特性。

1.2 農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展趨勢

物聯(lián)網是信息技術的重要分支之一，許多國家和地區(qū)都逐步加大對物聯(lián)網的研究投入，我國也十分重視物聯(lián)網的研究工作。我國在多個領域開展物聯(lián)網的應用研究，在農業(yè)生產中的研究已經取得了一些成果，農業(yè)物聯(lián)網技術可以把信息自動采集模塊集成到灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)或者農業(yè)機械等各種設施設備中，通過信息傳輸網絡，將采集到的信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網，通過對海量數(shù)據(jù)的智能化分析，計算出優(yōu)化處理方案，并發(fā)出指令遠程控制，實現(xiàn)智能化管理。通過上述方式，農業(yè)生產者可以實現(xiàn)農業(yè)生產的精細化管理，有效提高資源利用率，推動生產力水平的提高，促進可持續(xù)發(fā)展[3]。在農業(yè)生產中的案例有：利用無線傳感器網絡進行農作物生長信息采集、傳輸和控制管理，用其采集動物和植物的環(huán)境信息，并根據(jù)采集的信息進行智能化分析，根據(jù)運算結果，進行實時遠程控制，為農作物和畜禽水產提供適宜的生長環(huán)境，進而提高谷物和畜禽水產產品的產量的質量。傳感器設備也可以應用于農產品物流產業(yè)、農業(yè)信息網絡服務產業(yè)、農業(yè)精細作業(yè)機具產業(yè)、農業(yè)自動識別技術產業(yè)和農業(yè)無人駕駛機具產業(yè)等。

2 設施農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

設施農業(yè)是通過實施現(xiàn)代農業(yè)工程、機械技術和管理技術改善農業(yè)生產環(huán)境，為種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)包括農副產品的貯藏保鮮提供相對可控制的最適宜的溫度、濕度、農藥、肥料和水資源等環(huán)境條件[3]，充分發(fā)揮水資源、土壤資源和生物潛能，減少農業(yè)產生中勞動力的使用，減少農業(yè)生產對自然環(huán)境的依賴性，利用有限的土地，生產出高產量、品質優(yōu)的農副產品的農業(yè)生產模式。設施農業(yè)是農業(yè)生產模式的一次創(chuàng)新，是改變落后傳統(tǒng)農業(yè)生產方式的有效措施，是實現(xiàn)農業(yè)機械化、農業(yè)智能化和農業(yè)現(xiàn)代化的必經之路。

雖然我國在設施農業(yè)方面已經取得了一些成果，但是與發(fā)達國家相比，還存在一定的不足。例如平均單位產量比發(fā)達國家低30 %，單位產量成本比發(fā)達國家高百分之50 %[4]。超標準使用化肥，造成我國農產品質量遠低于國外發(fā)達國家水平[5]?，F(xiàn)代信息技術的日趨成熟，給物聯(lián)網技術提供了強有力的支撐。隨著物聯(lián)網技術在設施農業(yè)中的應用，我國傳統(tǒng)低效的農業(yè)生產模式將逐步改變，現(xiàn)代農業(yè)裝備水平將穩(wěn)步提升，農產品產量和質量將逐步提高。

3 農業(yè)物聯(lián)網在設施農業(yè)中的應用趨勢

21世紀以來，我國逐步開展農業(yè)領域的物聯(lián)網應用研究，也取得了一些成果。農業(yè)物聯(lián)網技術在農業(yè)資源監(jiān)測和利用、農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與控制、農業(yè)生產精細化管理、農產品安全監(jiān)管與溯源等領域將具有較多的應用[6]。

3.1 農業(yè)資源監(jiān)測和利用

利用傳感技術，實現(xiàn)農業(yè)環(huán)境資源信息的自動采集；利用GPS定位技術，可實現(xiàn)農業(yè)環(huán)境信息的定位；利用數(shù)據(jù)的無線傳輸技術，完成農業(yè)環(huán)境資源信息的傳輸；GIS（Geographic Information Systems，地理信息系統(tǒng)）技術的應用可以實現(xiàn)農業(yè)資源的規(guī)劃管理等。

3.2 農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與控制

將傳感器技術、無線傳輸技術、互聯(lián)網技術等高科技手段創(chuàng)新融合，構建農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測控制網絡，實時采集農業(yè)生態(tài)環(huán)境信息，例如溫度、濕度、光照、水肥、空氣等環(huán)境條件，并通過優(yōu)化算法，對采集到的信息進行運算分析，綜合得出合理的控制方案，實現(xiàn)對農業(yè)生產的遠程智能化控制。

3.3 農業(yè)生產的精細化管理

農業(yè)物聯(lián)網技術在農業(yè)生產的精細化管理方面應用廣泛，例如節(jié)水灌溉自動化控制、水肥一體化控制、農業(yè)生產環(huán)境條件信息監(jiān)測、畜禽水產精細化養(yǎng)殖監(jiān)測與控制等。此外，農業(yè)物聯(lián)網技術可運用在農業(yè)生產環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與傳輸，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)運算出合理的控制方案，進行農業(yè)生產調控。

3.4 農產品安全溯源

農業(yè)物聯(lián)網技術在識別動物編碼、農產品產地信息及農產品物流運輸?shù)阮I域具有極大的優(yōu)勢，運用該技術能利用RFID技術追本溯源，快速確定農產品質量問題所在。我國多個機構開展農產品溯源技術研究，開發(fā)農產品流通體系監(jiān)管系統(tǒng)，力爭提高農產品質量安全。

4 對策與建議

4.1 規(guī)劃先行

根據(jù)發(fā)展要求，制定農業(yè)物聯(lián)網和設施農業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃，確定階段性發(fā)展目標，做好年度發(fā)展計劃。同時，根據(jù)當?shù)剞r業(yè)生產環(huán)境特點與優(yōu)勢，結合生態(tài)環(huán)境保護和資源節(jié)約利用，因地制宜確定設施農業(yè)中農業(yè)物聯(lián)網的應用領域與規(guī)模。

4.2 政策導向與市場取向相結合

利用政策導向作用同時不能忽略市場資源配置的基礎性作用。把握好市場需求變化趨勢，充分發(fā)揮各類市場主體在物聯(lián)網應用中的作用，重視經濟效益，同時不能忽視社會效益、生態(tài)效益。正確處理好眼前利益與長遠利益的關系，一切工作以“三農”為出發(fā)點，實現(xiàn)農業(yè)增效、農民增收、農村增綠。

4.3 因地制宜與平衡發(fā)展相結合

因地制宜發(fā)展設施農業(yè)類型，充分調研當?shù)刂鲗Мa業(yè)、農業(yè)生產條件和農民意愿，發(fā)展適合本地農業(yè)生產環(huán)境的設施農業(yè)和農業(yè)物聯(lián)網技術，形成區(qū)域特色。突出典型，利用示范現(xiàn)場會的形式發(fā)揮典型代表的示范帶動作用，促進地區(qū)平衡發(fā)展。

4.4 重點突破與整體推進相結合

加大設施農業(yè)和農業(yè)物聯(lián)網重點項目的投資力度，集中優(yōu)勢資源加快設施農業(yè)技術和農業(yè)物聯(lián)網技術融合，努力提高農業(yè)智能化水平。發(fā)揮市場資源配置作用，整體推進農業(yè)物聯(lián)網技術在設施農業(yè)，甚至整個農業(yè)生產中的應用，促進農業(yè)資源利用率的穩(wěn)步提高。

5 結語

實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，是黨的十九大做出的重大決策部署，也是決勝全面建設小康社會、全面建設社會主義國家的重大歷史任務。農業(yè)增效、農民增收、農村增綠是新農村建設的出發(fā)點和立足點。充分發(fā)揮設施農業(yè)和農業(yè)物聯(lián)網的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)農田基本信息的智能化感知，提高農業(yè)生產過程中的信息化水平，發(fā)展“高效、高產、優(yōu)質、綠色”的現(xiàn)代農業(yè)，對促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，具有十分重大的意義。

參考文獻

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