歐海波

（湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南衡陽 421002）

1 概述

農(nóng)業(yè)機電一體化技術(shù)是指突破了原始農(nóng)業(yè)方法，采用多種機械設(shè)備完成各種農(nóng)業(yè)活動的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)機電技術(shù)的發(fā)展過程中，設(shè)備一體化和技術(shù)一體化程度不斷加深。具體表現(xiàn)為各種設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)和線路進行連接，可以根據(jù)不同的自然環(huán)境和天氣條件進行灌溉等行為。但是，農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品一體化技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)產(chǎn)生了一定的問題和弊端。例如，在傳統(tǒng)的自動灌溉設(shè)備中，需要相關(guān)機器設(shè)備自動科學(xué)的選擇進行灌溉的時間，并且按照土地狀況以及農(nóng)作物實際情況調(diào)整灌溉量，但是在對上述要素進行監(jiān)測的過程中，監(jiān)測設(shè)備和灌溉設(shè)備之間通信性能不佳，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)延誤灌溉時機或灌溉量控制不準確的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因為各種設(shè)備之間無法有效銜接和配合，協(xié)同工作能力不強。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實質(zhì)上是一種“物物相連”技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)作為連接的媒介，將所有需要連接在一起的設(shè)備進行連接，實現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同工作。在近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是移動通信5G 時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在發(fā)揮著更大的作用，引發(fā)更為深刻的變革。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和農(nóng)業(yè)機電技術(shù)有限結(jié)合可以進一步提升農(nóng)業(yè)機電設(shè)備的工作效率，兩者結(jié)合可以更好的助力農(nóng)村地區(qū)第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機電一體化技術(shù)的關(guān)聯(lián)性

2.1 關(guān)聯(lián)的信息采集

目前我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對各種技術(shù)以及設(shè)備的要求越來越高。有的地區(qū)單一的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需要，無法進一步提升部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。因此，需要將各種農(nóng)業(yè)機械及設(shè)備進行有效整合和連接，使所有機器設(shè)備成為一個有機整體，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，這就對相關(guān)技術(shù)發(fā)展狀況提出了更高的要求。具體而言，各種農(nóng)業(yè)機械和設(shè)備都要依托一定的信息基礎(chǔ)才能夠正常運行，因此信息采集成為整個農(nóng)業(yè)自動化機械系統(tǒng)中的重要組成部分和基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。例如在新型灌溉技術(shù)及其設(shè)備中，如果想要實現(xiàn)科學(xué)、及時灌溉，就必須能夠采集降雨量信息、周邊環(huán)境溫度信息、土壤狀態(tài)信息以及陽光照射時長及強度信息。上述多種信息無法通過新型灌溉設(shè)備這一種設(shè)備完成，并且以上設(shè)備往往需要多點布局，在多個位置上對上述信息進行采樣和分析。因此，如果成功實現(xiàn)多個設(shè)備之間的有效連接，并且可以使每一個設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進行共享成為必須要解決的問題。物聯(lián)網(wǎng)的介入可以有效改善目前存在的設(shè)備之間無法實現(xiàn)高效連接的問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有通信迅速高效的特點，具體運用到農(nóng)業(yè)機電設(shè)備中的表現(xiàn)具體詳述如下。例如在農(nóng)業(yè)自動灌溉設(shè)備中，降雨量采集設(shè)備等多種信息采集設(shè)備將采集到的豐富的環(huán)境信息通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸至中樞管理系統(tǒng)。其后，通過中樞管理系統(tǒng)將各個信息采集器采集到的信息進行分析和判斷，計算出當前應(yīng)當予以灌溉的水平，繼而控制灌溉設(shè)備科學(xué)合理的進行灌溉活動。因此，在信息采集的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機電設(shè)備有著較高的關(guān)聯(lián)性。

2.2 關(guān)聯(lián)的信息分析

在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步實現(xiàn)自動化和機械化的過程中，對于農(nóng)業(yè)相關(guān)信息的分析處理工作是決定農(nóng)業(yè)自動化活動開展是否科學(xué)和有效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果對于農(nóng)業(yè)相關(guān)信息處理和分析正確，就會使農(nóng)業(yè)活動保持科學(xué)化，可以提升所種植的農(nóng)作物的產(chǎn)量，如果不能正確分析農(nóng)業(yè)信息，在農(nóng)業(yè)自動化背景下將會產(chǎn)生較為嚴重的不利后果。具體而言，農(nóng)業(yè)機電設(shè)備需要根據(jù)農(nóng)作物的生長習(xí)性和環(huán)境要求進行農(nóng)業(yè)自動化操作。因此，就需要特定的設(shè)備為自動化終端提供基礎(chǔ)信息支持，在提供基礎(chǔ)信息后，還需要通過分析設(shè)備進行分析，最終實現(xiàn)對自動化農(nóng)業(yè)機電設(shè)備終端的操作與控制。在此過程中，對于信息的分析和整理工作就必須依托物聯(lián)網(wǎng)完成，在目前的技術(shù)條件下，只有依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能在大范圍的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的中使得信息的分析和整理工作保持高效和正確。

2.3 關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)控制

在目前的農(nóng)業(yè)機電自動化體系中，其所涵蓋的設(shè)備種類和設(shè)備數(shù)量都在逐年增加，增強的機電設(shè)備可以為整個農(nóng)業(yè)自動化體系提供更準確的基礎(chǔ)信息幫助，也可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)效率的進一步提高。就目前我國農(nóng)業(yè)機電的體系化運用而言，存在的一個重要問題即各個設(shè)備間的控制能力不夠高效。目前對于各個農(nóng)業(yè)機電終端的控制還停留在較為初級的自動化階段或人工控制階段，但是這兩種控制方式都不利于農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的進一步的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機電相關(guān)設(shè)備的有效關(guān)聯(lián)中，對于整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化生產(chǎn)體系將有較大的控制能力。除此之外，由于農(nóng)業(yè)機電設(shè)備都將介入物聯(lián)網(wǎng)體系中，農(nóng)業(yè)自動化程度將有所提升。

3 物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)機電一體化結(jié)合運用的方法

3.1 物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)機電設(shè)備協(xié)同工作的體系搭建

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的農(nóng)業(yè)機電設(shè)備都需要接入物聯(lián)網(wǎng)平臺。在該系統(tǒng)框架中，在設(shè)計環(huán)節(jié)就要做出前瞻性考慮。原因在于，接入農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備種類和數(shù)量將越來越多，無法避免在未來技術(shù)發(fā)展的過程中仍然有新型技術(shù)產(chǎn)業(yè)接入該平臺。因此，在系統(tǒng)搭建的過程中，要保持連接端口在一定程度上進行開放，以保證未來的新型設(shè)備可以順利接入物聯(lián)網(wǎng)平臺。

在系統(tǒng)框架的具體設(shè)計環(huán)節(jié)，需要將整個系統(tǒng)進一步細分為若干個模塊。首先，需要在系統(tǒng)框架搭建的過程中加入信息采集模塊。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，最重要也是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)就是信息采集環(huán)節(jié)。每一種農(nóng)作物都有其適宜的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件，只有在一定溫度、濕度、光照等條件下，特定的農(nóng)作物才能生長，超過一定的條件農(nóng)作物就會逐漸死亡。因此，在大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，信息采集活動極為重要。在信息采集模塊中，需要加入各種環(huán)境傳感器，例如溫度傳感器、濕度傳感器等設(shè)備，為信息采集工作的提供的高效的設(shè)備保障和技術(shù)支持。在信息采集模塊中，還要對影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的特殊天氣狀況采集，避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者產(chǎn)生較大的損失。其次，在該系統(tǒng)框架中還需要加入的信息分析模塊。系統(tǒng)框架中的信息分析模塊的主要作用是對信息采集模塊采集到的信息進行處理和分析。在具體的工作流程方面，各個信息采集設(shè)備將特定的環(huán)境信息采集完畢后，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將各類信息匯集到信息分析和處理模塊，該模塊根據(jù)該區(qū)域內(nèi)目前種植的農(nóng)作物進行分析和判斷，并且對終端設(shè)備發(fā)出指令進行相應(yīng)的活動。最后，在系統(tǒng)框架中還應(yīng)當具備終端農(nóng)業(yè)機電設(shè)備。農(nóng)業(yè)終端機電設(shè)備的主要作用是接收物聯(lián)網(wǎng)中樞控制系統(tǒng)傳輸?shù)闹噶钚畔?，根?jù)指令信息的要求完成相應(yīng)的農(nóng)業(yè)自動化動作。

3.2 加強技術(shù)融合

在整個農(nóng)業(yè)機電設(shè)備體系中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入后，必然需要運用到更加先進的技術(shù)才能完成農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)的一系列相關(guān)動作。例如，運用云計算技術(shù)可以完成對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析工作，通過與特定農(nóng)作物環(huán)境要求相匹配，實現(xiàn)高效化工作。除此之外，還可以依托大數(shù)據(jù)研究技術(shù)及設(shè)備對農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)下的農(nóng)作物產(chǎn)量與環(huán)境信息進行分析和整理，通過計算可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化流程的優(yōu)化，促進農(nóng)作物產(chǎn)量的進一步增加。

3.3 實時技術(shù)優(yōu)化

農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)活動以及農(nóng)業(yè)機電一體化進程必須要在不斷的生產(chǎn)實踐中進行完善和優(yōu)化。要根據(jù)系統(tǒng)平臺運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的實際問題對于整個物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)機電系統(tǒng)進行優(yōu)化，根據(jù)實踐中出現(xiàn)的實際問題進行調(diào)整。例如，通過一段時間的具體應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)自動化灌溉設(shè)備中可以監(jiān)測實際灌溉量和預(yù)計灌溉量是否存在差異等問題，如果出現(xiàn)實際灌溉量和預(yù)計灌溉量不匹配的情況要及時進行修正或調(diào)整，以保證農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)活動的高效開展。

4 小結(jié)

近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個產(chǎn)業(yè)內(nèi)進行了有效應(yīng)用和推廣，并且和多項原有技術(shù)進行了結(jié)合，提升了原有技術(shù)的應(yīng)用能力和水平。在農(nóng)業(yè)機電一體化系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入可以進一步提升系統(tǒng)工作能力，提升我國農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)水平，助力我國農(nóng)村第一產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。