朱亞麗

摘要：我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，而非農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)。信息通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)的變革，掀起了“智慧+”的浪潮。將信息通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)、銷(xiāo)售過(guò)程中去顯得尤為重要。文本針對(duì)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)種植的設(shè)想，研究了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)種植銷(xiāo)售系統(tǒng)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)種植銷(xiāo)售系統(tǒng)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智慧農(nóng)業(yè);系統(tǒng)架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）26-0240-02

今年是我國(guó)全面建成小康社會(huì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之年，也是全面打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)收官之年。突如其來(lái)的疫情讓我們措手不及，給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了損失。但是在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，我們堅(jiān)定信心，團(tuán)結(jié)一致，沒(méi)有被問(wèn)題和困難嚇倒。堅(jiān)信疫情的沖擊只是短期的，現(xiàn)在我們所要做的是在不放松疫情防控的同時(shí)做好經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。疫情之后的經(jīng)濟(jì)如何復(fù)蘇呢？農(nóng)業(yè)是第一產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。發(fā)展農(nóng)業(yè)在復(fù)蘇經(jīng)濟(jì)的一大舉措，有著舉足輕重的地位[1]。但是，現(xiàn)在越來(lái)越多的年輕人都奔赴城里就業(yè)，放棄傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植。在人們傳統(tǒng)的觀念中，農(nóng)業(yè)種植耗時(shí)耗力而且收入低[2]。大多省市的農(nóng)業(yè)種植都由留守老人維持著。隨著城市的擴(kuò)張，農(nóng)業(yè)種植土地也逐漸縮減。因此，我們迫切需要對(duì)農(nóng)業(yè)種植進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

隨著新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展，全球范圍內(nèi)掀起了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革[3-4]。以人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等為代表的新型信息通信技術(shù)創(chuàng)新活躍，發(fā)展迅猛。若能將新一代信息通信技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，必將能推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈改造升級(jí)[5-6]。而NFC作為物聯(lián)網(wǎng)新興的短距離通信技術(shù)，應(yīng)用很廣泛。本文中提出了基于NFC和物聯(lián)網(wǎng)融合的智慧農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)。

1 NFC技術(shù)

近場(chǎng)通信技術(shù)（NFC：Near Field Communication）是目前使用比較廣泛的新型的無(wú)線通信技術(shù)，它的工作頻率是13.56MHz，通信距離大約在10cm左右，具有成本低、帶寬高、能耗低的特點(diǎn)[7]。NFC有三種工作模式，分別為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式和卡模擬模式。相比于RFID技術(shù)，NFC實(shí)現(xiàn)了讀寫(xiě)的功能，而RFID只能實(shí)現(xiàn)讀取;雖然傳輸距離短但是安全度高且能耗低。NFC應(yīng)用很普遍，具備N(xiāo)FC功能的設(shè)備可以通過(guò)NFC技術(shù)相互連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換[8]。目前，NFC主要的應(yīng)用為手機(jī)支付、NFC公交卡、NFC門(mén)禁卡、NFC虛擬電影票門(mén)票等。

隨著近場(chǎng)通信技術(shù)的盛行，NFC技術(shù)已經(jīng)被大多數(shù)智能終端操作系統(tǒng)所接收。比如，谷歌發(fā)布的安卓操作系統(tǒng)4.1版本、Rim公司的黑莓手機(jī)，這兩款手機(jī)的操作系統(tǒng)上都使用了NFC技術(shù)。NFC技術(shù)逐漸成為智能手機(jī)平臺(tái)應(yīng)用的手段[9]。尤其隨著安卓操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出以及操作系統(tǒng)的盛行，安卓操作系統(tǒng)受到眾多智能手機(jī)廠商的青睞，這就為基于近場(chǎng)通信技術(shù)（NFC）的應(yīng)用的普及和發(fā)展提供了可能。

2 NFC技術(shù)在智慧種植系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

將NFC 技術(shù)應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，以物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為基礎(chǔ)，搭配智能終端，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物智能種植銷(xiāo)售。能夠全程監(jiān)控和管理每一種農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售過(guò)程中的消息無(wú)縫對(duì)接。種植過(guò)程中專(zhuān)家可以通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程指導(dǎo)，并將指導(dǎo)信息發(fā)送給農(nóng)戶(hù)，幫助農(nóng)戶(hù)事前預(yù)警，提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。加工企業(yè)、銷(xiāo)售企業(yè)掌握每一個(gè)環(huán)節(jié)的信息。與此同時(shí)，客戶(hù)消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)農(nóng)產(chǎn)品時(shí)能夠更加了解農(nóng)產(chǎn)品，還可以通過(guò)智能終端完成支付。

3 基于NFC技術(shù)的智慧種植系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

本文對(duì)智慧農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，總體架構(gòu)圖如圖1所示。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)由農(nóng)戶(hù)Android智能終端應(yīng)用程序、專(zhuān)家端智慧農(nóng)業(yè)種植平臺(tái)、農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器三個(gè)部分組成。

農(nóng)戶(hù)Android智能終端應(yīng)用程序是農(nóng)戶(hù)實(shí)現(xiàn)智能種植的入口，農(nóng)戶(hù)通過(guò)使用該應(yīng)用程序進(jìn)行農(nóng)作物信息存儲(chǔ)、農(nóng)作物信息查詢(xún)、農(nóng)作物種植監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物種植控制、農(nóng)產(chǎn)品買(mǎi)賣(mài)等功能。

專(zhuān)家端智慧種植平臺(tái)主要用于農(nóng)戶(hù)將自己的種植的作物問(wèn)題發(fā)送給專(zhuān)家，專(zhuān)家通過(guò)終端查看相關(guān)問(wèn)題，給予系統(tǒng)的科學(xué)指導(dǎo)，并將指導(dǎo)意見(jiàn)反饋給農(nóng)戶(hù)并上傳至種植中心服務(wù)器。

農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器用戶(hù)存儲(chǔ)各種農(nóng)作物信息、種植方法、農(nóng)產(chǎn)品信息等，采用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便用戶(hù)在查詢(xún)時(shí)能給出合理的種植意見(jiàn)。

4 基于NFC技術(shù)的智慧種植系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 農(nóng)戶(hù)Android智能終端應(yīng)用程序

農(nóng)戶(hù)智能終端必須是嵌入有NFC芯片并且是Android操作系統(tǒng)的智能終端，該終端實(shí)現(xiàn)的功能如下。

農(nóng)作物信息存儲(chǔ)：一年有四季，每一季可以種植多種不同的農(nóng)作物，每一種農(nóng)作物的生產(chǎn)習(xí)性各不相同。農(nóng)戶(hù)可以將種植過(guò)農(nóng)作物的生長(zhǎng)習(xí)性信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便查看。通過(guò)前后信息的對(duì)比改良生長(zhǎng)方式，增加收入。

農(nóng)作物信息查詢(xún)：該功能主要是通過(guò)終端程序查詢(xún)農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器中數(shù)據(jù)。用戶(hù)可以根據(jù)氣候條件、所處地區(qū)、土壤條件設(shè)置3個(gè)篩選條件進(jìn)行查詢(xún)。農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器會(huì)根據(jù)設(shè)置的條件向用戶(hù)推送最適宜種植的農(nóng)作物以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件、生長(zhǎng)環(huán)境。通過(guò)最佳推送，可以防止農(nóng)戶(hù)盲目種植，避免了經(jīng)濟(jì)損失。

農(nóng)作物種植監(jiān)測(cè)：該功能是通過(guò)布置多種類(lèi)型的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境信息，如監(jiān)測(cè)土壤中的溫濕度、空氣中的溫濕度、光照強(qiáng)度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。傳感器采集到的數(shù)據(jù)寫(xiě)入NFC標(biāo)簽，應(yīng)用NFC讀寫(xiě)設(shè)備將標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)匯集到服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)處理和解析，并且將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給農(nóng)戶(hù)。等農(nóng)作物成熟后，農(nóng)戶(hù)將農(nóng)產(chǎn)品信息以及種植過(guò)程數(shù)據(jù)上傳至農(nóng)業(yè)種植中心，農(nóng)業(yè)種植中心存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可供消費(fèi)者查看。

農(nóng)作物種植控制：根據(jù)服務(wù)器傳送的植物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將有效的數(shù)據(jù)通過(guò)直觀的動(dòng)態(tài)圖、圖表的形式展示給農(nóng)戶(hù)，同時(shí)根據(jù)服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)處理結(jié)果對(duì)種植區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、降溫、液體肥料施肥、噴藥等智能控制。

農(nóng)產(chǎn)品買(mǎi)賣(mài)：農(nóng)戶(hù)的經(jīng)濟(jì)收入取決于農(nóng)作物的收成。但是好的收成還得有好的銷(xiāo)售渠道。該功能給農(nóng)戶(hù)提供了銷(xiāo)售的農(nóng)產(chǎn)品的渠道，農(nóng)戶(hù)可以向農(nóng)作物種植中心提交需要銷(xiāo)售的農(nóng)產(chǎn)品，銷(xiāo)售中心會(huì)根據(jù)其他用戶(hù)的需求向客戶(hù)推送合適的農(nóng)產(chǎn)品，并且將種植過(guò)程數(shù)據(jù)發(fā)送給消費(fèi)者，一旦訂單達(dá)成，農(nóng)戶(hù)可以通過(guò)NFC完成訂單支付。

4.2 專(zhuān)家端智慧農(nóng)業(yè)種植平臺(tái)

專(zhuān)家端智慧農(nóng)業(yè)種植平臺(tái)主要用于接收農(nóng)戶(hù)咨詢(xún)信息。傳統(tǒng)農(nóng)作物種植方法落后，效率低，大部分資源沒(méi)有被有效利用而隨地棄置，導(dǎo)致資源浪費(fèi)并造成環(huán)境污染，整個(gè)種植過(guò)程缺乏系統(tǒng)的科學(xué)指導(dǎo)。構(gòu)建這個(gè)平臺(tái)之后，農(nóng)戶(hù)可以向?qū)＜易稍?xún)種植過(guò)程的問(wèn)題，專(zhuān)家給予正確的指導(dǎo)，并且將指導(dǎo)意見(jiàn)打包傳送給農(nóng)戶(hù)，同時(shí)上傳至農(nóng)作物種植中心服務(wù)器。

4.3 農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器

農(nóng)業(yè)種植中心服務(wù)器存儲(chǔ)各種農(nóng)作物信息、種植方法、農(nóng)產(chǎn)品信息。農(nóng)戶(hù)可以根據(jù)氣候條件、所處地區(qū)、土壤條件設(shè)置3個(gè)篩選條件進(jìn)行查詢(xún)適合種植的農(nóng)作物，避免盲目種植，造成經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)種植中心服務(wù)器還會(huì)存儲(chǔ)專(zhuān)家上傳的指導(dǎo)意見(jiàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，推送給需要的客戶(hù)。用戶(hù)在終端買(mǎi)賣(mài)農(nóng)產(chǎn)品時(shí)，一旦訂單達(dá)成，種植中心服務(wù)器會(huì)解析賬單，并與銀行服務(wù)器交互，完成支付。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)功能齊全，打破了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植和銷(xiāo)售方式， 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的不足。

5 結(jié)語(yǔ)

本文為基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)提供了一個(gè)切實(shí)可行的系統(tǒng)框架，通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)種植和銷(xiāo)售。解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植難、種植累、銷(xiāo)售難的問(wèn)題。隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴珍蕤.促進(jìn)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的對(duì)策研究[D].舟山：浙江海洋大學(xué)，2018.

[2] 李杰.大數(shù)據(jù)時(shí)代：“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題分析[J].農(nóng)家參謀，2020（8）：214.

[3] 沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，29（6）：1-11.

[4] 葉霄，曾靜，楊曉， 張小軍.“互聯(lián)網(wǎng)+” 環(huán)境下智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展策略研究 ——以四川省為例[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2019，13（3）：12-16.

[5] 廖先莉，唐琳，劉星月， 等.互聯(lián)網(wǎng)+背景下我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展策略[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2020，40（7）：29-30，35.

[6] 周漢達(dá)，李曉良，陳生慶，等.基于云平臺(tái)的智能農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10（04）：62-64.

[7] 田璇.近場(chǎng)通信在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的研究及應(yīng)用[D].天津：天津大學(xué)，2013.

[8] 孫旭，楊印生，郭鴻鵬.近場(chǎng)通信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)中應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（19）：325-331.

[9] 秦洪濤.對(duì)于NFC移動(dòng)通信終端的發(fā)展研究[J].數(shù)字通信世界，2018（5）：133+117.

【通聯(lián)編輯：光文玲】