孫聆睿
(銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州銅仁 554300)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前信息技術(shù)高度發(fā)展而延伸出來的一種技術(shù),其能通過信息系統(tǒng)調(diào)動各個(gè)終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)管理活動的自動化與智能化。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用直接優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理的整體格局,使得各項(xiàng)生產(chǎn)與管理活動可高效進(jìn)行。例如,在引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,農(nóng)業(yè)滴灌模式可真正實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,將管理活動延伸到每一個(gè)滴灌管道中,實(shí)現(xiàn)基于農(nóng)作物生長狀態(tài)的實(shí)時(shí)滴灌管理。
1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的研究開始于20 世紀(jì)80 年代,主要研究活動集中在政府涉農(nóng)科研院校中,企業(yè)主體的研究較少。這主要是因?yàn)?0 世紀(jì)80年代時(shí),互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)在我國還未真正普及,企業(yè)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成本較高,因此企業(yè)對這些技術(shù)的研究并不積極。直至21 世紀(jì),我國關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究才逐步變多,同時(shí)也形成了較多的研究成果。在農(nóng)田種植領(lǐng)域研究中,龔志遠(yuǎn)等人針對人針對智能傳感器在農(nóng)田中的應(yīng)用進(jìn)行了全面探索,指出智能傳感器可采集農(nóng)田土壤信息、日常強(qiáng)度、環(huán)境溫度與濕度等各類信息,通過可視化的方式展示出來,且通過這些信息可進(jìn)行針對性的農(nóng)業(yè)管理活動,顯著提高農(nóng)田種植管理綜合成效[1]。由于我國農(nóng)產(chǎn)品安全事故出現(xiàn)較為頻繁,李羅等人通過無線射頻技術(shù)針對農(nóng)產(chǎn)品的種植、包裝、銷售等環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化,構(gòu)建了全過程跟蹤溯源的相關(guān)制度體系,可較好地實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全生命周期的精準(zhǔn)管理,在發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題時(shí)快速溯源,提高農(nóng)產(chǎn)品安全與質(zhì)量管控成效[2]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域研究過程中,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)針對水產(chǎn)養(yǎng)殖智能管理系統(tǒng)進(jìn)行了全面地分析與探索,提出將傳感器技術(shù)應(yīng)用到水質(zhì)信息感知領(lǐng)域中,可在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中提供水體濁度、溶解氧、硝酸鹽、鈉離子等各個(gè)物質(zhì)的實(shí)時(shí)信息,同時(shí)配合使用智能機(jī)械調(diào)控技術(shù),有效提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中各類信息的靈活調(diào)整,顯著增強(qiáng)了水產(chǎn)養(yǎng)殖成效。
1.2 國外研究現(xiàn)狀 國外很多發(fā)達(dá)國家均非常重視農(nóng)業(yè)信息化技術(shù),同時(shí)這類研究也非常豐富。20 世紀(jì)60 年代時(shí),美國就開始進(jìn)行了農(nóng)業(yè)信息化研究,并建立了生物科學(xué)數(shù)據(jù)庫(BIOSISPreviews)、內(nèi)容管理系統(tǒng)(Content Management System,簡寫為CMS)、主引導(dǎo)記錄(MBR)等信息系統(tǒng),給物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用帶來了較好的技術(shù)基礎(chǔ)支持。在農(nóng)田種植領(lǐng)域中,Michael 等人引入了RFIED 技術(shù)構(gòu)建了智能無線技術(shù),能針對土壤的溫度與濕度進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測,并基于此調(diào)整土壤溫度與濕度,為農(nóng)作物提供最優(yōu)的生長環(huán)境,同時(shí)指出智能無線技術(shù)能實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境的動態(tài)化管理,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境的全面優(yōu)化[3]。在溫室農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,英特爾(Intel)公司建立了一個(gè)充滿傳感器節(jié)點(diǎn)的葡萄生產(chǎn)基地,使得傳感器可每過1 min 就可以傳遞葡萄生長空間中的有害物情況和土壤濕度情況,并基于此進(jìn)行葡萄種植的科學(xué)管理,顯著提高了葡萄園的生產(chǎn)質(zhì)量。在畜禽養(yǎng)殖方面,Green 等人將電子標(biāo)簽放置在羊群身上,使得每只羊的信息均可在電子標(biāo)簽上直觀展示出來。對于羊群管理者來說,通過這些電子標(biāo)簽即可獲取每一只羊的基本信息,并進(jìn)行動態(tài)管理,進(jìn)而提高整個(gè)羊群的養(yǎng)殖管理效果[4]。
近年來,國內(nèi)外關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的相關(guān)研究較多,且很多研究取得了較好的成效。為了更好地展示物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用,以下從幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)探索。
2.1 傳感器技術(shù) 傳感器技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中后,可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理活動中各項(xiàng)信息的實(shí)時(shí)采集,其是構(gòu)建現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)體系的基礎(chǔ)。在當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,能使用傳感器技術(shù)的方面諸多,例如,可使用傳感器技術(shù)進(jìn)行動植物生長狀態(tài)、土壤環(huán)境、疾病預(yù)警等各類信息的采集。傳感器技術(shù)可將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理活動中的各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號,并傳遞至計(jì)算機(jī)平臺中,進(jìn)行后續(xù)的高效信息管理工作。
2.2 信息傳輸技術(shù) 信息傳輸技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳播信息的手段,目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可將傳感器設(shè)備收集到的各類信息傳輸至計(jì)算機(jī)平臺中,提高了信息傳播的效率。對于使用者來說,可隨時(shí)對任意地點(diǎn)的傳感器進(jìn)行信息采集與處理,提高了各類信息的管理成效。
2.3 信息決策技術(shù) 信息決策技術(shù)主要是在收集完傳感器設(shè)備采集的各類信息后,進(jìn)行后臺分析與處理。我國很多農(nóng)業(yè)活動中均引入了專家系統(tǒng)、云計(jì)算、決策支持系統(tǒng)等模塊,有效實(shí)現(xiàn)了這些信息的智能化與自動化處理,并可結(jié)合這些信息提出針對性較強(qiáng)的決策意見[5]。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中已取得了較好的成效,且有非常廣闊的發(fā)展前景。結(jié)合當(dāng)前發(fā)展趨勢來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來將會朝著傳感器感知廣闊化、設(shè)備互通互聯(lián)高效化、設(shè)備運(yùn)作智慧化、系統(tǒng)搭建集成化等方向發(fā)展。未來將會出現(xiàn)更多類型的傳感器,可采集的數(shù)據(jù)類型與總量也會顯著提升。在處理這些數(shù)據(jù)信息時(shí),將會融入更多的智能化元件,從海量數(shù)據(jù)信息中提取最關(guān)鍵的決策數(shù)據(jù),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理活動提供較好的支持[6]。對于各個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理人員來說,在當(dāng)前時(shí)代背景下也應(yīng)加強(qiáng)自身對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的了解與認(rèn)知,并貫徹終身學(xué)習(xí)的相關(guān)理念,促使自己可快速適應(yīng)與掌控物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),進(jìn)而使這項(xiàng)技術(shù)可在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮更好的作用與價(jià)值。