趙艷艷

摘 要：農(nóng)業(yè)是我國的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，與國計(jì)民生息息相關(guān)。農(nóng)業(yè)信息化、智能化技術(shù)的發(fā)展尤為重要。而物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的運(yùn)用，則是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新型現(xiàn)代化發(fā)展領(lǐng)域走出的重要一步。通過轉(zhuǎn)變粗放的農(nóng)產(chǎn)品營銷模式，增強(qiáng)動植物疫情疫病防治意識，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，以此帶動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是指在大棚系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)建的一系列農(nóng)業(yè)裝置，如溫度傳感器、空氣濕度感應(yīng)器等，用這些裝置來監(jiān)測有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，例如，溫室條件中的相對濕度、光照強(qiáng)度、大棚內(nèi)的二氧化碳濃度等物理信息，監(jiān)測出需要的數(shù)據(jù)后再用各種儀器儀表對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動控制，使其滿足農(nóng)作物的生長需求。對已經(jīng)處理的食品也使用了各種農(nóng)業(yè)信息傳感設(shè)備，并將5G網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)集成起來，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息收集、綜合、處理，并通過各種終端設(shè)備進(jìn)行操作，進(jìn)行了農(nóng)業(yè)智能識別與控制，從而確保農(nóng)作物有了良好的、合理的生長發(fā)育條件，為溫室作物的有效控制生產(chǎn)提供了依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)，以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

物互聯(lián)技術(shù)在農(nóng)業(yè)與農(nóng)村智能化等方面也取得了初步運(yùn)用，包括生物傳感信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)村中的運(yùn)用、農(nóng)業(yè)智能專家管理、生物遙感檢測與遙感技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物安全和健康診斷系統(tǒng)、農(nóng)村食品安全與溯源體系等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過實(shí)時傳感采集和歷史數(shù)據(jù)存儲來實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化我們就能夠摸索出農(nóng)產(chǎn)品需要的光、土壤等的條件，以此為依據(jù)提供精準(zhǔn)的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；采用智能管理和聯(lián)動管理技術(shù)，可以迅速準(zhǔn)確地滿足植株生長發(fā)育對環(huán)境各種參數(shù)的需求，實(shí)現(xiàn)大范圍增產(chǎn)的目的；基于光照與氣候的智慧預(yù)測和精準(zhǔn)干預(yù)，能夠讓花卉尤其是名貴花卉的花期充分地遵循人工控制，目前，針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究開發(fā)工作不少。比如：土壤中所含的營養(yǎng)成分，為糧食作物種類和耕作方法進(jìn)行參考；糧情信息監(jiān)控系統(tǒng)，為國家監(jiān)管部門科學(xué)決策保障人民糧食安全提供可靠信息；農(nóng)作物大棚自動化管理，通過持續(xù)觀測大棚內(nèi)的濕度數(shù)值，決定是否需要進(jìn)行滴灌補(bǔ)水；二維碼動物追溯，通過產(chǎn)品的追溯標(biāo)簽讓用戶更充分地掌握商品信息，從而保障食品安全。

1.1 產(chǎn)業(yè)鏈全程信息追蹤與溯源體系

近年來，國內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品安全事件頻繁發(fā)生，此類案件受到了人們的極大重視，此類事件之所以頻繁發(fā)生，主要是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)從生產(chǎn)到營銷沒有監(jiān)督，人們的知情權(quán)較低，若加強(qiáng)對農(nóng)副產(chǎn)品從生產(chǎn)到交易全過程的監(jiān)控，則能夠把糧食的風(fēng)險減至最小化，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在其中扮演更加關(guān)鍵的角色，構(gòu)建從產(chǎn)品—制造—包裝—營銷全過程的監(jiān)測與追溯體系，保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全。目前我國出現(xiàn)了一些實(shí)際應(yīng)用情況。比如，在成都、青島等地方，政府就開展了生豬安全工程，給農(nóng)貿(mào)市場的生豬配備了電子芯片，以監(jiān)控生產(chǎn)、加工、批發(fā)和零售。具體就是在農(nóng)貿(mào)市場的生豬門店安裝電子溯源秤。當(dāng)用戶購買生豬時，通過檢查收銀單中所攜帶的食品安全溯源碼，消費(fèi)者就能夠查看生豬源頭、屠宰廠、質(zhì)檢單位等的相關(guān)數(shù)據(jù)。再如，我國在舉辦奧運(yùn)會期間，就采用了食品安全溯源手段。就是通過電子標(biāo)簽、GPS等技術(shù)，將場館內(nèi)的飲食信息與身份數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，可以將用戶的飲食溯源至農(nóng)田。此外，供應(yīng)企業(yè)還需要對產(chǎn)品制作、物流配送、供應(yīng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，比如通過對奧運(yùn)商品的車輛進(jìn)行GPS定位，如果氣溫和相對濕度超出指定區(qū)域，工作人員將會接到報(bào)告。食品安全溯源系統(tǒng)在為奧運(yùn)食品供應(yīng)提供保障的同時，也為物聯(lián)網(wǎng)在我國農(nóng)業(yè)的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1.2 農(nóng)副食品安全

我國食品安全問題頻出，其中一個最關(guān)鍵的問題就是從制造到營銷缺乏管理。只要加強(qiáng)對農(nóng)副產(chǎn)品從制造到交易全過程的監(jiān)控，就能夠把食品安全隱患降至最低，而物聯(lián)網(wǎng)將在其中發(fā)揮重要的作用。借助于對物聯(lián)網(wǎng)的跟蹤，國內(nèi)已有不少地區(qū)把食品安全跟蹤檢測作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)。

目前，我國國內(nèi)已成功將食品安全追溯系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。以豬肉安全系統(tǒng)為例，對農(nóng)貿(mào)市場內(nèi)所有供農(nóng)業(yè)用的豬安裝電子芯片，這樣就可以監(jiān)控生豬制品的制造、生產(chǎn)、批發(fā)和零售等各個環(huán)節(jié)。具體來說，就是在農(nóng)貿(mào)市場的生豬經(jīng)營門店內(nèi)設(shè)有電子溯源秤，能夠顯示生豬的一些信息，用戶在選購生豬后可以索取帶有食品安全溯源碼的電子收銀條，并通過收銀條上的溯源碼查看有關(guān)生豬產(chǎn)地、屠宰廠、產(chǎn)品檢測機(jī)構(gòu)等的數(shù)據(jù)。這項(xiàng)工作目前在北京、青島等地已啟動。

1.3農(nóng)業(yè)信息傳送

氣候預(yù)報(bào)技術(shù)也是非常重要和關(guān)鍵的農(nóng)產(chǎn)品技術(shù)之一，為農(nóng)戶搭建最廣闊的農(nóng)產(chǎn)品交易平臺，從氣候天氣預(yù)報(bào)到化肥的選用，從種子甄選到病害預(yù)防，從苗木栽培到糧食采收與貯藏。信息的覆蓋范圍還應(yīng)涵蓋廣義農(nóng)產(chǎn)品的全部領(lǐng)域，如畜牧業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工。目前，在黑龍江省的部分地方已將測土、配方施肥、施肥等數(shù)據(jù)傳送至農(nóng)戶手機(jī)。我國山東省日照市部分區(qū)域還設(shè)置了“真假獸藥短信查詢舉報(bào)系統(tǒng)”，讓農(nóng)戶和獸醫(yī)管理人員可以積極參與獸藥監(jiān)督。這樣的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸不但能夠提升農(nóng)民增產(chǎn)增收，而且給通信運(yùn)營商擴(kuò)展服務(wù)帶來了更多的機(jī)會。

1.4智能化培育控制

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個突出表現(xiàn)是智能種植控制。通過在農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)安裝生態(tài)信息無線傳感器等智能控制系統(tǒng)，可以對整個園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行檢測，從而準(zhǔn)確了解園區(qū)的一些技術(shù)參數(shù)，并隨著數(shù)據(jù)的變化及時調(diào)整灌溉系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)等設(shè)施，以確保農(nóng)產(chǎn)品具有良好的生長發(fā)育條件。

2物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用展望

物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展應(yīng)用鏈條中的其他部分，如通信運(yùn)營商和終端廠商要積極挖掘潛在商機(jī)，并為其獲得在物聯(lián)網(wǎng)版圖中的領(lǐng)導(dǎo)地位而未雨綢繆。向國家監(jiān)管部門提交食品安全追溯技術(shù)解決方案，并逐步把技術(shù)推廣至奶制品、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和漁業(yè)等領(lǐng)域；利用農(nóng)村公共信息資源，對農(nóng)戶開展有針對性的公共信息咨詢服務(wù)；與相關(guān)行業(yè)協(xié)會和統(tǒng)計(jì)部門合作，為農(nóng)民提供農(nóng)作物生產(chǎn)和銷售信息，也可以為溫室、系統(tǒng)和芯片生產(chǎn)商提供行業(yè)市場；加大芯片應(yīng)用配套設(shè)備的研發(fā)力度。

農(nóng)產(chǎn)品在各個過程中都能夠通過物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來提升效率。在播種和栽培過程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算實(shí)時的土地?cái)?shù)據(jù)，從而選取適宜的糧食作物；在農(nóng)作物的采收過程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)能夠低成本地進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，以便對種植收割過程做出更加精確的計(jì)算。

3 目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所存在的瓶頸

雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了許多好處，但其在實(shí)際使用方面還存在一些缺陷，沒有形成剛性需求，而且物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)來說，由于物聯(lián)網(wǎng)使用成本過高，農(nóng)民的投資難度很大，而且進(jìn)行起來也比較慢。所以，我們必須改變思維，加強(qiáng)政策支持力度，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一是物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用是促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化生產(chǎn)、現(xiàn)代化經(jīng)營、信息化營銷的關(guān)鍵，應(yīng)用過程中要與生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)劃需要有機(jī)地結(jié)合，將技術(shù)推廣的功能有機(jī)融合會帶來不少增長點(diǎn)。二是物聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用涵蓋農(nóng)業(yè)科研、技術(shù)推廣、經(jīng)濟(jì)管理等諸多方面，要通過更多實(shí)踐項(xiàng)目的培養(yǎng)推廣，從不同層次上形成應(yīng)用專門人才群體，才可以有效促進(jìn)這些應(yīng)用平臺的不斷成長，從而持續(xù)提高服務(wù)效果。三是要增加物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的投資，并在促進(jìn)農(nóng)村生產(chǎn)制造和服務(wù)升級進(jìn)程中得到最大收益，進(jìn)而促進(jìn)各領(lǐng)域的不斷投入，擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，盡快形成符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)需要的社會化運(yùn)營發(fā)展方式。

4 物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)

4.1射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)是通信技術(shù)中的一類，該技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要是將運(yùn)用于無線電頻率傳感的探測對象，并把信息記錄下來。該技術(shù)的基本構(gòu)成大致包括以下三方面：一是電子閱讀器；二是應(yīng)答器；三是應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

4.2傳感網(wǎng)技術(shù)

集成傳感器是傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心，是集中進(jìn)行數(shù)據(jù)、信息處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用通信元件和信息處理模塊均呈隨機(jī)分布，二者共同構(gòu)成了良好的傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4.3 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)可以將所有的設(shè)備都連接到局域網(wǎng)中，從而實(shí)現(xiàn)各電子設(shè)備的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)功能，可支持無線上網(wǎng)與無線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信息。這一功能的使用就可以實(shí)現(xiàn)傳感農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的功能，通過感應(yīng)器的功能進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的信息轉(zhuǎn)移。這一核心技術(shù)同樣是物聯(lián)網(wǎng)科技的核心，同時也是在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)自動化的關(guān)鍵支撐，但假若缺乏這一核心技術(shù)，將很難實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)科技的真正價值。

5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在百色市農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的措施與建議

依托政府部門、相關(guān)學(xué)會、相關(guān)研究單位與專業(yè)，成立物聯(lián)網(wǎng)科技研究與發(fā)展促進(jìn)合作機(jī)構(gòu)?；趥鞲芯W(wǎng)和3G互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的創(chuàng)新應(yīng)用，首先在農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和蔬菜工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了示范應(yīng)用，通過在溫室內(nèi)布置光照、溫度、濕度等的無線傳感器、攝像頭和控制器，使得園區(qū)管理人員能夠隨時使用手機(jī)或筆記本電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程管理澆水和開關(guān)卷簾等設(shè)施，并能即時查詢到農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的氣溫、濕度等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚的智能化控制，大大提高效率。

5.1 示范應(yīng)用研制智能化監(jiān)控、人工輔助管理技術(shù)

適用于一般生產(chǎn)管理狀況下的農(nóng)民進(jìn)行蔬菜大棚種植管理時，對智能化的監(jiān)控與動態(tài)控制系統(tǒng)用人工控制方式加以實(shí)施管理。該技術(shù)重點(diǎn)涉及溫室的環(huán)境變量監(jiān)測技術(shù)，以及各類溫室作物的智能管理與決策技術(shù)，各種傳感器、計(jì)算機(jī)芯片以及機(jī)電一體化控制系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)企業(yè)需求，有效進(jìn)行科學(xué)管理，對設(shè)施農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。通過系統(tǒng)的氣溫、相對濕度等信息，通過無線信息接收功能傳輸數(shù)據(jù)，完成對大棚溫濕度的遠(yuǎn)程管理。

5.2 研制智能化監(jiān)控、自動化管理技術(shù)

應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)能力相對寬裕的家庭農(nóng)戶、設(shè)施農(nóng)業(yè)公司等進(jìn)行了示范展示，進(jìn)一步提升了溫室栽培水平，即通過對智能化實(shí)時控制和主動控制的方法，采用了綜合環(huán)境管理和電動執(zhí)行機(jī)的自動實(shí)現(xiàn)。其關(guān)鍵技術(shù)包括溫室控制模式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。其中，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用由中心控制計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場控制機(jī)、系列傳感器、電動執(zhí)行器與局端總線的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制體系。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以在溫室產(chǎn)品上大量使用無線傳感器管理、控制裝置來實(shí)現(xiàn)濕度、日照、通風(fēng)、二氧化碳的遠(yuǎn)程供應(yīng)，對于需要特定的營養(yǎng)液及pH值、EC值等的作物也可以進(jìn)行遠(yuǎn)端管理，從而使種植環(huán)境達(dá)到最合理程度，并合理使用自然資源，增加品種的產(chǎn)量與品質(zhì)。此外，其還具備了綜合的環(huán)境管理、肥水灌溉控制和管理、緊急狀態(tài)處理和信息處理的能力。

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能大棚是一個集農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的高、精、尖科技與電腦自動控制為一身的現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)裝備。相對于人工管理方式而言，植物智能管理最大的優(yōu)勢就在于可以比較恒定地管理大棚里面的環(huán)境，對環(huán)保要求比較高的植物而言，還可以減少由于人為因素所引起的生產(chǎn)風(fēng)險。就企業(yè)而言，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于大棚生產(chǎn)中以后，生產(chǎn)率與效率比起傳統(tǒng)人工控制的大棚都有了很大的提升。

5.3 農(nóng)產(chǎn)品物流和安全管理與溯源

在生鮮農(nóng)產(chǎn)品的流通方面，必須掌握儲存條件的溫度以及農(nóng)作物的含水量。如果溫度太高，大量農(nóng)產(chǎn)品就會枯萎，缺少水分會降低品質(zhì)。在這一方面，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)?shù)玫街С?。物?lián)網(wǎng)技術(shù)能夠完成對畜禽生產(chǎn)企業(yè)從飼養(yǎng)、宰殺、加工到產(chǎn)品銷售的全方位品質(zhì)管理，同時進(jìn)行產(chǎn)品可追溯，還能夠進(jìn)行畜禽產(chǎn)品記錄存儲（畜禽信息、飼料信息、疾病預(yù)防等），支持FID標(biāo)記和條碼之間的高信任度切換，條碼標(biāo)簽打印以及基于網(wǎng)絡(luò)、電話和手機(jī)短信的畜禽產(chǎn)品安全溯源服務(wù)等。

6目前農(nóng)業(yè)中使用物聯(lián)網(wǎng)的局限性

6.1實(shí)現(xiàn)成本較高

盡管近年來傳感器的生產(chǎn)成本已經(jīng)在較大水平上有所降低，但其實(shí)際使用成本仍然比較昂貴，一個空氣相對濕度傳感器幾百元，一個土壤濕度傳感器一千多元，大棚中一個其他功能傳感器的價格也在一萬元左右，對于農(nóng)戶而言這是一個巨大的投入，所以，目前農(nóng)產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用主要集中于一些科研學(xué)院所開展的基礎(chǔ)研究、涉農(nóng)企業(yè)和政府部門。如果要大面積普及物聯(lián)技術(shù)，必須降低其應(yīng)用成本。

6.2 技術(shù)問題

目前，傳感器可能因?yàn)槭褂玫攸c(diǎn)錯誤造成信息不正確，或傳感器性能較差，收集的信息隨距離而改變。這些無線感應(yīng)器的傳輸范圍受限，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，維修成本昂貴。其中的一個問題就是電力供應(yīng)，若采用太陽能，但其功率還不夠，若采用交流電源，則大多數(shù)大棚地區(qū)缺乏電力，因此必須重新敷設(shè)電力網(wǎng)絡(luò)。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)雖然取得了一定的成就，但與其他先進(jìn)國家相比還有較大的差距。平均單位產(chǎn)出低于國外的30%，單位產(chǎn)出成本大于國外的50%。由于農(nóng)藥的不合理應(yīng)用，質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國外標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)施農(nóng)業(yè)滯后的主要問題在于設(shè)施農(nóng)業(yè)資金投入不夠和技術(shù)設(shè)備滯后。在長期缺乏技術(shù)人員培訓(xùn)的前提下，企業(yè)普遍采取了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)栽培方法以及粗放型的技術(shù)管理模式，這導(dǎo)致農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化程度普遍不高。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展將會對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展產(chǎn)生重要影響，相關(guān)企業(yè)應(yīng)抓住我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的重大歷史契機(jī)，做到早學(xué)、早知、早研究、早決策、早見效，切實(shí)加強(qiáng)科學(xué)組織，積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用的結(jié)合，明確發(fā)展應(yīng)用目標(biāo)。

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