物联网技术在现代农业生产中的应用 农业是关系国计民生的基础产业。信息化和智能化程度尤为重要。物联网技术在现代农业生产中的应用,将是依托新信息技术的现代农业应用的一大步。可以改变粗放的农业经营方式,提高动植物疫情防控能力,保障农产品质量安全,从而引领现代农业发展。 1物联网在农业中的应用现状: 物联网在农业和农村信息化领域已得到初步应用,如传感技术在精准农业中的应用、智能专家管理系统、远程监控与遥感系统、生物信息与诊断系统、食品安全追溯系统等。物联网技术的应用,通过实时传感采集和历史数据存储,可以找出植物生长对温度、湿度、光照、土壤的需求规律,提供准确的科研和实验数据;通过智能分析和联动控制功能,及时准确地满足植物生长对环境指标的要求,达到高产增收的目的。通过对光照和温度的智能分析和精准干预,完全可以人工调控植物尤其是珍贵花卉的花期。目前,关于农业物联网应用的开发项目很多。比如监测土壤养分和土壤湿度,为作物选择和耕作方式提供指导;食品信息监测,为监管部门科学决策提供有效数据,保障食品安全;农业大棚监控,田间自动化管理,通过连续监测土壤墒情数据,实现多点同时滴灌;二维码可以追溯动物的来源,通过食品追溯标签,消费者可以充分了解产品信息,保证食品安全。 1.1农副食品安全 我国食品安全事故频发,其中一个很重要的原因就是从生产到销售的监管缺失。加强农副产品从生产到流通的全过程监管,可以最大限度地减少食品安全隐患,物联网在这方面可以发挥重要作用。根据对物联网事件的跟踪,食品安全监管已被国内多个地区视为物联网产业应用的突破口。 目前,“食品安全追溯系统”已经在中国出现。以猪肉安全为例:进入农贸市场的猪肉安装了电子芯片,对猪肉产品的生产、加工、批发、零售进行跟踪。具体来说,农贸市场的猪肉店都配备了电子追溯秤,消费者在购买猪肉时可以索要包含食品安全追溯码的收银条,查询猪源、屠宰场、质量检疫等信息。收银条上有可追溯性代码[3]。这种做法已经在成都、青岛等地区开展。 1.2农业信息传播 天气预报是最重要的农业信息之一,但现代农业的发展需要更多的支撑因素。要为农民创造更广阔的农业信息渠道,包括从天气预报到施肥选择、选种到病虫害防治、育苗到收获入库的信息。所包含的信息范围也应涵盖广义农业的各个方面,包括畜牧业、农副产品加工业和渔业[4]。目前,黑龙江省部分地区实现了将测土配方施肥数据传输到农民手机的业务功能,山东日照部分地区推出了“真假兽药短信查询举报系统”,让农民和兽药经营者参与兽药监管。这种农业信息传输不仅可以提高农业生产效率,还可以提供远程信息 物联网农业应用链的其他环节,如电信运营商、终端运营商等,要充分挖掘潜在市场,为各自在物联网版图上的位置未雨绸缪。为监管部门提供食品安全溯源的行业解决方案,并进一步开发乳制品、畜牧业、水产养殖业和渔业的解决方案;整合农业信息资源,为农民提供有针对性的信息服务;与相关行业协会和统计部门合作,为农民提供有用的作物生产和销售信息,为温室、系统和芯片制造商提供行业信息;芯片生产要有针对性,开发适合特定业务(如信息溯源)的芯片;加大芯片应用配套设备研发力度。 在农业生产的不同阶段,可以利用物联网技术提高工作效率。在种植栽培阶段,利用物联网分析实时土壤信息,选择合适的作物;在农产品的收获阶段,物联网的应用可以实现廉价的信息收集,从而在种植收获阶段做出更准确的计算。 3 .物联网技术在我市农业应用的措施和建议: 依托政府、专业协会、相关研发机构;d机构和企业,建立物联网技术研发、应用和推广联合中心。基于传感器网络和3G网络融合的新应用,首先在设施蔬菜生产中进行了示范。通过在大棚内布置无线传感器、摄像头和光线、温度、湿度等控制器,园区管理者可以随时随地通过3G手机或电脑远程监控、遥控浇水、开闭卷帘等设备,并可实时查看农业大棚内的温湿度信息。实现农业大棚自动化管理,提高工作效率。 3.1示范、应用、研发智能监控与人工辅助管理技术适用于一般经济条件下的农户提高温室栽培管理水平,即通过人工管理实施智能实时监控和动态决策方案。其关键技术主要包括温室综合环境变量监测系统、各种温室作物智能管理决策系统、系列传感器、计算机芯片和机电一体化系统。可根据用户需求随时处理,为设施农业综合生态信息自动监测、环境自动控制和智能管理提供科学依据。该模块采集温湿度等信号,通过无线信号收发模块传输数据,实现温室温湿度的远程控制。 3.2发展智能监控和自动化管理技术。 适用于经济条件相对富裕的农户、设施农业企业和示范展会,提高温室栽培管理水平,即通过综合环境控制和电动执行器自动实施智能实时监控和动态决策方案。它的钥匙 技术包括温室控制模式和计算机监控系统。其中,计算机监控系统采用由中心控制计算机、现场控制机、系列传感器、电动执行器和局端总线型数字通讯网络等组成的分布式计算机监控系统。采用物联网技术,在温室生产中大量采用无线传感器管理、调控温度、湿度、光照、通风、二氧化碳补给,营养液供给及PH值、EC值等,使栽培条件达到最适宜水平, 以合理利用资源,提高产品的产量和质量。同时具有综合环境控制、肥水灌溉决策与控制、紧急状态处理和信息处理等功能[7]。 4 结束语:
运用物联网技术的智能化温室是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的最先进的农业生产设施。比较人工的控制来说,智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成的生产损失。相对生产来说,将物联网技术应用到大棚生产以后,产量与质量比人工控制的大棚都有极大的提高。
3.3 农产品物流和安全管理与溯源
在生鲜农产品流通方面,需要对储运环境的温度和农产品的水分进行控制,环境温度过高可能会发生大批农产品的腐烂,水分不足品质会受到影响,在这个环节要借助物联网的帮助。
物联网技术可以实现畜禽产品从养殖、屠宰刀运输销售的全过程质量控制,并实现质量溯源,可实现畜禽生产档案管理(畜禽信息、饲料信息、疾病防疫等),实现FID标签和条码间信心的转换,条码标签的打印,基于网站、电话和手机短信的畜禽产品质量安全细细的溯源查询功能。
尽管设施农业在我国已经取得一定成绩,但是相比国外先进国家仍存在很大差距,平均单位产量低于国外的30%,单位产量成本大于国外的50%,由于不合理的使用农药,产品质量远低于国外水平。其落后的主要原因是资金缺乏、设施农业技术装备落后;没有获取专家指导的途径,大多沿袭传统的种植方法,生产管理粗放,造成设施的智能化水平低[8]。
物联网科技的发展也必将深刻影响现代农业的未来。农机企业要抓住物联网建设的重大历史机遇,做到早学习、早认识、早研究、早部署、早见效,切实加强科学研究部署,积极探索物联网与现代农业应用的结合点,确立研究及应用方向。