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　　農業(yè)物聯網與智慧農業(yè)的相輔相成

    從傳統(tǒng)農業(yè)到現代農業(yè)轉變的過程中，農業(yè)信息化的發(fā)展大致經歷了電腦農業(yè)、數字農業(yè)、精準農業(yè)和智慧農業(yè) 4 個過程。智慧農業(yè)把農業(yè)看成一個有機聯系的整體系統(tǒng)，在生產中全面綜合地應用信息技術。透徹的感知技術、廣泛的互聯互通技術和深入的智能化技術使農業(yè)系統(tǒng)的運轉更加有效、更加智慧和更加聰明，從而達到農產品競爭力強、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、有效利用農村能源和環(huán)境保護的目標。筆者認為物聯網是智慧農業(yè)的主要技術支撐，農業(yè)物聯網傳感設備正朝著低成本、自適應、高可靠和微功耗的方向發(fā)展，未來傳感網也將逐漸具備分布式、多協(xié)議兼容、自組織和高通量等功能特征，實現信息處理實時、準確和高效。

　　  1 農業(yè)物聯網

　　目前公認的物聯網定義是通過智能傳感器、射頻識別 ( RFID) 、激光掃描儀、全球定位系統(tǒng) ( GPS) 、遙感等信息傳感設備及系統(tǒng)和其他基于物－物通信模式 ( M2M) 的短距無線自組織網絡，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種巨大智能網絡［1］。

　　經過十幾年的發(fā)展，物聯網技術與農業(yè)領域應用逐漸緊密結合，形成了農業(yè)物聯網。筆者認為，農業(yè)物聯網就是物聯網技術在農業(yè)生產、經營、管理和服務中的具體應用，具體講就是運用各類傳感器，廣泛地采集大田種植、設施園藝、畜禽水產養(yǎng)殖和農產品物流等農業(yè)相關信息; 通過建立數據傳輸和格式轉換方法，集成無線傳感器網絡、電信網和互聯網，實現農業(yè)信息的多尺度 ( 個域、視域、區(qū)域、地域) 傳輸; 最后將獲取的海量農業(yè)信息進行融合、處理，并通過智能化操作終端實現農業(yè)產前、產中、產后的過程監(jiān)控、科學管理和即時服務，進而實現農業(yè)生產集約、高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)和安全的目標。

　　2 智慧農業(yè)

　　智慧農業(yè)是以物聯網技術為支撐和手段的一種現代農業(yè)形態(tài)，它和電腦農業(yè)、精準農業(yè)和數字農業(yè)一樣屬于農業(yè)信息化的范疇，是現代信息技術發(fā)展到一定階段的產物。

　　電腦農業(yè)是 1990 年科技部組織實施的 “農業(yè)智能化信息技術應用工程”的簡稱，屬國家 “863”計劃項目。 “電腦農業(yè)”的實質是農業(yè)專家系統(tǒng)的應用，即把眾多農業(yè)技術專家掌握的知識輸入電腦，建立一套科學的程序，用電腦模仿人腦進行推理決策，對各種單項的農業(yè)先進技術成果進行綜合組裝配套，給出一個易于操作的、科學明了的答案，用以指導農業(yè)生產［2］。

　　精準農業(yè)也稱精細農業(yè)或精確農業(yè)，是現有農業(yè)生產措施與現代信息技術的有機結合，其核心技術是“3S” 技術?！?S” 技術是遙感 ( Remote Sensing，RS) 、地理信息系統(tǒng) ( Geographical Information Sys-tem，GIS) 和全球定位系統(tǒng) ( Global Position System，GPS) 的統(tǒng)稱。其中，GPS 具有全球性、全天候和連續(xù)定時定位的優(yōu)勢，可以對采集的農田信息進行空間定位; RS 在數據獲取方面具有范圍廣、多時相和多波譜的特點，可以獲取農田作物的生長環(huán)境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息; GIS 具有強大的空間與屬性信息一體化處理能力，可以建立農田土地管理、自然條件、作物產量的空間分布等空間數據庫。

　　數字農業(yè)是以農業(yè)生產數字化為特色的農業(yè)，是數字驅動的農業(yè)。其主要目標是建成融數據采集、數字傳輸網絡、數據分析處理和數控農業(yè)機械為一體的數字驅動的農業(yè)生產管理體系，實現農業(yè)生產的數字化、網絡化和自動化。物聯網、云計算等高新技術的興起，正在引領我國農業(yè)邁入智慧農業(yè)的發(fā)展階段。由于 “智慧農業(yè)”

　　這一概念出現的時間很短，目前尚沒有一個公認的定義，筆者認為智慧農業(yè)是以最高效率地利用各種農業(yè)資源，最大限度地減少農業(yè)能耗和成本，最大限度減少農業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實現農業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標，以農業(yè)全鏈條、全產業(yè)、全過程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術為支撐和手段，以自動化生產、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產方式的高產、高效、低耗、優(yōu)質、生態(tài)和安全的一種現代農業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。

　　智慧農業(yè)包括智慧生產、智慧流通、智慧銷售、智慧社區(qū)、智慧組織以及智慧管理等環(huán)節(jié)，如圖 1 所示。