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    物聯網技術在現代農業生產中的應用

    農業作為關系著國計民生的基礎產業。其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯網技術在現代農業生產中的應用，將是現代農業依托新型信息化應用上邁出的一大步。可以改變粗放的農業經營管理方式，提高動植物疫情疫病防控能力，確保農產品質量安全，從而引領現代農業的發展。

    1 物聯網在農業上應用現狀：
    物物互聯在農業和農村信息化領域已經有了初步應用，如：傳感技術在精準農業的應用、智能化專家管理系統、遠程監測和遙感系統、生物信息和診斷系統、食物安全追溯系統等。物聯網技術的應用，通過實時傳感采集和歷史數據存儲，能夠摸索出植物生長對溫、濕、光、土壤的需求規律，提供精準的科研實驗數據;通過智能分析與聯動控制功能，能夠及時精確地滿足植物生長對環境各項指標的要求，達到高幅度增產的目的;通過光照和溫度的智能分析與精確干預，能夠使植物特別是名貴花卉的花期完全遵循人工調節，目前，關于農業物聯網應用的發展項目有很多。比如：土壤養分、墑情監測，為作物選擇和耕種方式提供指導;糧情信息監測，為監管部門科學決策保護糧食安全提供有效數據;農業大棚溫室監控、田間自動化管理,通過連續監測土壤濕度數據，實現多點同時滴灌補水;二維碼動物溯源，通過食品追溯標簽使消費者全面了解產品信息，確保食品安全。
    1.1 農副食品安全
    我國食品安全方面事故頻發，其中一個很重要的原因是從生產到銷售缺乏監管。加大對農副產品從生產到流通整個流程的監管，則可以將食品安全隱患降至最低，而物聯網則可在這方面發揮重要的作用。根據對物聯網事件追蹤，國內已有多個地區把食品安全監管作為物聯網產業應用的突破口。
    目前，國內已出現“食品安全追溯系統”。以豬肉安全為例：進入農貿市場的豬肉安裝上電子芯片，以跟蹤豬肉產品的生產、加工、批發以及零售等各個環節。具體來說即在農貿市場的豬肉經營店配備電子溯源秤，消費者在購買豬肉時可索取含有食品安全追溯碼的收銀條，憑借收銀條上的追溯碼查詢生豬來源、屠宰場、質量檢疫等多方面信息[3]。這種做法目前在成都、青島等地區已經展開。
    1.2 農業信息傳送
    天氣預報是重要和首要的農業信息之一，但現代農業的發展需要更多支持因素。應為農民打造更寬廣的農業信息渠道，所包含的信息內容也應從天氣預報到施肥選擇，從種子遴選到病蟲害防治，從幼苗培育到收割入庫等方面。所包含信息范圍也應涵蓋廣義農業的各個方面，包括畜牧業、農副產品加工業以及漁業[4]。目前，在黑龍江部分地區已實現把測土配方施肥數據傳輸到農戶手機上的業務功能，在山東日照部分地區啟用了“真偽獸藥短信查詢舉報系統”讓養殖戶和獸藥經營戶參與獸藥監督。這種農業信息傳送不僅僅可以提高農業生產效率，而且可為電信運營商提供更多拓寬業務的選擇。
    1.3 智能化培育控制
    現代農業的一個突出表現是智能化培育控制。通過在農業園區安裝生態信息無線傳感器和其他智能控制系統，可對整個園區的生態環境進行檢測，從而及時掌握影響園區環境的一些參數，并根據參數變化適時調控諸如灌溉系統、保溫系統等基礎設施，確保農作物有最好的生長環境，以提高產量保證質量。

    2 物聯網在現代農業上應用展望：
    物聯網農業應用鏈上的其它環節，如電信運營商以及終端商應充分發掘潛在市場，為各自在物聯網版圖上占有一席之地未雨綢繆。為監管部門提供食品安全追溯的行業解決方案，并進一步將方案發展到奶制品、畜牧業、養殖業和漁業等方面;整合農業信息資源，為農民提供具有針對性的信息服務;與有關行業協會、統計部門展開合作，為農戶提供有用的農作物產銷信息，為溫室、系統和芯片生產企業提供行業信息;在芯片生產上應具有針對性，開發適合特定業務(如信息溯源)的芯片;加大對芯片應用的配套設備的研發。
    農產品生產不同的階段，都可以用物聯網的技術來提高工作效率。在種植和培育階段，應用物聯網分析實時的土壤信息，來選擇合適的農作物;在農產品的收獲階段，應用物聯網可以實現一個廉價的信息采集, 從而在種植收獲階段進行更精準的測算。

    3 物聯網技術在我市農業上應用的措施與建議：
    依托政府、專業協會、相關研發機構和企業，建立物聯網技術研發及應用推廣聯合中心。基于傳感網絡和3G網絡融合的新應用，首先在設施蔬菜生產中進行示范應用，通過在溫室內布置光照、溫度、濕度等無線傳感器、攝像頭和控制器，使得園區管理者可以隨時隨地通過3G手機或電腦，進行遠程監測、遠程控制澆灌和開關卷簾等設備，并可實時查看到農業大棚內的溫度、濕度等信息。實現對農業大棚的自動化管理，提高工作效率。
    3.1 示范應用研制智能化監控、人工輔助管理技術適用于一般經濟條件的農戶提高溫室栽培管理水平，即對智能化實時監控及動態決策方案通過人工管理加以實施。其關鍵技術主要包括溫室綜合環境變量監控系統，各種溫室作物智能化管理決策系統，系列傳感器、計算機芯片與機電一體化系統。可以根據用戶需求，隨時進行處理，為設施農業綜合生態信息自動監測、對環境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。通過模塊采集溫度、濕度等信號，經由無線信號收發模塊傳輸數據，實現對大棚溫濕度的遠程控制。
    3.2 研制智能化監控、自動化管理技術
    適用于經濟條件較為富裕的農戶、設施農業企業以及示范展示，提高溫室栽培管理水平，即對智能化實時監控及動態決策方案通過綜合環境控制與電動執行器自動實施。其關鍵技術包括溫室控制模式和計算機監控系統。其中，計算機監控系統采用由中心控制計算機、現場控制機、系列傳感器、電動執行器和局端總線型數字通訊網絡等組成的分布式計算機監控系統。采用物聯網技術，在溫室生產中大量采用無線傳感器管理、調控溫度、濕度、光照、通風、二氧化碳補給，營養液供給及PH值、EC值等，使栽培條件達到最適宜水平， 以合理利用資源，提高產品的產量和質量。同時具有綜合環境控制、肥水灌溉決策與控制、緊急狀態處理和信息處理等功能[7]。
    運用物聯網技術的智能化溫室是集農業科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體的最先進的農業生產設施。比較人工的控制來說，智能控制最大的好處就是能夠相對恒定的控制大棚內部的環境，對于環境要求比較高的植物來說，更能避免因為人為因素而造成的生產損失。相對生產來說，將物聯網技術應用到大棚生產以后，產量與質量比人工控制的大棚都有極大的提高。
    3.3 農產品物流和安全管理與溯源
    在生鮮農產品流通方面，需要對儲運環境的溫度和農產品的水分進行控制，環境溫度過高可能會發生大批農產品的腐爛，水分不足品質會受到影響，在這個環節要借助物聯網的幫助。
    物聯網技術可以實現畜禽產品從養殖、屠宰刀運輸銷售的全過程質量控制，并實現質量溯源，可實現畜禽生產檔案管理(畜禽信息、飼料信息、疾病防疫等)，實現FID標簽和條碼間信心的轉換，條碼標簽的打印，基于網站、電話和手機短信的畜禽產品質量安全細細的溯源查詢功能。

    4 結束語：
    盡管設施農業在我國已經取得一定成績，但是相比國外先進國家仍存在很大差距，平均單位產量低于國外的30%，單位產量成本大于國外的50%，由于不合理的使用農藥，產品質量遠低于國外水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設施農業技術裝備落后;沒有獲取專家指導的途徑，大多沿襲傳統的種植方法，生產管理粗放，造成設施的智能化水平低[8]。
    物聯網科技的發展也必將深刻影響現代農業的未來。農機企業要抓住物聯網建設的重大歷史機遇，做到早學習、早認識、早研究、早部署、早見效，切實加強科學研究部署，積極探索物聯網與現代農業應用的結合點，確立研究及應用方向。