物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。農業物聯網技術是物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的具體應用,說白了就是利用各類傳感器和視覺采集終端等感知設備,廣泛地采集大田種植、設施園藝、畜禽養殖、水產養殖、農產品物流等領域的實時信息;通過建立數據傳輸和格式轉換方法,充分利用無線傳感網絡、電信網和互聯網等多種現代化信息傳輸通道,實現農業信息的可靠傳輸;最后將獲取的實時信息進行分類處理,并通過各種智能化設備終端實現農業的自動化生產、最優化控制、智能化管理、系統化物流,進而實現農業集約、高產、優質、高效和安全的目標。
放眼全球農業物聯網發展現狀,美國在農業網絡體系的基礎上,在精準農業領域、農業施肥噴藥等控制技術開始產業化應用;日本以輕便型智能農業為主,荷蘭建成農業物聯網科技服務體系,促進了農業物聯網技術的應用。中國農業物聯網也開始有了發展,在環境監測與控制、精準農業等方面有一定的應用。
系統應用
以湖南省湘潭市某地農業園區為例說明應用效果,把400㎡ 面積的大棚為實際部署環境,以一個大棚按約10mX10m的大小分割成4個區域。整個園區配置一臺服務器,若干臺路由器和交換機,一個大棚每個區域配置一個Zigbee協調器節點,其他為路由器節點或者終端節點,其中節點包括每個區域配置4個溫濕度傳感器節點、6個光敏傳感器節點、2個二氧化碳傳感器節點、4個土壤溫濕度傳感器節點、2個大棚頂窗開啟節點、2個大棚側窗開啟節點、2個灌溉模塊節點、2個排氣模塊節點,環境信息采集節點實時采集大棚中的環境參數,然后通過Zigbee網絡,最終把全部感知數據上傳到云終端服務器,移動終端或PC終端通過訪問IP網絡訪問云終端服務器,實現對全部節點信息的數據采集和設備控制,系統測試有溫室大棚環境數據采集測試和溫室大棚設備控制測試。
系統分析
經過系統測試結果可知,溫室大棚環境信息的數據采集傳感器可以正確獲取數據,并根據強度大小來決定是否啟動環境控制設備,尤其是光照控制、溫濕度控制、灌溉控制的效果明顯,從而達到智能農業的環境的平衡控制,使農作物生活在最合適的環境,有助于作物的健康成長。
展望
農業物聯網技術作為物聯網在農業領域的重要應用,將會解決一系列科學技術問題。例如溫室環境(溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等)對于農作物的生長發育具有重要影響,在傳統農業粗放化管理方式下,靠農民自身的感知能力和經驗無法實施精細化的管理。而在基于物聯網的智能溫室中,能對溫室環境實施全方位實時監控,能自動采集溫室環境數據參數,對溫室環境實行自動控制。該智能溫室能為農作物創造最佳生長環境,同時還能降低運行成本,提高管理效益,最終實現農作物的高品質和生產高效性。