物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一個(gè)龐大的信息產(chǎn)業(yè),覆蓋了信息通信、電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為其中的重要組成部分,將是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的有效手段,它能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程智能化、自動(dòng)化,是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中不可或缺的技術(shù)支撐。什么是物聯(lián)網(wǎng)?
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這一概念最早由美國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部(USDA)提出,是指通過(guò)無(wú)線電波和信息網(wǎng)絡(luò)與各類物理設(shè)備(如傳感器、控制器等)進(jìn)行信息交換和通信。它涉及眾多領(lǐng)域,包括通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等。其基本原理包括傳感設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)送給相關(guān)管理系統(tǒng)或控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理,然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳遞給互聯(lián)網(wǎng)終端或者移動(dòng)終端來(lái)進(jìn)行查詢。
一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的作用
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是在全球范圍內(nèi),利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理,是農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。目前,我國(guó)在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方面起步較晚,發(fā)展水平也不夠完善。而在世界上已經(jīng)有超過(guò)70%的國(guó)家在推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè),并提出了智慧農(nóng)業(yè)的概念。近幾年,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展。
二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
在我國(guó),農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已進(jìn)入高速發(fā)展期。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,到2020年,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到5185億元,其中農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模將達(dá)到220億元左右,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用將占80%以上。此外,物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)也取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究開發(fā)處于起步階段,在傳感器、網(wǎng)絡(luò)等方面的關(guān)鍵核心技術(shù)仍掌握在國(guó)外企業(yè)手中。但隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民消費(fèi)水平提高以及農(nóng)業(yè)信息化水平的不斷提高,對(duì)智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的需求也將不斷擴(kuò)大。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展,智能農(nóng)業(yè)在糧食生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,智能技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。
三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
在整個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中主要分為兩種形式,本地控制,也類似于局域網(wǎng),另一種可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,也就是只要有互聯(lián)網(wǎng)的地方都可以進(jìn)行控制,這個(gè)是一個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)大體的方向。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)主要有三部分:數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)檢測(cè)也就是各種傳感器在溫室內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就是在把采集到數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分,可以提供現(xiàn)實(shí)應(yīng)用或以后調(diào)查使用,數(shù)據(jù)應(yīng)用這個(gè)就非常容易理解,它主要是顯示傳感器檢測(cè)到大棚內(nèi)不同的數(shù)據(jù)并且管理人員也可以通過(guò)這些數(shù)據(jù),進(jìn)行大棚內(nèi)各種種植管理的調(diào)整。
根據(jù)植物實(shí)時(shí)的生長(zhǎng)環(huán)境信息,通過(guò)各個(gè)類型的傳感器可監(jiān)測(cè)土壤水分、土壤溫濕度、空氣溫濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)。進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫自動(dòng)卷模、自動(dòng)進(jìn)行固液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等全自動(dòng)化控制。隨時(shí)隨地掌握現(xiàn)場(chǎng)信息,隨時(shí)隨地控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
四、智慧溫室發(fā)展中存在的問(wèn)題
智慧溫室是我國(guó)目前農(nóng)業(yè)發(fā)展中最為常見的一種設(shè)施類型,在未來(lái)我國(guó)智慧溫室市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)快速增長(zhǎng)。但是我們必須要注意到智慧溫室的發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、種植技術(shù)等因素密切相關(guān),需要科學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)籌管理。目前,智能溫室的設(shè)備種類繁多,但普遍存在數(shù)據(jù)信息不統(tǒng)一、采集分析效率低等問(wèn)題。智能溫室的核心是物聯(lián)網(wǎng),它是以感知技術(shù)為基礎(chǔ);通過(guò)傳感器來(lái)收集數(shù)據(jù),通過(guò)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論;運(yùn)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集并傳輸數(shù)據(jù);對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、判斷。在這樣一個(gè)全自動(dòng)化的模式下,如果智慧日光溫室出現(xiàn)了故障問(wèn)題,就會(huì)影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率及質(zhì)量。