農(nóng)業(yè),作為一項(xiàng)容易被忽視的行業(yè),其發(fā)展并不受市場經(jīng)濟(jì)的青睞,國內(nèi)不少地區(qū)的生產(chǎn)方式還停留在人工插秧、人工收割的階段,以非機(jī)械化方式為主要生產(chǎn)形式,顯然不符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展節(jié)奏。
農(nóng)業(yè)始終關(guān)系著一國的興旺發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化是社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。大力支持我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,大力扶持農(nóng)業(yè)生產(chǎn),大力推廣現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走向了智慧農(nóng)業(yè)。
智慧農(nóng)業(yè),是目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的階段,支撐的科學(xué)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在應(yīng)用上,運(yùn)用大量感知傳感器,精準(zhǔn)采集稻田種植、園藝種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和產(chǎn)品物流等環(huán)節(jié),通過建立數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換的方法,集成無線通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的多元化傳。將采集獲取的大量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理,并通過智能化操作終端,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程監(jiān)控、科學(xué)管理和及時(shí)服務(wù),準(zhǔn)確把握農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)未來的市場化、數(shù)字化、規(guī)模化、集約化、深加工、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、生態(tài)化、社會(huì)化服務(wù)等九大趨勢,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約、高產(chǎn)、生態(tài)和目標(biāo)。
目前,將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次:信息采集層、信息傳輸層和信息處理層。
信息采集層
由傳感器組成,利用無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù),克服技術(shù)難關(guān),建立安全、實(shí)用的監(jiān)控系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用在大棚、養(yǎng)殖、園藝等現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)設(shè)備的組件中。
在水稻果蔬種植方面,將無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和智慧農(nóng)業(yè)管理云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)土壤水分、CO2濃度、溫度、濕度、光照、土壤PH值等必要環(huán)境信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測與顯示,根據(jù)農(nóng)作物生長需求,自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)、水肥機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)等。
在設(shè)施園藝方面,大量分布安裝在園區(qū)需要檢測的角落,每隔1分鐘檢測一次,具體頻率可調(diào)整,用來指導(dǎo)園藝作業(yè),獲取豐收。
在畜禽養(yǎng)殖方面,針對(duì)實(shí)時(shí)化養(yǎng)殖場、動(dòng)物行為特征/健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控情況,利用自動(dòng)傳送動(dòng)物生長環(huán)境和動(dòng)物本身狀況的信息。
信息傳輸層
傳感器將各類數(shù)據(jù)通過有線或無線方式獲取,以多種通信協(xié)議,同步到局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的管理云平臺(tái)上。由多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn),不需要用到基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)。
信息傳輸層應(yīng)用了無線傳感器檢測、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)傳輸、嵌入式、無線通信、分布式信息處理等技術(shù),應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各類場景下,通過對(duì)監(jiān)測信息、數(shù)據(jù)處理,反饋給農(nóng)業(yè)人員。
信息處理層
依托于傳感器感知到每個(gè)物體的情況、行動(dòng)等數(shù)據(jù)。對(duì)采集后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,處理后制定科學(xué)的適于農(nóng)作物生長的管理策略,諸如何時(shí)灌溉、施肥時(shí)間點(diǎn)、用哪種元素的肥料等,對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。
智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用范圍廣泛,在果蔬水稻、設(shè)施園藝、畜牧飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)的環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)匯總管理、歷史數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測示警、儲(chǔ)藏、冷鏈物流等環(huán)節(jié)上,進(jìn)行精細(xì)化控制,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字化。
智慧農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)存在著大不同,智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)開發(fā)與生產(chǎn)中的高級(jí)階段,方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶對(duì)農(nóng)作物生長現(xiàn)場環(huán)境,或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的檢測、管理與控制,對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化高水平智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有著重要意義。
1、推動(dòng)農(nóng)業(yè)走向信息化
通過自動(dòng)監(jiān)測傳輸呈現(xiàn)到農(nóng)業(yè)人員的眼前,實(shí)現(xiàn)了快速監(jiān)管農(nóng)業(yè)現(xiàn)場。同時(shí)利用軟硬件系統(tǒng),在手機(jī)、電腦客戶端實(shí)現(xiàn)自然災(zāi)害監(jiān)測及預(yù)警,方便農(nóng)作物生長現(xiàn)場管理,實(shí)現(xiàn)高度的信息共享和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化。
2、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,對(duì)提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理水平效果顯著。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,通過傳感器實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)采集,和利用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送,為農(nóng)作物生產(chǎn)提供了有力的科學(xué)依據(jù),提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量,提高水、化肥等農(nóng)資的利用率。
3、保障農(nóng)產(chǎn)品和食品安全
在農(nóng)產(chǎn)品和食品運(yùn)輸領(lǐng)域,電子標(biāo)簽、電子條碼、無線網(wǎng)絡(luò)等集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)單個(gè)或集裝農(nóng)產(chǎn)品和食品的跟蹤和可視數(shù)字化管理,實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)現(xiàn)場到倉庫、從倉庫到餐桌、從生產(chǎn)到銷售的全過程監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品和食品的數(shù)字化、可視化物流運(yùn)輸和管理,提高農(nóng)產(chǎn)品和食品的品質(zhì)。