董口镇人民政府 山东省菏泽市 274600
摘要:随着科学技术的不断发展创新,农业物联网技术设备也会逐渐成熟。其在设施农业中的应用也会伴随着农业市场的认可而得到推广扩大,值得注意的是,其应用应该因地制宜,以生产实际为基础,不能够冒进。对于目前的推广形式,应该从优先在农业基础好,具有一定规模的地区进行推广应用,循序渐进的应用,并在推广实践中逐渐优化该应用方法,争取将物联网技术在设施农业中的优势发挥的淋漓尽致。
关键词:设施农业种植;物联网技术;应用;发展趋势
引言
物联网是通过各种信息感应设备和系统组成的无线通信网络,能够将任何物品与因特网连接起来进行信息交换与通信的智能化网络。虽然农业物联网尚未有一个明确的定义,但是对于同是物联网的农业物联网来说,它也是运用传感器、RFID、遥感等各种感应设备采集农业生产的各种信息,利用无线传感器网络、互联网等各种信息传输渠道实现信息整合。物联网是可以贯穿于农业生产各个环节的物联网体系。
1农业物联网技术的相关讨论
1.1农业物联网技术对农业的影响
当前,农业物联网技术被广泛应用在大棚栽培、果园生产、畜禽水产饲养等领域中。农业物联网技术以农业实践数据为基础依据,通过结合相对应作物的生长规律,这样不仅有效地避免了传统农业生产的盲目性,又因为运用农业物联网技术能智能化操控和科学化管理,对提高土地资源的运用率和劳动产出效率有很大的帮助。
与此同时,运用农业物联网技术可实时监测温度、湿度、土壤肥力、光照情况等指标,无须人工操作。倘若检测仪检测到某项指标不正常时,会将异常信息通过传输通道实时汇总到信息处理中心。信息处理中心会依据上传的异常信息作出相应调整,所有操作由物联网技术自主操作。
1.2农业物联网技术存在的问题
我国目前的农业产业集约化发展不够充分,农业物联网技术适用于大规模的农业生产。过高的物联网基础设施成本投入俨然成为农业物联网技术在全国范围内普及的难题。高成本、低回报导致农业从业者都不愿意使用这一新型技术。由于农业物联网技术仍然处于发展中,很多技术尚不成熟。不论是传感器的精度,还是设备的稳定性,都没有在真正意义上达到最终的要求。设备长时间暴露在户外,需要有人定期进行维护,使得效率也没有预想的高。
2农业物联网技术的应用
2.1在农业种植信息感应方面的应用
在农业种植信息收集方面,运用较多的还是传感器技术,传感器也是农业物联网技术的基础。在农业实验、生产中,传感器主要用于采集各种农业要素信息,例如农作物种植的光照、温度、湿度信息等。
2.2在农业种植信息传输方面的应用
农业信息传输技术是将农业信息感应设备得出的实验数据通过网络传输,实现远距离交互。传输技术分为移动通信技术和无线传感器网络技术两种。随着移动通信技术逐渐成为农业信息远距离传输的重要技术,移动通信网被广泛应用到现代农业种植、农业实验、农产品运输等的数据采集、远距离数据传输和控制中,成为农业物联网数据传输廉价、稳定、高速、有效的通道。
2.3在农业种植信息处理方面的应用
信息处理技术是农业物联网技术的重要基础,也是农业物联网技术的重要手段,其主要技术涉及云计算和智能控制技术等。云计算在农业互联网技术的运用表现为管理土地资源和水资源、记录土壤数据、对于病虫害的监测、农作物测产等方面空间属性信息的统计分析处理与结果可视化输出。
3设施农业种植物联网技术的应用
设施农业种植下,物联网技术的应用主要是通过传感器对设施农业生产环境实现远程实时监控。通过物联网技术对设施农业生产的环境、农作物的生长环境和生长状况等进行有效监控,根据其检测到的数据可以对作物生长环境进行实时调控,创造最佳的生长环境,提高产品质量和品质,有利于促进设施农业精准化管理,同时可以改善水、化肥等使用效率。
在20世纪西方一些国家就已经有将物联网技术应用到农业种植的案例,20世纪后期就已经出现了网络化、分布式控制的温室环境系统。日本四国电力集团利用以太网开始对温室环境通过嵌入式网络进行监控,并且能够做到监控实时的视频。美国生产了温室控制器,可以对6连栋的温室进行全方位控制,监控其环境。英国的无线系统公司,对温室花园安装了能够通风加热远程洒水的无线系统,该系统还具有报警的作用。希腊也将计算机应用到了温室环境和营养液的综合调控系统上。这些都是最早的物联网技术在设施农业中的应用,率先实现了设施农业种植的远程监控和调控,尤其是在温室环境方面,在20世纪美国的Abacus128温室监控器就已经实现了温室环境的远程网络化监控。
近几年的应用更是效果显著,随着科技的进步,物联网系统已经逐渐成熟,加州的NorcalHar-vesting草莓培育商在自己的培育基地用一整套的物联网系统对草莓的生长情况进行实时监控,并且这套系统可以根据检测到环境情况进行自动调控湿度和温度。目前这套系统已经被几百家温室和苗圃采用。这套系统除了在温室种植上,还被应用到养鸡场、冷藏库、烟草储存厂等。
我国物联网技术的研发水平几乎和国外同步,早在1999年我国就已经出现了将信息技术与农业种植结合起来的思想,就目前世界各国的应用形式来看,我国是在其研究方面起到了一定的主导作用。目前我国的设施农业中,主要应用物联网技术的方面体现在温室种植。物联网技术从温室的环境信息检测、温室作物的生长环境调控以及病虫害防治上都起到了一定的应用。
4设施农业种植下物联网技术的发展趋势
当前,信息技术的应用在各个领域都有着至关重要的作用,因此其对与我国实现农业精细化和集约化生产也是必不可少的,必须要对信息技术在农业领域的应用给予足够的重视。在我国的设施农业种植中应用物联网技术是改善我国农工业生产方式的重要手段,同时其应用也有助于提高生产水平和生产效率,为农业生产管理粗放型的方式转变提供了巨大的推动力,同时也能够提高农业病虫害的防治效果,进而提高农产品的质量。在目前的应用上看,对于温室种植,物联网技术有效的通过温度、湿度、pH值、光、离子和生物传感器等设备,对植物生长环境进行有效监控,能够保证工作人员第一时间掌握温室的生长环境,对环境及时做出调控,保证农业作物的健康生长。除此之外,温度传感器在农产品的储存中也发挥巨大的作用,制冷机能够通过温度传感器实现自动调控温度,使温度维持在稳定的状态。
就目前的发展形式来看,物联网技术在农业领域的应用前景十分广阔,在不久的将来,该技术可以被应用在农田、果园等具有一定规模的农业生产上,对植物生长的实时监控,以及能够准备掌握农业生产小环境内的光照、湿度、温度等,这些数据对与农作物的浇水和施肥都具有重要的参考价值,是目前我国农业技术研究的重要课题之一。
结束语
信息时代的到来,推动了各个行业的发展,农业物联网及时逐渐成熟,并被应用到农业发展的各个领域,成为了促进农业现代化的重要推动力。本文主要对物联网技术在设施农业中的应用进行分析,并且根据目前的应用效果,对未来的应用前景做出了展望,希望能够指引未来物联网技术在设施农业中应用的发展方向。
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