探讨智能物联网技术在现代农业中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年3月第8期   作者:陈晓鸣
[导读] 传统农业手段在现阶段我国农业生产中的应用无法获取显著的成效
        陈晓鸣
        身份证号码:44010419810409****
        霍尼韦尔(天津)有限公司广州分公司  510220
        摘要:传统农业手段在现阶段我国农业生产中的应用无法获取显著的成效,甚至会对农业生产效益的获取产生不利影响。而得益于智能物联网技术的应用,能够在提升现代农业生产水平的同时,推动我国农业产业朝着现代化、科技化、智能化的方向持续深入。本文从物联网关键技术的分析入手,具体阐明在现代农业中智能物联网技术的应用。
        关键词:现代农业;关键技术;智能物联网;应用

        引言:基于我国互联网、计算机技术发展的不断变革,促使物联网技术被广泛应用于各行业领域中。相较于传统农业手段的应用,融合传感器、RFID等技术的智能物联网能够实现农业生产的智能化、现代化,通过自动监测、产品追溯等功能的应用,进一步推动我国智慧农业的发展。正因此,探究现代农业中智能物联网技术的应用,对于提升现代农业生产水平有着至关重要的作用。
一、智能物联网关键技术分析
(一)RFID技术
        作为无线自识别技术中的一种,RFID技术组成包括天线、读写器、电子标签等[1]。其运行原理体现为:以天线射频场为载体,在电子标签的作用下形成感应电流,在激活电子标签后会借助内置天线进行标签内存信息的发送,并以内置电源的形式供应天线运行。当发送信息被读写器接收后,读写器内置的相关处理器会对信息进行解码处理,最终以后台系统为载体进行处理后信息的传输与处理(如图1)。RFID技术应用受到周围环境的影响相对较低,并且在信息发送、处理过程中无需借助人工操作。目前,在动物识别、生产监控、物流管理等领域均涉及到对RFID技术的有效应用。

图1RFID技术应用原理
(二)传感器技术
        作为构建物联网系统中必不可少的技术设备,传感器的合理应用可以起到感知现实世界的作用[2]。物联网系统运行期间,依托于传感器进行相关信息的采集,以此为后续系统处理、分析数据提供保障。分析出传感器的构成,主要包括转换元件、敏感元件等,能够在运行期间通过声、光、温湿度、位置等参数进行物体相关信息的采集,确保物联网系统能够第一时间获取采集对象的相关原始信息。随着传感器技术的不断升级与创新,目前有多类型、多种类传感器设备被应用于不同领域行业中。而为满足不断提高的信息感知需求,传感器技术的研究重心逐渐转移至传感器智能化、感知信息等方面。
(三)传感器网络技术
        传感器网络主要是以无线通信技术为支撑,通过传感器节点的大量配置构成自组织网络系统[3]。在物联网系统运行期间,其数据信息的量化采集、高效传输均需以传感器网络为载体。也正因传感器网络技术的应用,才能实现在系统运行期间做到对采集对象的实时采集、感知,并实现对监测对象周围环境信息的采集,以此为后续相关控制操作的开展提供数据支撑。
二、现代农业中智能物联网技术的应用
(一)生产环境信息监控监测
        以往农业生产过程中,对于农业信息的获取主要采用人工观察测量的形式,虽然能够获取具有一定价值的农业信息数据,但是其监测过程涉及到大量人力、时间的消耗,且采集信息的准确性无法得到保障。而借助智能物联网技术的应用,能够实现自动化监测、采集农田温湿度、降雨量、日照、风力等参数信息,并通过传感器的合理设置来精准获取土地水分、电导率、温度、氮素等参数值。依据对相关数据信息的采集与分析,为后续农业生产作业的开展提供参考。如判断农田是否需要浇灌、确定施肥、撒药的具体量。以往人们采用传统手段进行生产种植,只能做到对按需供给的操作的实时进行模糊化处理[4]。而借助物联网技术的应用,能够有效解决模糊化问题,通过智能监控做到对相关信息参数的精准、实时、定量分析,相关种植人员仅需按照系统分析结果来处理农田。以无锡市某水蜜桃种植基地为例,依据对种植需求的分析,将智能物联网系统全面布设于种植基地中,依托于微型气象站、传感器等设备的作用,实现对水蜜桃生长光照、温湿度、土壤条件等信息参数的采集,并以数据库为载体进行相关数据信息的存储。种植人员利用PC端、移动智能手机即可实现对水蜜桃相关种植信息的获取。
(二)生产过程精准控制
        基于物联网系统的现代农业种植,能够利用传感器设备进行光照、温湿度、土壤温度、叶面湿度、CO浓度等参数信息的全面、实时采集。而在实际种植生产期间,物联网系统会依据对上述采集信息的分析,判断植物生长实际状态,并在此基础上进行卷帘、浇灌设施等的自动化启闭。用户利用电脑、手机即可实现对种植现场情况的观察、观测,并结合系统提供的现场温湿度信息来操控相关设备。例如以大棚种植为例,物联网系统可以借助温湿度传感器、离子传感器、二氧化碳传感器、光传感器、生物传感器、PH值传感器等的应用进行相关物理量参数的获取。而系统会依据对相关数据信息的获取,进行大棚室内环境的控制。通过对无线网络、传感器等技术的应用进行作物生长信息的获取,然后对比该作业的最佳种植条件参数,进行大棚内温湿度等参数值的合理调控。以此在促进作物健康生长的同时,确保其作物的品质质量得到改善[5]。
(三)产品追溯与监管
        产品追溯与监管是保障食品安全的关键手段[6]。依托于对物联网技术的有效应用,结合食品安全保障需求构建产品溯源系统,能够实现对产品的全面清查、追踪以及控制,并为农产品质量控制的全过程开展提供保障。以畜牧产业为例,以二维码的形式进行产品标志身份的确定,并在此基础上进行产品采集免疫、检疫、运输、屠宰等过程的监管检查,通过全程信息管理来实现对农产品安全的保障。如在开展生猪养殖时,可借助RFID技术进行生猪出生、养殖、屠宰等过程的全面管控。进而在提升农产品质量安全的同时,确保民众对于食品安全的需求得到满足。再如在供港蔬菜管理过程中构建以RFID技术为基础的安全溯源平台,通过平台管理可实现对蔬菜装箱、通关的智能化监管与管理。相较于传统管理、监管模式的应用,智能化溯源平台系统的应用能够显著优化其监管效率与质量,并为后续供港蔬菜的检疫提供帮助。基于物联网技术的溯源平台系统构建,能够实现对农产品的全过程管控,以标识信息数据库的构建为基础,实现对农产品种植养殖、加工、运输贮运等环节的跟踪监督,并通过对农产品信息的调取来辨别产品真伪,为我国现代农业的发展提供助力。
结束语:
        综上所述,我国现代农业的发展得益于物联网技术的应用而取得较为显著的成效,在实现智慧农业的同时,确保其农产品生产符合人们的安全需求。尽管现阶段智能物联网技术的应用尚有不足,但是随着智能物联网技术的研究、开发力度不断加大,未来该技术的应用势必会成为现代农业全产业链发展、创新的重要推动力,
参考文献:
[1] 胡震. 物联网技术在现代农业中的应用[J]. 陕西国防工业职业技术学院学报, 2016, 026(001):37-39.
[2] 彭波, 姜仲秋, 李明金. 农业物联网应用推广存在的问题与解决措施探讨[J]. 农村经济与科技, 2019, 34(04):209+217.
[3] 毛林, 王坤, 成维莉. 人工智能技术在现代农业生产中的应用[J]. 农业网络信息, 2018, No.263(05):16-20.
[4] 亓相涛, 袁崇亮. 物联网在智能农业方面的应用现状及发展趋势研究[J]. 电脑编程技巧与维护, 2016, 000(020):83-84.
[5] 周文期, 何海军, 寇思荣. 物联网在现代农业智能温室中的应用简[J]. 农村经济与科技, 2017(17):74-75.
[6] 王威、米合日阿依·阿卜力克木、彭步迅. 物联网技术在农业中的应用[J]. 现代农业科技, 2020, No.780(22):252-253.
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