發(fā)布時間:2023-12-14 11:37:32
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇智慧農業(yè)的主要技術,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧農業(yè);應用模式
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A
1 引言
隨著當今互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展,農業(yè)領域的科技網(wǎng)絡應用也越來越多了,我國農業(yè)也開始從粗放型農業(yè)逐步向智慧型農業(yè)邁進。“智慧農業(yè)”是信息化和農業(yè)現(xiàn)代化融合在農業(yè)發(fā)展領域中的具體實踐和應用,是以物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐和手段的一種現(xiàn)代農業(yè)形態(tài);物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展“智慧農業(yè)”的核心。探討物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農業(yè)中的應用,將極大促進農業(yè)的轉型和發(fā)展,對于傳統(tǒng)農業(yè)大省的湖南來說,更是一個大的發(fā)展機遇。
2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧農業(yè)的內涵
物聯(lián)網(wǎng)技術是實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術。它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產業(yè)發(fā)展的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、傳輸層和應用層三層。感知層的主要功能是識別物體和采取信息,它主要應用了傳感器、RFID、GPS以及RS 技術等,完成信息的收集、信息簡單處理以及信息向傳輸層的發(fā)送。傳輸層負責處理感知層傳來的信息及信息的遠距離傳輸,它位于整個體系結構的中間層,是物聯(lián)網(wǎng)的神經中樞;其中運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(WSN)、互聯(lián)網(wǎng)、ZigBee 技術等。應用層主要負責服務及應用,它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術,通過它們將海量數(shù)據(jù)分類、整理、計算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧農業(yè)等領域得到應用。
“智慧農業(yè)”是“感知中國”、“美麗中國”理念在農業(yè)發(fā)展中的具體應用,指利用物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術等信息化技術實現(xiàn)“三農”產業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農業(yè)基礎設施、通信設備和信息化設施,使農業(yè)和諧發(fā)展,實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是“智慧農業(yè)”智能化和精細化生產、管理、決策的技術支撐。物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)的應用——建設智慧農業(yè)已成為各地實現(xiàn)農業(yè)轉型、步入農業(yè)現(xiàn)代化、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
3 湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)的優(yōu)勢分析
作為傳統(tǒng)農業(yè)大省的湖南,正面臨農業(yè)產業(yè)的轉型和升級。現(xiàn)階段加快推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術智慧農業(yè)建設,是切實可行的,具體來說它具有以下一些優(yōu)勢。
3.1 國內外基于物聯(lián)網(wǎng)智慧農業(yè)發(fā)展趨勢及可借鑒經驗
近年來,國內外已經形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)發(fā)展趨勢。在歐美發(fā)達國家,物聯(lián)網(wǎng)已滲透到農業(yè)領域的各個方面,現(xiàn)已演化成農業(yè)工業(yè),步入了科學的新農業(yè)發(fā)展道路。隨著我國對農業(yè)投入的不斷增加,以及國內物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟,包括北京,上海,無錫,蘇州等地,政府和企業(yè)對農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資數(shù)量加大,相應的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產品和服務也得到了市場的肯定,如:墑情監(jiān)測、大棚溫室監(jiān)控、節(jié)水、食品安全溯源等,且涌現(xiàn)了楊凌智慧農業(yè)和大唐移動智慧農業(yè)等典型示范案例,產生了比傳統(tǒng)農業(yè)更高的價值。
這些國內外農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展、以及在智慧農業(yè)中的成功應用為我省推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)建設提供了寶貴的學習借鑒經驗。
3.2 不斷完善的農業(yè)信息化建設和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈
湖南農業(yè)信息化建設,經過多年的發(fā)展,已不斷完善。2011年湖南省被立項開展國家農村農業(yè)信息化示范省建設試點。省、市、縣各級各類農業(yè)網(wǎng)站、農業(yè)信息平臺逐步建立;農業(yè)電子商務交易規(guī)模增長迅速,如 “特色湖南”網(wǎng)絡平臺,剛上線就實現(xiàn)了4個月網(wǎng)上銷售400多萬元的良好業(yè)績;農業(yè)信息網(wǎng)絡服務體系基本形成,90%以上縣設置了專門的農業(yè)信息管理和技術支持服務機構。同時,湖南省物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈已初具規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計,截止2013年6月,湖南省有從事物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運營和服務的企業(yè)共240多家;分布在傳感器、芯片設計、電子標簽、智能終端、應用軟件、系統(tǒng)集成、運營服務等產業(yè)環(huán)節(jié),基本形成了初級產業(yè)鏈,在部分領域還有一定優(yōu)勢。
不斷完善的農業(yè)信息化建設和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈為基于物聯(lián)網(wǎng)技術的湖南智慧農業(yè)發(fā)展提供了設施保障。
3.3 湖南堅實的農業(yè)經濟基礎有利于農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用推廣
湖南土地資源豐富,全省擁有耕地4870萬畝,山地2.56億畝,水面2043萬畝。農產品基地建設初具規(guī)模;目前,全省已建立棉花生產基地、水稻生產基地等優(yōu)質農產品基地共計100多個。涌現(xiàn)大批具有一定的規(guī)模和品牌影響力的農產品,如寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨、洞庭湖大閘蟹、隆回藥材、祁東黃花菜等。農業(yè)產業(yè)化快速發(fā)展,湖南是我國農民專業(yè)合作經濟組織建設的試點省之一,在調整農業(yè)產業(yè)化經營的過程中,涌現(xiàn)出了大量農村專業(yè)合作經濟組織、營銷大戶和農民經紀人。農業(yè)產值快速增長,十一·五期間年平均增長4.7。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用需要大量投入,農業(yè)產值快速增長,農民收入水平高,為智慧農業(yè)建設提供了必要的經濟基礎;豐富的土地資源、規(guī)模化農產品基地、農業(yè)的產業(yè)化發(fā)展,以及蓬勃興起的高效特色農業(yè),為湖南提速智慧農業(yè)建設提供了強有力的支撐平臺。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術在湖南智慧農業(yè)中的應用
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術內涵,結合湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)的優(yōu)勢分析,現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術在湖南智慧農業(yè)中的應用可以采用以下應用模式。
4.1 利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術進行智慧生產
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的在生產環(huán)節(jié)的應用主要包括現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調節(jié)和控制環(huán)境。它是利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術中的信息感知技術,主要包括農業(yè)傳感器技術、RFID 技術、GPS 技術以及RS 技術等;利用它們采集各個農業(yè)要素信息,包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù),在不同的作物生長期,實施全面監(jiān)測[2]。這種生產環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應用見效快,能夠為高附加值產品錦上添花;方便的快速復制,可以快速應用到不同的作物;而且這種技術各地都有類似的項目,有很成熟的應用。對于農產品基地建設初具規(guī)模的湖南,非常適合此類應用,如,我們可以建設棉花生產基地、水稻生產基地等科技示范基地項目,利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智慧生產。
4.2 利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)農產品智慧流通
農產品的智慧流通主要包括智慧倉儲、智慧配貨、智慧運輸和流通安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術建立自動識別技術的倉庫物流管理系統(tǒng),實現(xiàn)庫房高效管理,收發(fā)貨高速自動記錄,收貨、入庫、盤點、出庫等多個流程能平滑連接,實現(xiàn)流通環(huán)節(jié)的智慧倉儲。通過RFID結合條碼技術、二維碼技術,為農產品及加工產品加貼RFID電子標簽、對農產品的流通進行編碼,實現(xiàn)農產品的安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術“網(wǎng)絡化”發(fā)展戰(zhàn)略,建立批發(fā)市場信息數(shù)據(jù)庫和集團協(xié)同管理信息平臺,用來收集、儲存、傳輸與整合:客戶信息、業(yè)務信息、交易信息、市場管理信息等,最終實現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、整體性,通過信息流帶動物流、商流,協(xié)同管控,同時采用RFID、傳感器、GPS等高新技術實現(xiàn)智慧配貨、智慧運輸[3]。
農產品的智慧流通,它涉及到農產品質量和食品安全以及農產品市場價格的穩(wěn)定,社會意義重大,同時也具有很大的市場潛力。湖南可以從一些有一定的規(guī)模和品牌影響力的農產品流通著手,如唐人神肉食品、寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨等,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術的農產品智慧流通示范,再擇機在其他農產品流通環(huán)節(jié)推廣。
4.3 利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)農產品的智慧銷售
農產品的智慧銷售是指產品從預訂、生產到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中,能實現(xiàn)全程跟蹤。它應該包括以下三個環(huán)節(jié):①產品預訂;產品的預訂首先需要建立商務平臺,目前農產品的商務平臺主要采用農產品電商預售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生產地,通過物聯(lián)網(wǎng)技術中的條碼技術、二維碼技術進行農產品的產地和出貨狀況的管理,并將農產品信息上網(wǎng)。平臺用戶通過注冊會員的形式,實現(xiàn)農產品自由集約訂購。②有機生產;邀請行業(yè)專家,依據(jù)國家標準,結合各產區(qū)的實際,制訂各農產品有機種植的具體標準,在安全生產監(jiān)控下,遵規(guī)執(zhí)行。③安全監(jiān)控;為實現(xiàn)消費者的產品認證環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)相關技術,通過監(jiān)控系統(tǒng),全程進行跟蹤;為用戶提供詳細的數(shù)字及視頻信息保障,使產品從生產,到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中。在田間設立高桿多視角攝像頭,通過無線方式連接至種植戶或養(yǎng)殖戶和駐點收購站,監(jiān)控全程的無公害生產,監(jiān)控視頻圖在平臺網(wǎng)站上實時,訂購者可隨時監(jiān)督。在物流配送中采用GPS等技術實現(xiàn)跟蹤定位監(jiān)控,確保配送過程安全[4]。
目前,湖南農產品電子商務平臺主要有“網(wǎng)上供銷社”、“特色湖南”等網(wǎng)絡平臺,這些平臺已有一定影響力,且平臺業(yè)務功能也已成熟;只需在此基礎上,利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)消費者的產品認證環(huán)節(jié),應能很好地實現(xiàn)農產品的智慧銷售。
4.4 利用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)農業(yè)的智慧管理
智慧管理包括智慧預警、智慧調度、智慧指揮、智慧控制等。湖南土地資源復雜、山地、河湖水面較多,利用物聯(lián)網(wǎng)技術中的GIS,可以建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理,實現(xiàn)智慧預警。利用專家系統(tǒng)(簡稱ES),依靠農業(yè)專家多年積累的知識和經驗,對需要解決的農業(yè)問題進行解答、解釋或判斷,提出決策建議,實現(xiàn)智慧指揮。利用農業(yè)決策支持系統(tǒng)(簡稱DSS)可以實現(xiàn)我省在水稻栽培、飼料配方優(yōu)化設計、大型養(yǎng)殖廠的管理、農業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化等方面的智慧調度。智能控制技術(稱ICT) ,包括模糊控制、神經網(wǎng)絡控制以及綜合智能控制技術,主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)的控制問題。通過這些技術可以實現(xiàn)我省在規(guī)模化的基地種植、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產養(yǎng)殖中的智慧控制。
5 結束語
物聯(lián)網(wǎng)在智慧農業(yè)中的應用很多,面對新時代農業(yè)的發(fā)展、轉型,湖南應不失時機地大力發(fā)展智慧農業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)技術在湖南智慧農業(yè)中的應用力度,使之成為我省農業(yè)普及現(xiàn)代信息技術、實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化的突破口。長期以來的實踐證實,現(xiàn)代農業(yè)離不開現(xiàn)代信息技術,在農業(yè)發(fā)展中引入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術,可以極大地提升生產效率,創(chuàng)造新的生產模式。
參考文獻
[1] 彭程.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)發(fā)展策略研究[J].西安郵電學院學報2012,17(2):94-98.
[2] 李道亮.物聯(lián)網(wǎng)與智慧農業(yè)[J].農業(yè)工程,2012,2(1):1-5.
[3] 朱曉姝.物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代農業(yè)信息化中的應用研究[J].沈陽師范大學學報:自然科學版,2010,28(3):391-393.
[4] 何艷.物聯(lián)網(wǎng)農產品智能銷售系統(tǒng)[J].黑龍江科學,2012,3(01):57-59.
1 智慧農業(yè)的內涵
智慧農業(yè)目前沒有標準的定義。下面列舉一些學者和專家給出的他們自己對于智慧農業(yè)的理解。
在2009年的中國農村信息化年度峰會上,北京農信通公司董事長李愚對智慧農業(yè)進行了闡述。他指出智慧農業(yè)是指通過計算機、物聯(lián)網(wǎng)等高科技的綜合應用,使農業(yè)生產向精準農業(yè)、智慧農業(yè)方向發(fā)展,通過農業(yè)產業(yè)升級提高農業(yè)生產效率。
中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所周國民在《淺議智慧農業(yè)》一文認為智慧農業(yè)是利用現(xiàn)代信息技術,與感知技術、智能控制技術結合,更加智慧提高農業(yè)系統(tǒng)競爭力、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)有效降低能耗和環(huán)保的農業(yè)發(fā)展目標。
從這些定義可以看出,與傳統(tǒng)農業(yè)或者在農業(yè)中引入簡單的信息化手段相比,智慧農業(yè)屬于農業(yè)信息化的高級階段,是物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術的深入應用。其內涵主要是通過智能化實施采集農業(yè)生產環(huán)境并對生產環(huán)境進行控制,對農業(yè)生產進行標準化生產,進行高效的農業(yè)生產,實現(xiàn)農業(yè)集約化發(fā)展,并通過智慧農業(yè)系統(tǒng),為農業(yè)生產者提供信息化服務。通過智慧農業(yè)將技術應用到農業(yè)生產,從而實現(xiàn)農業(yè)生產的集約化管理和規(guī)模經營,將信息化技術應用到農業(yè)生產中,智能化決策系統(tǒng)??用到到農業(yè)生產中,使傳統(tǒng)農業(yè)生產逐步提高到智慧農業(yè)生產階段。
2 智慧農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構
基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農業(yè)系統(tǒng)分為三個層次:感知層、傳輸層(網(wǎng)絡層)和應用層。
(1)智慧農業(yè)感知層
該層主要包括農業(yè)生產場景中各種農業(yè)生產信息的采集,進行智能控制的信息的接收和執(zhí)行。可以通過各種設備(主要是各種類型的傳感器設備)采集的農業(yè)現(xiàn)場的信息包括很多種。
(2)智慧農業(yè)傳輸層
傳輸層是智慧農業(yè)的神經中樞,該層的主要涉及將感知層采集的各類信息,通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡進行匯總,并將各種農業(yè)信息進行融合,通過有線或無線方式,向智慧農業(yè)信息平臺網(wǎng)絡。網(wǎng)絡層包含通信技術與計算機網(wǎng)絡技術的結合的網(wǎng)絡、信息中心和數(shù)據(jù)處理中心等。
(3)智慧農業(yè)應用層
該層涉及的任務是將傳輸來的信息進行分析和處理,并根據(jù)信息進行分類和數(shù)據(jù)挖掘,為農業(yè)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù),并對農業(yè)生產設備進行遠程控制,農業(yè)生產智能化和智慧化。
3 智能農業(yè)溫室大棚設計
智慧農業(yè)系統(tǒng)將將信息化、智能化等高科技技術應用到農業(yè)生產,提高農業(yè)生產效率,常見的設施就是智能農業(yè)溫室大棚。
3.1 智慧農業(yè)溫室大棚系統(tǒng)結構
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能溫室大棚系統(tǒng)是將無線傳感網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺、電機設備、智能溫室大棚管理系統(tǒng)以及用戶終端設備等組合起來,遠程采集溫室內的各種農作物生長的環(huán)境參數(shù)、通過各種數(shù)據(jù)的分析處理可以對溫室內的農作物生長情況進行遠程診斷,能人工或自動操作遠程物聯(lián)網(wǎng)智能設備、進行系統(tǒng)配置,實現(xiàn)遠程適時便捷的控制功能。溫室管理者也可根據(jù)采集的信息或處理分析后的數(shù)據(jù),利用固定設備或移動設備(如手機)終端進行遠程操作,選擇實現(xiàn)溫室大棚的智能設備控制功能。
從系統(tǒng)組成上,基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能溫室大棚涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術所涉及的三層結構,即全面感知、可靠傳輸層及智能應用層。
3.2 Zigbee網(wǎng)絡
作物生長的各種環(huán)境參數(shù)如溫度、溫度、光照、PH值等需要對應的傳感器轉換成電信號以便系統(tǒng)的分析與處理。Zigbee網(wǎng)絡是一種點對點網(wǎng)絡,可應用于有線設備難以部署的區(qū)域,它不需要固定網(wǎng)絡支持,具有快速展開,抗毀性強等特點,在農業(yè)農情監(jiān)測上具有突出的優(yōu)點。Zigbee定義了三種節(jié)點:Zigbee協(xié)調節(jié)點(Coordinator)、路由節(jié)點(Router)和終端節(jié)點(End Device)。
3.3 網(wǎng)絡傳輸
溫室大棚現(xiàn)場、服務器和終端設備之間主要依靠3G網(wǎng)絡和Internet實現(xiàn)相互通信。我們可以把傳感器網(wǎng)絡、攝像(照相)設備采集的數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)關轉發(fā)至運營商的3G網(wǎng)絡,最終傳輸?shù)轿挥贗nternet上服務器的智能大棚管理系統(tǒng)。
3G網(wǎng)關(Gateway)是通過3G網(wǎng)絡接入互聯(lián)網(wǎng)設備,是物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚現(xiàn)場與互聯(lián)網(wǎng)連接的樞紐。通過3G網(wǎng)關將3G移動通信網(wǎng)絡與無線傳感器網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、PLC電機控制設備等融合起來,將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不同速率、不同類型的應用業(yè)務提供一個適合的網(wǎng)絡傳輸平臺。3G網(wǎng)關感知來自Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡的信息(各傳感器采集的數(shù)據(jù)信息),接收來自客戶端的設備的控制信息,從而實現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡的實時感知,對相應PLC電機設備的自動和手動控制。
4 軟件設計模型
根據(jù)智慧農業(yè)生產需求以及軟件設計方法,將該智慧農業(yè)系統(tǒng)軟件設計劃分為用戶界面子層、業(yè)務邏輯子層、應用服務子層三層。用戶界面子層是人機交互的接口,業(yè)務邏輯子層是系統(tǒng)的核心功能部分,應用服務子層是包含信息存儲和網(wǎng)絡通信模塊等。
關鍵詞:物聯(lián)農業(yè) 智慧感知 感知平臺
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)12-0000-00
傳統(tǒng)人力的農業(yè)越來越難以服務現(xiàn)代社會和農民的需求,新生的物聯(lián)網(wǎng)技術為農業(yè)現(xiàn)代化提供技術支撐,農業(yè)智慧感知也成為其必然的趨勢,其迅速地融合,必然為中國農業(yè)帶來更大的機遇。農業(yè)不僅要高產,而且要包含環(huán)境,保持土地的肥沃程度和降低農藥對整個土地的農藥污染,單靠傳統(tǒng)人力,是非常難以完成的,因此開展對物聯(lián)農業(yè)智慧感知系統(tǒng)的設計。
1 智慧感知基礎
物聯(lián)網(wǎng)在中國已有廣泛的應用,這些應用在政府的鼓勵下,也被眾多研究機構研究設計。各個地方的農業(yè)園示范基地更多的應用現(xiàn)代科學技術,可實時監(jiān)控土地農作物的生長發(fā)育和現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測,現(xiàn)代農民僅僅在家就可達到科學種植,大大減少農民的人力耗費。物聯(lián)智慧感知模式如圖1所示。
2 物聯(lián)農業(yè)智慧感知系統(tǒng)設計
2.1系統(tǒng)管理結構
為實現(xiàn)物聯(lián)農業(yè)智慧感知的管理,將整個系統(tǒng)管理結構劃分為土地環(huán)境感知、作物基礎感知、灌溉感知、政策感知和災害感知預警。按照圖2系統(tǒng)管理結構實施。
(1)土地環(huán)境感知,土地環(huán)境的感知是后續(xù)管理基礎,因此需要實時把握土地的肥沃程度,并定期匯總土地肥沃程度的變化,能夠為農民和政府提供土地治理等數(shù)據(jù)支持。
(2)作物基礎感知,為農民提供更多的購買渠道,實現(xiàn)農民和企業(yè)的雙贏。
(3)灌溉感知,土地環(huán)境感知出的數(shù)據(jù),經過智能化處理,可以得到更多的灌溉方案,可供農民選擇,最終達到科學種植。
(4)災害感知預警,土地環(huán)境感知出的數(shù)據(jù),為農民和政府提供災害類型和可控程度數(shù)據(jù)支撐,更好防范災害。
(5)政策感知,農民能夠隨時感知到政府的惠民惠農政策,便于農民選擇種植的作物類型。
2.2智慧感知系統(tǒng)設計
在系統(tǒng)管理結構的基礎上,本設計著力于智慧感知系統(tǒng)的設計,即政策指標感知、灌溉感知、災害感知和土地環(huán)境感知等系統(tǒng)。智慧農業(yè)感知系統(tǒng)分配如圖3所示。
3結語
本文主要完成對物聯(lián)農業(yè)智慧感知系統(tǒng)的設計,從農業(yè)管理系統(tǒng)進入到對智慧感知系統(tǒng)的設計,逐步深入物聯(lián)網(wǎng)在農業(yè)的應用設計,完成對智慧農業(yè)感知系統(tǒng)分配設計。
參考文獻
[1]呂建東,馬睿翔.我國物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)[J].西安郵電學院學報,2010,15(6):81-82.
[2]晏發(fā)斌,周航,白建明 等.淺談計算機信息技術與我國農業(yè)現(xiàn)代化[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2007(2):143―144.
當前,我國農業(yè)面臨資源短缺、經營粗放、污染加重、科技創(chuàng)新不足等問題。要破解這些難題,必須依靠新方法、新技術,創(chuàng)新發(fā)展理念。以物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術應用為代表的智慧農業(yè)理念,是解決當前難題的一條有效途徑。土壤是農業(yè)生產的基礎資源,肥料是農業(yè)生產的基礎資料,是糧食的“糧食”。農業(yè)發(fā)展的基礎在土肥,農業(yè)生態(tài)和農產品質量安全保障的關鍵也在土肥。發(fā)展智慧土肥對農業(yè)產出高效、產品安全、環(huán)境友好具有重要意義。
“智慧土肥”是基于土、肥、水、氣、作物、氣象條件等全數(shù)字化、信息化基礎上的土肥智能管理與智能服務,實現(xiàn)土肥技術“高效、安全、簡便、實用”,就像測土配方施肥一樣把復雜的施肥技術物化成一袋子肥,便于農民易學易用。
“智慧土肥”的目標是運用數(shù)字化、信息化、智能化等手段,對土、肥、水進行精準管理,強化土肥的基礎作用;通過技術創(chuàng)新與集成、推廣方法與機制轉變,不僅要保障農業(yè)增產、增效,農民增收,還要保障農產品質量安全,同時要促進農業(yè)生態(tài)環(huán)境改善,使土肥隱性的功能得到擴展與外延,并顯現(xiàn)化、可視化,增強社會認知度,促進社會更加關心、熱愛、支持、參與農業(yè),形成全社會重視、支持發(fā)展農業(yè)的良好態(tài)勢。
“智慧土肥”包涵內容很多,具體來說有四點:首先,推動土肥水精準管理。推動智慧土肥發(fā)展,就是要借助智慧技術措施實現(xiàn)作物種植以及種養(yǎng)結合的土肥水精準化定量化管理,避免以往粗放管理導致的耕地退化、食品污染、生態(tài)危機和氣候變暖問題。其次,加強耕地質量智慧監(jiān)測。充分利用智慧技術,建立耕地質量現(xiàn)代化動態(tài)監(jiān)測體系,適時了解耕地基礎地力、營養(yǎng)水平、健康狀況,發(fā)現(xiàn)耕地質量存在的退化、污染問題,為耕地質量的紅線預警管理提供智慧決策支持。第三,促進土肥投入品智能監(jiān)管。利用智慧土肥技術,在肥料產品上加封電子標簽,將肥料零售機構聯(lián)網(wǎng),對肥料銷售及使用進行監(jiān)控,可方便掌握一個區(qū)域的用肥狀況,為肥料資源的區(qū)域管控提供高效支撐。第四,提高智慧土肥信息化服務水平。土肥信息智慧服務的基礎信息,主要包括作物生長環(huán)境信息、預測預報信息、疑難問題的咨詢和解答、智慧施肥信息、土肥技術培訓信息和土肥投入品溯源信息等。
關鍵詞:城鎮(zhèn)化;智慧鄉(xiāng)村;鄉(xiāng)村建設
中圖分類號:F2文獻標識碼:Adoi:10.19311/ki.16723198.2017.06.012
1城鎮(zhèn)化背景
2012年12月16日,中央經濟工作會議指出,城鎮(zhèn)化可以說是我國現(xiàn)代化建設的一個歷史任務,我們需要引導城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,從1978年到2011年之間,城鎮(zhèn)人口從1.72億人增加到6.9億人,城鎮(zhèn)化率也提升到5127%。雖然從數(shù)據(jù)的變化上來看,中國城鎮(zhèn)化建設貌似已經達到世界平均水平,不過目前中國城鎮(zhèn)化率統(tǒng)計是以常住人口計算,這樣得出來的數(shù)據(jù)也就不一定是十分準確的了,事實上中國的城鎮(zhèn)化率大概也就只有35%-36%。
2智慧鄉(xiāng)村建設
2.1什么是智慧鄉(xiāng)村
“智慧鄉(xiāng)村”是指通過利用一些技術手段特別是信息技g手段來改善農村發(fā)展現(xiàn)狀,也就是盡可能的整合各種有利資源,使農民的生活豐富多彩。簡單說來,就是用“智慧”來發(fā)展和建設農村,從而使農村更具活力和吸引力。
而所謂的“智慧城市”就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息,從而對市民各種不同的需求做出一種智能回應。我們可以將“智慧鄉(xiāng)村”看作是“智慧城市”理念的延伸。它與“智慧城市”一樣,就是依靠先進的科學技術來實現(xiàn)社會管理與服務的“智慧化”。
“智慧鄉(xiāng)村”又與農村信息化建設不同。農村信息化是社會信息化的一部分,它是通訊技術和計算機技術在農村生產、生活和社會管理中實現(xiàn)普遍應用和推廣的過程。而“智慧鄉(xiāng)村”它不僅僅是計算機技術,還包括云計算、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、知識管理等技術,它可以說是農村信息化建設的進一步發(fā)展。
2.2為什么進行智慧鄉(xiāng)村的建設
2015年初,總理在政府工作報告中提及“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念,這得到了各界的強烈關注。總理在報告中指出的“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動計劃,就是要我們借助互聯(lián)網(wǎng)的力量,創(chuàng)造出一種全新的生活模式。
而“智慧鄉(xiāng)村”建設是“互聯(lián)網(wǎng)+農業(yè)”的重要內容,是轉變農業(yè)發(fā)展方式的一個重要手段,它幫助策劃鄉(xiāng)鎮(zhèn)特色,推送鄉(xiāng)鎮(zhèn)的文化活動,旅游景點,商業(yè)體驗街,農業(yè)經濟,特色產業(yè)等等。“智慧鄉(xiāng)村”建設,在農村落地并且開展工作,實現(xiàn)線下與線上良好對接,它對全面落實民生服務,做好農產品、休閑農業(yè)及風土民俗等換起到了強有力的幫助。
3國內鄉(xiāng)村建設規(guī)劃典型模式
3.1“互聯(lián)網(wǎng)+旅游業(yè)”
這種類型的鄉(xiāng)村主要依靠鄉(xiāng)村內本身的一些自然環(huán)境、歷史文化或傳統(tǒng)民俗等天然因素來促進其鄉(xiāng)村的發(fā)展,它也同樣是通過政府的參與和指導逐步完善自身優(yōu)勢,并且大力發(fā)展以旅游及其相關服務為主導的第三產業(yè)帶動鄉(xiāng)村建設,深度挖掘旅游資源,通過網(wǎng)絡平臺將每個村的亮點在全國免費推廣。
3.2“互聯(lián)網(wǎng)+文化業(yè)”
這一類型的鄉(xiāng)村建設首先是要對鄉(xiāng)村內的一些古傳統(tǒng)建筑,街巷布局,奇特地貌或是古文化遺址等具有文化意義的一些傳統(tǒng)要素進行保護,然后在此基礎上再進行一定的維修和完善。它順應中央農村新文化的要求,通過互聯(lián)網(wǎng)將鄉(xiāng)村的文化向全國人民進行傳播,適當?shù)陌l(fā)展旅游、文化等產業(yè)。
3.3“互聯(lián)網(wǎng)+工農業(yè)”
這種類型的鄉(xiāng)村主要以第一、第二產業(yè)為發(fā)展方向,通過產業(yè)的發(fā)展推動鄉(xiāng)村的建設。
比如說主要發(fā)展工業(yè)的鄉(xiāng)村,一般情況下不會太靠近城市而且大多數(shù)基本上都具有一定的工業(yè)基礎作為保障。這類鄉(xiāng)村通常會在通過政府的引導,根據(jù)一定條件完善村民居住地區(qū)的空間環(huán)境,逐漸推動村民向市民轉變。而主要發(fā)展農業(yè)的鄉(xiāng)村,會依照經濟水平的不同將其產業(yè)的發(fā)展方向分為兩種,一是現(xiàn)代農業(yè)一是傳統(tǒng)農業(yè)。這里主要以安徽省巢湖的“三瓜公社”為例,它將互聯(lián)網(wǎng)技術與農業(yè)生產、加工、銷售等產業(yè)鏈環(huán)節(jié)結合,政府提供農業(yè)技術服務,引入致富經驗,加強農忙互助,以村為單位進行農產品推銷,線上線下互動對接。
北京市平谷區(qū)大興莊鎮(zhèn)西柏店村的“智慧鄉(xiāng)村建設”可以說是“互聯(lián)網(wǎng)+農業(yè)”的一個典型模式,下面就主要介紹一下它是如何發(fā)展的。
西柏店村地處洳河流域,地貌以平原為主,其發(fā)展特色是生態(tài)循環(huán)農業(yè)。其智慧鄉(xiāng)村建設的過程中,主要以促進都市型現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展、提升農村社會化管理水平為目標,將信息技術與鄉(xiāng)村發(fā)展中的各個部分進行有機結合,強有力地用促進產業(yè)發(fā)展。其發(fā)展的主要舉措有以下四點。
3.3.1搭建智能型綜合服務平臺
將網(wǎng)站作為其對外宣傳的窗口,立足“宣傳、示范、推廣”的功能定位,同時利用手機APP向公眾介紹它的村容村貌和特色產業(yè)。
3.3.2大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)
主要在村內大棚中實施物聯(lián)網(wǎng)技術,使用傳感器收集種植大棚中的各項信息,為農業(yè)生產管理決策提供有效支撐。同時通過開發(fā)手機APP來采集數(shù)據(jù),將各種農事活動通過手機終端記錄后傳送到食品追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)遠程運作。
3.3.3搭建微信公眾平臺,開展“微”推廣
搭建微信公眾平臺,涵蓋“知鄉(xiāng)村妙、慧鄉(xiāng)村事、話鄉(xiāng)村游”三大板塊,并且由此展開宣傳和營銷。
3.3.4實用技能和知識培訓