物联网在农业方面的应用摘要:物联网是将各种信息传感设备, 如无线射频识别( RFID) 装置、外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络作为一种最能体现新一代信息技术的网络模型, 物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。
农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智慧化的程度尤为重要。
物联网技术在农业生产和科研中的引入与应用,将是现代农业依托新型信息化应用上迈出的一大步,可以改变粗放的农业经营管理方式,提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,从而引领现代农业的发展。
关键词:物联网、农业、应用、建议。
Abstrate:Things will all kinds of information network is sensing equipment, such as radio frequency identification (RFID) device, and outside sensors, global positioning system, laser scanner wait for a variety of devices and the Internet combine a huge network formed as a kind of can best embody the new generation of information technology network model, the thing networking will show in the near future the powerful vitality, let all the items are joined together with network from several respects, change our work and life. Agriculture as the foundation industry in relation to the people's livelihood, the informationization, the degree of wisdom is especially important. Content networking technology in agricultural production and research, the introduction and application of modern agriculture will be made on the application of informatization of new leap forward, can change the extensive agricultural management mode, improving animal or plant epidemic disease prevention and control ability, ensure the quality and safety of agricultural products, leading the development of modern agriculture. Keywords:The Internet of Thellongs、Agriculture、Apply、Suggestion引言:物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮,受到各国政府、企业和学术界的重视。
面对当前的国际形势,迫切需要着眼于我国国情,早一点谋划未来,制定我国的物联网发展战略,突破大规模产业化瓶颈,深入到国民经济和社会生活的各个方面,切实解决国计民生的重大问题。
物联网将带动我国相关领域科技水平的提升,保障经济安全甚至国家安全,推动信息产业新的发展浪潮,培育新的经济增长点,促进经济结构调整和转型升级,增强我国的可持续发展能力和国际竞争力。
1999 年美国麻省理工学院(MIT)首次提出物联网的概念,国际电信联盟(ITU)在2005 年的年度报告中对此概念的涵义进行了扩展。
通过对物联网的跟踪研究,我国提出的物联网定义是:对物体具有全面感知能力,对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。
全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。
“全面感知”是指利用射频识别(RFID)、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取;“可靠传送”是指通过各种通信网络与互联网的融合,将物体接入信息网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享;“智能处理”是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。
近年来,全球主要发达国家和地区纷纷抛出与物联网相关的信息化战略,期望借助物联网,来寻求金融危机解决之道,从而刺激经济增长。
2008 年底IBM 向美国政府提出的“智慧地球”战略、2009 年6 月欧盟的“物联网行动计划”以及2009 年8月日本的“i- Japan”计划等都是利用各种信息技术来突破互联网的物理限制,以实现无处不在的物联网络。
正文:完备的无处不在的移动通信网络是物联网发展的基础条件。
中国移动在全国建有47 万个基站,具有较广域的移动通信网络覆盖和服务能力。
由于认识到物联网巨大的发展潜力,而机器到机器通信(M2M)是现阶段物联网的主要应用形式,经过多年的技术攻关与产品研发,中国移动目前在M2M 领域已形成一整套拥有自主知识产权的技术标准、解决方案和相关产品,并已面向政府、行业和家庭开展多样化的物联网应用实践。
应用实践通过与各行业的广泛合作,中国移动目前的M2M 终端数量已达到300万,年均增长率超过80%。
在交通领域,中国移动为北京、上海、辽宁等地的出租车及公交车安装了超过110 万台无线终端设备,实现对车辆的管理和调度。
在电力行业,中国移动为广东的南方电网、北京和重庆的电力公司等客户提供服务,实现了104 万台无线电表的远程抄表。
在江西省,中国移动对分布在全省范围内的2 万台配电变压器的运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2 亿千瓦时。
在重庆市,中国移动为1200 部电梯部署了带有光电感应传感器的M2M终端,将电梯连接到智能管理系统,当电梯发生故障时,无需乘客报警,电梯管理部门第一时间得到信息,能以最快的速度到达现场处理故障。
在传统农业中, 人们获取农田信息的方式都十分有限, 主要是通过人工测量。
这需要消耗大量的人力, 而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响, 获取精确的作物环境和作物信息。
用户通过布置无线传感器网络检测系统, 可以对牲畜家禽、水产养殖的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究, 也可用于对森林环境监测和火灾报警。
传感器节点随机密布在森林之中, 平常状态下定期报告环境数据, 当发生火灾时, 节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门。
此外, 无线传感器网络也可以应用在精准农业中, 来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
在作物的生长过程中, 形状传感器、颜色传感器、重量传感器等可用来监测物的外形、颜色、大小等, 由此确定作物的成熟程度, 以便适时采摘和收获。
用户可以利用二氧化碳传感器进行植物生长的人工环境的监控, 以促进光合作用的进行。
例如, 塑料大棚蔬菜种植环境可以利用超声波传感器、音频传感器等进行灭鼠、灭虫; 还能用流量传感器及计算机系统自动控制农田水利灌溉。
从而达到提高作物产量、改善品质、调节生长周期,提高经济效益的目的。
物物互联在农业和农村信息化领域已经有了初步应用,如传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等。
通过物联网的实时传感采集和历史数据存储,能够摸索出植物生长对温、湿、光、土壤的需求规律,提供精准的科研实验数据;通过智能分析与联动控制功能,能够及时精确地满足植物生长对环境各项指标的要求,达到高幅度增产的目的;通过光照和温度的智能分析与精确干预,能够使植物,特别是名贵花卉的花期完全遵循人工调节。
目前,关于农业物联网应用的发展项目有很多,比如:土壤养分、墒情监测,为作物选择和耕种方式提供指导;粮情信息监测,为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据;农业大棚温室监控、田间自动化管理,通过连续监测土壤湿度数据,实现多点同时滴灌补水;二维码动物溯源,通过食品追溯标签使消费者全面了解产品信息,确保食品安全。
1、农副食品安全我国食品安全方面事故频发,其中一个很重要的原因是从生产到销售缺乏监管。
加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管,则可以将食品安全隐患降至最低,而物联网则可在这方面发挥重要的作用。
根据对物联网事件追踪,国内已有多个地区把食品安全监管作为物联网产业应用的突破口。
目前,国内已出现“食品安全追溯系统”。
以猪肉安全为例:进入农贸市场的猪肉安装上电子芯片,以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发,以及零售等各个环节。
具体来说,即在农贸市场的猪肉经营店配备电子溯源秤,消费者在购买猪肉时可索取含有食品安全追溯码的收银条,凭借收银条上的追溯码查询生猪来源、屠宰场、质量检疫等多方面的信息。
这种做法目前在成都、青岛等地区已经展开。
2、农业信息传送天气预报是重要和首要的农业信息之一,但现代农业的发展需要更多支持因素,应为农民打造更宽广的农业信息渠道,所包含的信息内容也应从天气预报到施肥选择,从种子选择到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面。
所包含信息范围也应涵盖广义农业的各个方面,包括畜牧业、农副产品加工业以及渔业[4]。
目前,在黑龙江部分地区已实现把测土配方施肥数据传输到农户手机上的业务功能;在山东日照部分地区启用了“真伪兽药短信查询举报系统”,让养殖户和兽药经营户参与兽药监督。
这种农业信息传送不仅仅可以提高农业生产效率,而且可为电信运营商提供更多拓宽业务的选择。
3、智能化培育控制现代化农业的一个突出表现是智能化培育控制。
通过在农业园区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统,可对整个园区的生态环境进行检测,从而及时掌握影响园区环境的一些参数,并根据参数变化,适时调控诸如灌溉系统、保温系统等基础设施,确保农作物有最好的生长环境,以提高产量、保证质量。