物联网技术在农业领域的作用范文

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摘要：计算机技术和网络技术的发展，促进了物联网技术的诞生和发展。近年来，物联网技术在社会各行业广泛应用，其在农业领域也得到了普遍应用和长足发展。笔者从物联网的概念入手，介绍物联网的关键技术，描述物联网技术在农业领域的应用，并分析应用中出现的问题。笔者认为，物联网技术在农业领域中的正确合理应用具有重大意义和广阔前景。

关键词：物联网技术；农业领域；监测系统

1引言

随着社会的发展，人民的生活水平和生活质量得到了极大提升，党的报告明确指出人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾是当今社会的主要矛盾。我国地域辽阔，不同地域人民对于农产品的需求品种和需求量不一，为了满足各地域人民的美好生活需要，就要加快农业和农村现代化的步伐，大力推动我国农业信息化的发展进程。计算机技术和网络技术的发展，带动了物联网技术的发展，物联网技术为我国农村现代化和农业信息化的发展奠定了坚实的技术基础。

2物联网的概念

物联网（InternetofThings，IoT）的概念最早由美国麻省理工学院的KevinAshton教授在1991年提出，随着社会的不断发展和信息技术的创新，物联网和物联网技术也得到了蓬勃发展。物联网发展至今没有明确的概念。业界普遍认为：物联网是指将具备信息传感能力的各种设备，如RFID、各种类型的传感器、全球定位系统和激光扫描仪等设备，按照约定的协议和互联网结合起来，构成庞大的人与物交流的网络。物联网被誉为是继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮。

3物联网的体系结构及关键技术

物联网系统的技术构架主要分三层：感知层、网络层和应用层。物联网中采用的关键技术也与之相对应。

3.1感知层关键技术

感知层的任务是物理实体识别和信息数据采集，其采用的关键技术主要有：统一标识技术、自主组网技术、传感器技术、低速和高速短距离传输技术等。统一标识技术是为了解决对物理实体的统一标识问题。自主组网技术是解决移动网络、有线和无线网络问题的多层次网络技术。传感器技术主要是大力发展适应行业发展需求的耗电量低、体积小、可靠性高、功能强等的新型芯片。低速和高速短距离传输技术是为了解决采集到的数据信息的传输问题。

3.2网络层关键技术

网络层主要负责物联网中海量数据的传输，依托现有的网络技术，即互联网和移动通信网等。为了实现物理实体的相互通信，物联网的网络层使用了IPv6技术、WiFi技术、ZigBee技术等。IPv6技术的引入主要是为了解决物联网产生大量数据、终端的需求增长和IPv4资源空间不足的问题。WiFi技术主要是为了给移动终端设备接入移动通信网络、移动终端设备携带使用提供方便。ZigBee技术是一种短距离和低功耗的无线传输技术，可以轻松形成基于群组的通信网络，其大容量、高可靠性和低功耗的特点为物联网的大力推广提供了可能。

3.3应用层关键技术

应用层是为了解决信息处理和人机交互的问题，有M2M技术、云计算技术、数据挖掘技术等。M2M技术是为了拓展物联网的范围，使所有的物理实体都具备联网和信息通信的能力。云计算技术和数据挖掘技术的使用，可以很好解决物联网网络终端产生的大量数据的选择和数据的存储、计算问题。

4物联网在农业领域的应用

4.1在农业生产领域的应用

4.1.1农作物种植业物联网技术在农作物种植业领域的应用主要是监测其生产环境中的环境指标，包括空气温度和湿度、土壤温度和湿度、光线强度、CO2浓度等。通过长期循环的监测，根据不同作物不同时期所需要的最佳指标值来调整各类传感器监测到的实际值，从而使农作物处于最佳生产状态，获得高质量、高产量的作物。在农业生产领域，物联网使用最为广泛的是农业监控系统。通过构架农业监控系统，管理者和生产者可以通过各类传感器、网络传输设备、终端应用设备精准掌握农作物生产环境，进而可以实现实时调控农作物的生产环境，为农作物的生产提供理想的环境，达到降低劳动强度、提高设备使用效率、改善温室气候、增加农作物产量等效果。此外，通过人工干预，可以对特定的农作物指定特定的生产环境，使农作物的生产实现标准化。

4.1.2动物养殖业物联网技术在动物养殖业的应用是环境监测和精细喂养。例如，在家禽养殖业的养殖监控方面，养殖智能监控系统可以通过各类传感器和信息设备采集家禽生存环境中的空气温度和湿度、地面温度和湿度、空气质量等指标，通过网络传输和终端显示设备，养殖户可以随时随地控制家禽的生活环境指标，并可通过终端设备的调控来改变家禽的生活环境。在家禽养殖业的精细化喂养方面，就要通过家禽专家建立的家禽最佳养殖数据库，来确定各类家禽养殖品种在不同阶段的投喂率、投喂量，科学喂养家禽养殖品种。

4.2在农产品安全溯源中的应用

随着现代社会经济和信息技术的发展，各大商业超市售卖的蔬菜肉食类食品基本上都实现了不同程度的食品安全溯源功能。农产品安全溯源，是利用二维码技术和RFID技术等来对农产品的生产、采摘、运输及消费过程进行全方位的监控，以此来保证农产品的质量和安全。例如，在超市购买蔬菜肉食类产品，民众只需要使用手机扫描物品上的二维码就可以查看产品的各种信息，包括出产地、出产日期、运输过程、限期使用日期等。

4.3在农业生态环境监测中的应用

伴随着“青山绿水就是金山银山”的口号提出，农业生态环境也逐渐被各级政府和民众重视。20世纪90年代我国就开始了生态环境监测工作，环保部门经过多年的努力组建了生态环境监测网络，由国家、省、市三级进行生态环境的监测，其范围涉及森林资源、水资源、土壤资源、湖泊资源等。

5物联网技术在农业领域应用中的问题分析

5.1数据库资源不足，物联网实际使用率不高

农业领域物联网的使用最初目的是通过监测、调整农作物或家禽的生产生存环境来对农作物、家禽等进行实时的监控，要实现这一目的就需要将监测到的实际值和最佳值进行比对，这样才能进行适时调控。但农业物联网中相对应的最佳值数据库欠缺，这就造成了农业物联网的实际使用率不高。

5.2技术人员缺乏，物联网无法大面积推广

我国从事农业生产的劳动者年龄偏大，且文化程度不高，这部分劳动者对于新事物的接受水平有限，不能很好应用物联网，导致了物联网在农业应用中的推广受阻。5.3设备成本较高，商业模式不够成熟物联网在我国农业领域的应用主要通过以下方式：政府支持的示范项目、物联网公司的示范项目、国有大型农业物联网项目、高校实验项目等。这几种模式，都存在着资金投入较高、实验性目的为主、监管力度不足等问题。要想在农业领域大力推物联网广，就必须开发使用简便、成本低廉、实用性强的物联网系统，并要免费培训物联网的使用者。

5.4物联网技术标准不统一，阻碍物联网在农业领域的推广

作为一门新兴的跨学科技术，物联网技术在开发过程中使用的组件、传输协议和人机交互接口技术等没有统一的技术标准，导致各企业之间不能进行无缝对接、有效合作。对于各企业而言，采用统一的产品生产标准，才能有益于物联网技术的后期推广。

6结语

随着物联网技术的发展，物联网在我国农业领域有着广阔的应用前景，物联网技术的发展可以大力助推我国农业信息化、农村现代化的进程。物联网技术在农业领域的广泛应用，可以通过实时监控和实时调控，从根本上改变我国传统农业的发展模式，促进农业增产，促进农副产品增收，实现农业绿色发展和可持续发展。因此，加大力度、投入资金在农业领域推广物联网技术，意义十分重大，前景十分广阔。

作者：赵同奎1,2；付俊辉1 单位：1.河南科技学院，2.宁夏职业技术学院