农业物联网论文:“物联网”生物控制平台监控农业病虫害

“物联网”生物控制平台监控农业病虫害

目前,有一种“基于物联网的设施农业病虫害生物控制专家服务平台”,利用物联网技术、模式识别、数据挖掘和专家系统技术,实现了对设施农业病虫害的实时监控和有效控制。该平台已经在北京市和河北省的100多个设施大棚内进行了初步测试,验证了系统的性和性。

该平台由北京市植保站牵头,从2009年初开始与北京奥科美技术服务有限公司合作研发的。包括物联网数据采集监测设备、智能化云计算平台、专家服务平台、系统管理员和服务终端五大部分。

物联网数据采集监测设备,主要是使用无线传感器,实时采集环境中各种影响因子的数据信息、视频图像等,再论文联盟//通过中国移动td/gprs网络传输到专家服务平台,作为最基础的统计分析依据。

智能化云计算平台,是利用智能化算法处理信息,建立病虫害预警模型库、作物生长模型库、告警信息指导模型库等信息库,实现对病虫害的实时监控,通过与实操相结合的告警信息让农户采取的农事操作,实现对病虫害的有效控制。

专家服务平台是此物联网的较大特色,整合了大量的专家资源,以实现专家与农户的咨询、互动,农业专家可以根据历史数据进行分析,给出指导意见,并根据农户提供的现场拍摄图片给出解决方案,随时随地的为农户提供专家服务。

系统管理员则为不同级别的用户提供不同的使用权限,使得政府农业主管部门、合作社、农业专家、农户等不同的使用角色登录不同的界面,方便快捷的查看到用户最关注的问题,在设施面积较大的情况下便于管理、查看。服务终端是手机,用户通过手机就可以掌握实时信息,实现与专家互动交流。

据悉,该平台目前已经完成了北京地区种植面积较大的蔬菜品种黄瓜、番茄等作物完整的生长模型库和病虫害预警模型库。同时智能化算法软件基本完成,为平台的顺利运行提供了必要的前提保障。

农业物联网论文:物联网的农业生产监控系统设计

摘要:针对农业大棚种植作物对环境参数的要求，提出了一种基于物联网技术的农业生产监控系统。基于CC2530核心芯片完成无线传感器网络的组建，并构建系统网关，获取环境参数信息，通过与服务器对接实现数据交换。在服务器搭建的网页平台界面，能够实现大棚变化的实时监控。试验表明:该农业自动化生产监控系统可操作性强，传输数据快捷稳定，控制，实用价值较高。

关键词:农业生产;监控;物联网;无线传感器网络

0引言

农业智能化为农业现代化发展提供了诸多良好发展途径，而农业智能化发展进程中最为重要的非智能大棚建设莫属。结合国内外现状，现阶段的智能大棚监控方式多以有线监控为主，对生产发展带来诸多不便;而通过无线传感器网络实现的物联网技术传输速率较高，功率较低，抗干扰性能强，因此利用物联网技术来实现智能农业有利于进行环境参数信息的自动化监测与控制，发挥较为积极的作用。结合实际应用，通过无线传感器网络与农业物联网技术，保障农作物生长环境监控过程实时掌握，落到实处，从而提升监控系统的工作质量与稳定性。因此，本文介绍了一种基于物联网技术的智能农业大棚监控系统，以实现农业生产的远程监控管理。

1系统整体设计

本系统的监控中心为数据服务器，通过2．4G射频无线传感器网络完成整个系统互联，从而实现全程无线通讯。系统整体结构图如图1所示。本系统由无线传感器网络数据采集平台、网关监控平台以及远程监控中心三部分构成。在ZigBee终端节点上分别连接着温湿度传感器与光照传感器，将大棚内实时采集的数据通过无线传感器网络上传至网关。数据在网关进行汇总分析，从而控制热循环系统、喷淋系统及采光系统的工作状态，调节农业大棚内的环境。网关平台通过GPRS网络将整套数据完整传输给远程监控中心，数据在此进行储存并可实时显示在中心的网页界面上。

2系统硬件设计与选型

2．1网关监控平台设计

网关监控平台包括GPRS远程传输模块、CC2530无线处理模块、多种环境调控设备及继电器，如图2所示。

2．1．1无线处理模块

芯片CC2530外接电路图如图3所示。此芯片内部集成了21个通用GPIO、12位ADC、AES处理器、6个定时器、2个USART、USB2．0全速控制器及DMA控制器等。

2．1．2GPRS模块

GPRS使用费用相对低廉，叠加了能够支持分组数据的网络，实现了数据通信技术与移动通信技术的融合［1］;拥有171．2kbps的访问速度，仅需极其短暂的时间即可访问相关请求。

2．1．3控制模块

本系统的控制模块主要由继电器构成，在自动控制电路当中，常常使用继电器作为一种电控器件，它具有实现自动控制电路中电路转换及自动调节的功能，被控制电路中电流电压等物理量的有效通断可以通过本控制模块电路中相应物理量来实现。另外，它还是具有电路隔离能力的自动化开关元件。

2．2传感器采集节点设计

在农业大棚种植作物过程中，为了使种苗生长在有利的环境条件下，需要对影响其生长的环境参数进行实时监测，因此在本设计中搭建了传感器采集节点平台。该平台由CC2530芯片、传感器构成，用来实现温湿度、光照度等环境参数信息的实时采集与传输。

2．2．1温湿度传感器

SHT15工作原理如下:湿度和温度环境参数信息通过湿度与温度传感器读取后会输出相对应的数据信号，信号被放大器放大后再由A/D转换器进行处理，处理的过程有纠错校准、模数转换;接下来，微处理器会接收来自二线串行数字接口传送的相对湿度与相对温度的具体数据，通过微处理器来实现温度补偿和非线性补偿［2］。

2．2．2光照传感器

本系统的采用光敏电阻与外部电路组合的形式构成光照传感器，此种自定义方式能够在采集到大棚内的日光强度后迅速将数据上传至网关，从而有效控制采光系统的工作状态。

3系统软件设计

3．1CSMA/CA算法及侦听策略

在同一时间里，在无线传感器网络中相同信道内只能够有一个数据进行传输，若网络中事先已存在要传输的数据，就必须首先获得信道的使用权，这就需要发送该数据的终端节点通过CSMA/CA算法机制来进行竞争。IEEE802．15．4框架中的CSMA/CA算由3个变量组成:1)BE:指的是后退指数，同CW有紧密联系。它既能够影响后退延迟的时长，也可以决定随机后退窗口的取值。2)CW:即竞争窗口长度，指的是数据在传输前避让时隙的个数。3)NB:表示在数据传输时产生后退的次数，即初始化清0后每次后退遍加1．

3．2传感器终端节点程序设计

传感器添加过程如图4所示。本实验系统使用的温湿度传感器类型为数字型传感器，通过CC2530实现不同模块对应的功能［3］。传感器仅需采集相应参数信息，便可以把数据植入系统中，通过射频网络RF将数据发送出去。

3．3基于TRNSYS的系统仿真

TRNSYS是一个瞬态仿真软件，用于实现环境系统的模拟，由一个主程序和一些供选择的模块与固定配备应用构成，用户可以根据需求使用对应的模块，设定输入条件，应用简单便捷。

3．3．1TRNSYS仿真系统

农业大棚采用控制热循环设备进行保温工作，因此TRNSYS模拟系统图设计如图5所示。Building模块为农业模拟大棚的建筑模型，Macro模块内存放着大棚所在地区的各项气象等参数数据。

3．3．2模拟仿真结果分析

本仿真环节分别模拟了大棚在不同目标温度、不同初始温度及在预设定目标温度范围内整个控温阶段大棚内温度模糊PID系统控制效果，由此得到控制效果图及数据。1)不同目标温度控制效果。根据大棚内种植的果蔬品种不同，模拟系统中目标温度分别在21～27℃范围平均选取3个温度范围，图6为控制效果图。从图6中可以看出:3条控温曲线最终达到平稳的时长依此是0．23、0．1、0．265h，温度精度均控制在±0．1℃内。通过模拟结果可知:在初始温度相同的条件下，目标温度不同，系统最终达到稳定状态时消耗的时间是不同的;模糊PID控制系统在控温环节有较好的震荡性、平稳性，控制精度高，调节次数少，时间短，很好地验证了本系统的可行性。2)不同初始温度控制效果。假设初始温度分别为20、21、22℃，模拟系统将大棚温度控制在25～27℃的效果，如图7所示。由图7可以看出:在不同初始温度下的各曲线都能够达到要求的目标温度，但所需时长不同，曲线由上至下达到稳定的时间依次为0．256、0．335、0．46h，精度均控制在±0．1℃内。模拟效果表明:在温度初始值不同时模糊PID控制系统抗干扰性能强、控制精度高。3)整个调控阶段大棚温度控制效果。假设预设定目标温度范围分别为25～27℃、23～25℃、21～23℃和19～21℃，大棚温度控制效果图如图8所示。由图8可以看出:大棚内不同阶段的温度精度均在±0．1℃内。由此有效验证了本课题搭建的模糊PID温度控制系统控制精度高、抗干扰性强等优点，从而验证了系统可行性。

4系统测试与分析

在成功搭建此基于物联网的农业生产监控系统后，需要对系统的运行进行性与稳定性测试分析，主要包括ZigBee无线传感器网络通信测试及传感器性能进行测试。以上测试全部在天津中德应用技术大学航空航天与汽车学院实验实训室内完成。试验表明:该物联网农业生产环境监控系统运行稳定，为农业信息化、智能化发展提供有力支持。

4．1温湿度传感器性能测试

本试验中，温湿度传感器选用的型号为SHT15型号，并且选用数字显示温湿度计TAS－810型号做对比试验型号来衡量测量值的程度，如表1和表2所示。以上数据表明:TAS－810与SHT15测得的温度数值相对误差在0～1．0%范围内，湿度数值相对误差在0～1．72%范围内，达到农业大棚温湿度精度要求。

4．2ZigBee无线传感器网络组网测试

为了检测网络内的全部节点是否全部都加入到网络中，通过组网测试进行验证，测试地点选在天津中德应用技术大学F3教学楼。测试里使用了3个终端节点模块和1个协调器模块。为了方便在测试中了解到整个无线传感器网络的组网情况，在所有电路实验板上分别安装颜色各异的指示灯。整个组网测试的流程为:首先打开电源开关，协调器上的发光二极管就会在闪烁数秒后一直保持常亮状态，发光二极管的这种状态就代表网络组建初步完成。为了继续测试，要在距协调器20m的地方安置1个终端节点，随后在每隔20m的位置依次摆放两终端个节点，在同一时间拨开节点电源开关。打开开关后的节点电路板上，绿色小灯一直闪烁，黄色小灯处于长亮状态。此种情况表明，这3个节点全部加入到协调器组建的传感网络中，并处于工作状态。通过计算可知:各终端节点加入网络的时间在6s左右。，经过反复测试可知:如果网络中的节点出现脱离网络的情况，那么无线传感器网络将会自行舍弃此节点，再重新创建网络，没有脱离网络的节点会照常工作，不会因网络重建的过程受到影响。

4．3ZigBee通信距离测试

建筑物、天气等多方面因素会影响到ZigBee无线传输的距离，因此本试验选择在晴好天气下的体育场上进行。通过采用点对点的通信方式，每隔一段距离发送数据50次，ZigBee无线通信模块通信距离测试如表3所示。由测试数据可知:360m为ZigBee无线传输距离，在360m距离之外丢包率会随着通信距离的增加而增大。结合本次农业大棚具体情况可得，ZigBee传输距离能够满足系统需求。

5结论

基于物联网的农业监控系统性能稳定，可移植性强，用户通过远程监控中心有效提高了数据稳定性，通过数据库的储存为大棚环境研究提供而详实的数据信息，实现了农业智能化、信息化，为智能农业提供了技术支持。

农业物联网论文:农业物联网农产品质量安全管理

摘要：

本文以山东省济南市为例，阐述了农业物联网在农业标准化生产、农产品质量安全追溯、农业信息化服务中的应用，分析了济南市农业物联网应用存在的问题，并对今后的发展提出了建议。

关键词：

农业物联网；信息技术；农产品；质量安全

我国农产品质量安全水平不断提升，但问题多发，究其原因，主要是农产品生产到消费供给链条长，影响因素多，单一的控制措施和单一的监管环节难以保障农产品质量安全。而农业物联网技术的发展为实现农产品“从农田到餐桌”的质量追溯体系的建立提供了技术保障[1～4]。2016年中央一号文件提出大力推进“互联网+”现代农业，其核心内容就包括“互联网+农产品质量安全”，即利用移动互联网、大数据、云计算和物联网等新一代信息技术，创新基于互联网平台的现代农业新模式，为提升农产品质量安全提供现代信息技术[5]。本文在调查研究山东省济南市“农业物联网”实践应用的基础上，总结经验，提出“农业物联网”发展急需解决的问题，引领物联网在农业上的健康发展，保障农产品质量安全。

一、农业物联网

（一）农业物联网的基本概念

农业物联网是物联网技术在农业领域的应用，是通过应用各种传感器设备和感知技术，采集农业生产、农产品流通以及农作物本体的相关信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网进行信息传输，将获得的海量农业信息进行数据清洗、加工、融合、处理，最终通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产后的过程监管、科学决策和实时服务[6]。

（二）农业物联网的基本构成

农业物联网由信息感知层、信息传输层和信息应用层3层体系构成。信息感知层主要用于识别对象、采集信息。采集信息的设备包括二维码标签和识读器、标签和读写器、摄像头、传感器及传感器网络、全球定位系统和遥感技术等采集物理世界的数据和发生的物理事件。对于农业物联网来说，这一层次要解决的重点问题是感知、识别物体与采集信息，如土壤肥力，作物生长环境参数与苗情长势，空间定位信息，动物个体健康、行为和产能等信息。感知技术是农业物联网的关键，传感器是感知技术的核心[7～8］。近年来，农业传感器技术发展很快，主要包括农业环境传感器和农业动植物本体（生命）信息传感器[9～14]。信息传输层主要用于信息传递和处理，包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心、智能处理中心、专家系统等，其功能类似于人体的神经中枢和大脑[15]。由于农业环境的复杂性，农业物联网中的信息传输不是简单的将现有的通讯技术搬来使用，要根据不同情况选择不同的通讯方式；信息应用层是对传输过来的数据进行处理、融合、应用后，通过制定科学的管理决策，来控制农业生产的过程。由于农业具有生命特性和生态区域性特点，农业物联网应用很难用一种技术或模式解决问题，在实践上一般是面向特定应用领域（大田、设施、果园、畜禽等）的随需而变的物联网应用［16～17］。

（三）物联网在农业上的主要作用

目前我国农业物联网技术成果已经在农业生产、农产品信息追踪与监控及农业信息服务等方面显示出重要作用。

1.农业标准化生产。

采用不同的传感器元件来感应湿度、温度、pH值、土壤肥力以及光照强度、气压、二氧化碳浓度等农作物生长所需的参数，再通过数据处理，自动控制温度环境和灌溉、施肥作业，从而给植物生长提供的生长环境。提高土地的产出率和农业抗御自然灾害的能力，减少面源污染，实现农业生产的标准化、化。

2.农产品信息追踪与监控。

近年来，国内食品安全问题多发，主要原因就是农产品从生产到销售缺乏监管，消费者的知情权较少，利用物联网技术建立从生产―加工―运输―销售全过程的监控和追踪系统，确保农产品全程都可被跟踪、监督，则可以将食品安全问题概率降至低，从而确保农产品的品质和安全。

3.农业智能化信息服务。

农业物联网和大数据、移动互联网等新一代信息技术结合起来，从技术层面建立新型农业信息服务模式。智能农业实现农业生产全过程的信息感知、智能决策、自动控制和精准管理，农业生产要素的配置更加合理化、农业从业者的服务更有针对性、农业生产经营的管理更加科学化，是今后现代农业发展的重要特征和基本方向。“互联网+”集成智能农业技术体系与农村信息服务体系，助力智能农业和农村信息服务大提升。

二、济南市农业物联网技术的应用

农业标准化生产是实现农业现代化的基本前提，是提升农产品质量安全水平、增强农产品市场竞争力的重要保障。应用物联网技术是构建农业标准生产体系、提升农业精准化水平的有效途径，同时也将有助于构建网络化的农产品流通经营体系和现代化的农业智慧管理体系，是实现信息化技术在农业生产、经营、管理、服务等领域普及应用的坚实基础。

（一）济南市农业物联网技术发展思路

济南市在“互联网+农业”融合发展工作意见中指出，按照“政府引导、企业主体、务求实效、分类实施”的原则，深入推进农业物联网示范应用，在大田作物、设施农业、水产养殖、食用菌工厂化生产、农副产品加工等领域实施示范工程。

1.顶层设计，明确方向。

开发济南市农业物联网综合服务平台，推动一批农业物联网技术应用示范项目实施，通过实践逐步规范建设标准，形成“有政策引领、有资金支持、有建设标准、有技术支撑”的示范推广模式，为解决信息化技术在农业生产中的“三高”（投资成本高、人员素质高、规模化程度高）问题提供了强有力的保障。一是以农业新型经营主体为主要载体，开展物联网技术示范项目建设，并在实践的基础上制定农业物联网应用的“数字化、智能化、可控化、精准化”建设标准；二是积极试验推广适于农业生产、方便农民操作的低成本、简便化的“傻瓜”技术应用，确保农民用得起、用得上、有实效；三是在大宗农产品生产中，推广应用节水灌溉、测土配方施肥、农机定位耕种、病虫害远程诊断、质量安全追溯等物联网技术。

2.积极实践，示范引领。

济南市为推动农业科技进步，在农高区建设有“四园一校区”，即现代农业精品园、都市渔业精品园、生态能源示范园、名特优农产品博览园、新型农民培训学校。建成后的园区将具备成果展示推广、名优产品推介、学习体验休闲、科技教育培训等多项功能，逐步壮大成为济南市现代农业快速发展的引航基地。现代农业物联网技术便融汇其中，粮食、蔬菜、渔业等农产品生产销售、质量安全追溯、农民科技培训、市民休闲观光、农业成果推介等环节都会让人感受到“精准、智能、安全、生态、便捷”的现代农业气息。

（二）物联网技术在农业标准化生产中的应用

1.大田信息监测农业物联网。

2015年，济南市济阳县玉皇庙镇2.67hm2农田，开展小麦、玉米“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）信息监测与智能化，包括农作物信息采集系统、农作物数据接收与传输系统、农作物监测管理系统、农业技术专家支撑系统、农业综合服务系统、农业生产指挥调度系统。利用农业物联网技术降低了农药、化肥的使用，节约了劳动力成本，促进农业增产，降低农业面源污染；通过监测数据，及时掌握小麦生长动态、气侯变化情况以及病虫发生发展趋势，改变了以往监测主要靠人工，费时费力效率低的问题，农业生产从“靠经验”转变为“靠科学”，农业生产指挥调度中心初步实现了远程化、可视化、网络化。

2.设施智慧农业物联网。

山东省农业科学院运用物联网数据系统，建设蔬菜大棚生产环境智能监测控制系统、蔬菜生产信息便携式采集系统、蔬菜生产远程视频系统、有机蔬菜产品质量全程追溯系统。通过实时监测农作物生产环境中的温度、湿度、pH值、光照、土壤养分、二氧化碳浓度等物理量参数，远程监控、精准施策，不仅节约资源、劳动力，更起到了改善产品品质和经济效益的作用；远程视频系统、现场全景漫游、企业秀和产品秀等现代先进信息化技术的应用，可以有助于树立品牌形象，提高社会影响。济南正庄现代农业园以国内外先进技术集成与自主创新技术相结合为原则，创立了当前国内“互联网+现代农业信息化系统”平台，实现了产前、产中、产后全过程精准农业物联网系统管理；山东安信种苗股份有限公司建有国内较大的智能化联栋玻璃育苗温室，将物联网技术引入温室大棚率先投资研发蔬菜集约化育苗物联网智能应用技术，对种苗培育过程及长势进行实时在线动态监测，实现对种苗的“管、控、营”一体化，提高产量，保障质量。山东向阳坡生态农业科技示范园采用“智农云宝”、“智农云端”、“智农云眼”、“智能云品”等系列物联网解决方案，为蔬菜产业实现了粗放式管理向精细化管理转变，农产品质量安全全程追溯和全景漫游的现代化管理。

（三）物联网技术在农产品质量安全追溯中的应用

农业物联网建设蔬菜生产便携式采集系统和生产全程管控及追溯系统，通过实时监控生产信息，规范栽培、采收、分级、包装、发货、销售等各流程环节的操作程序和档案记录，一方面生产者可以随时掌握近期的生产、销售信息，另一方面，消费者也能及时了解农产品生产全过程的信息。山东向阳坡生态农业科技示范园就建立了完成的蔬菜使用安全追溯体系，全力铸就安全、自然、健康的蔬菜品牌。济南市大唐现代农业示范园应用移动互联网、物联网、二维码、无线射频识别等信息技术建立农产品生产、加工、储运到销售的可追溯体系。通过信息采集、数据传输和信息查寻等功能，提供农产品标识信息和生产企业的质量安全信息。以“标准化生产、标识化追溯”为突破口，以二维条码、20位追溯码为载体，实现了网上（在济南市农产品质量安全监管网输入20位追溯码）、二维码扫描等方式的追溯，实现农产品的来源查证、去向追溯与责任定位。通过农业物联网技术的应用实现农产品质量安全追溯，保障农产品质量安全。

（四）物联网技术在农业信息化服务中的应用

济南市移动互联网技术开发了APP手机软件“掌上农机”，逐步实现农机信息化、农机管理精准化、农机生产精细化，为农民和机手提供更加及时便捷的信息服务；“农业病虫害远程监控信息系统”包括物联网数据采集监测设备、智能化云计算平台、专家服务平台、系统管理员和服务终端5大部分的系统构架，实现了对设施农业病虫害的实时监控和有效控制。将先进的信息技术手段应用于农业生产、管理、销售及服务整体水平，是农业现代化的重要标志。

三、济南市农业物联网应用存在的问题分析

（一）农业物联网成本问题

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点，决定了农业专业合作社、农业企业和基地等生产单位很难单独投入物力、财力用于物联网建设。无论是传感器硬件设备的配置、软件平台的建设，还是控制设备的搭建都需要大量资金的投入。目前，一套物联网设备，因其核心传感器的不同，价格从1万元到几十万元不等，普通的农户无力承担。此外，运行维护费用成本高，缺乏既懂农业技术又懂物联网的复合型人才加大了农业物联网市场推进的难度。

（二）农业物联网产业化程度有待提高

目前我国农业物联网技术应用总体处于试验示范阶段，规模小而分散，农业传感、控制设备等物联网关键技术产品难于实现批量生产，导致产品价格偏高，用户难于接受；农业物联网技术相关产品投放市场前缺乏严格质量检测控制，部分设备暴露在恶劣自然环境下，导致设备稳定性差、故障率高、维护成本高；后续技术服务落后，导致农业物联网产业发展缓慢。

（三）农业物联网技术标准研究与制定滞后

目前我国农业物联网技术标准还很薄弱，相关标准缺失，还没建立完整的农业物联网技术标准体系。信息接口、数据模型及数据交换等没有统一的标准，使得物联网技术在农业领域规范化应用发展受到制约，农业传感器标准化程度不够，性难以保障，难于实现广泛的集成应用；传感网建设缺乏统一的指导规范，多采用自定义传输协议，随意性较大，系统设备之间容易相互冲突和干扰，影响了生产效率，也不利于农业物联网体系建立以及农业大数据的形成；感知数据的融合应用和上层应用系统的开发也没有标准可循，应用系统无法共享数据信息，不利于产业化技术发展[18]。

（四）农业物联网产业体系不完善

农业物联网是一项系统工程，需要产业链上下游各方的协同，也需要主管部门之间的有效统筹。但部门分割、缺乏整合的情况比较突出，这也是制约物联网产业化的一个重大因素。产学研合作不够紧密，科学研究与农业实践需求无缝对接的机制还没有形成。农业物联网技术距离直接服务于农民还有较大差距。以农户为根本，农户、企业、科研机构之间利益紧密结合的产业化体系尚未建立，科技成果产业化进程较慢。

四、促进济南市农业物联网发展的建议

（一）引入社会资本以降低农业物联网成本

目前，仅仅依靠民间资本市场自发投入难以驱动产业发展，必须依靠政府先行引导示范，培育需求。同时引入商业模式，吸引社会多元化资本参与，选择附加值高的领域，注重可持续商业模式的打造和培育，最终形成产业自身的生存发展能力。加速农村土地有序流转，推动农民权益入股，充分发挥土地规模化和集约化的生产效益，通过增加规模效益促进农业对农业物联网新技术的需求从而降低成本。加强原始创新开发低成本、高性能的在线监测技术，研发和生产具有自主知识产权的传感设备和产品，从源头上实现传感器生产成本的降低。

（二）提高农业物联网产业化程度

从产业发展方向和产业链发展思路出发，总体设计农业物联网研发的顶层构架，系统研究农业物联网应用急需解决的共性关键技术难题，鼓励大专院校、科研院所、IT企业等科研力量联合攻关，提高农业物联网科研成果的应用转化水平，真正把农业物联网产业做大做强。研制动植物生命信息感知技术产品，开发适合农村不同地理环境的高通量、低资费的信息通讯技术，支持闭环控制应用的终端技术，提高农业物联网技术产品的经济性、稳定性、适用性、性、性。从建立培养机制、激励机制和竞争机制入手加快农业信息化队伍建设，建立信息技术尤其是物联网技术队伍。一方面，培养具有理论基础和实践能力的高层次农业物联网技术人才；另一方面，注重对现有农业物联网技术人员的后续教育和岗前培训。

（三）重视标准制定工作

把农业物联网标准体系建设作为农业物联网建设的重要内容来抓，在制定农业物联网总体发展规划和示范应用过程中，推行标准先行，尤其是在物联网应用的接口、接入与服务、产品设备研发等方面制定与国际接轨的标准体系，使我国拥有国际物联网标准的话语权[19]。由政府主导联合大学、科研院所与应用技术单位共同公关，组建农业物联网工程技术研究中心、农业物联网技术研究院，加快农业物联网标准制定与技术研发。

（四）建立完善的农业物联网产业体系要破解

济南市农业物联网发展存在的困局必须坚持“市场需求主导、政府公益引领、技术融合共享、信息安全有序”的原则，整合当前济南市农业信息化技术应用基础，以“互联网+”为抓手，以科研推广单位为依托，以农业龙头企业、农民合作社、家庭农场、农业示范园区、蔬菜标准园和生态循环农业示范园等新型经营主体为核心，通过顶层设计、项目引领、典型带动，做优存量、做大增量，促进各类信息化技术在现代农业发展中的普及应用，构建农业新型经营体系，培育“互联网+农业”新型行业态势，建立起综合的网络化农业管理体系、精准化农业生产体系、平台化农产品流通体系、信息化农村社会服务体系，提高济南市现代农业信息化水平，推进农业物联网在济南市的发展，保障农产品质量安全。

农业物联网论文:创建物联网示范平台扶持农业发展

1大田作物物联网示范平台

针对天津大田主导种植种类小麦、玉米、水稻，建立“天津大田作物物联网示范平台”，包括：大田土壤肥力快速感知、测土配方施肥、大田作物病虫草害自动识别与测报、粮食加工环境监控与色选、粮油电子交易、粮油质量安全追溯等系统，覆盖粮食生产、加工、流通、消费全过程。

2设施大棚物联网示范平台

针对天津设施大棚主栽品种黄瓜、番茄、辣椒等，结合“天津放心菜基地建设工程”，建立“天津设施大棚瓜菜物联网示范平台”，包括：大棚环境快速感知、水肥调控模型、瓜菜病虫草害自动识别与测报、瓜菜农超对接、瓜菜质量安全追溯等系统，覆盖设施大棚瓜菜生产、加工、流通、消费全过程。

3畜牧兽医物联网示范平台

针对天津特色养殖品种肉牛、奶牛、猪、鸡等，结合“畜禽健康养殖智能化远程监控与管理关键技术示范”项目，建立“天津畜牧兽医物联网示范平台”，包括：畜禽舍环境实时监控、畜禽本体无接触检测、畜禽疫病远程诊断、畜禽疫病的防控、畜禽场生产信息管理（饲养管理模式、饲料科学配制）等系统，实现天津畜禽的规模化、智能化健康养殖。

4渔业物联网示范平台

针对天津海水、淡水养殖具体需求，建立“天津渔业物联网示范平台”，包括：淡水、海水环境实施监控，缺氧浮头红外自动监测（昼夜），鱼病远程显微检测与专家会诊，水产养殖病害预警与防治，鱼饲料配方与精细饲喂等系统，形成室内与室外健康养殖模式，实现天津水产养殖的自动化、智能化与生态安全。

5农机物联网示范平台

针对农机具作业的组织化、规模化、产业化发展需要，集成农机具定位、作业和工况信息的自动采集，农机具服务与需求的智能对接，以及面向广大农村路况的农机具优化调度等关键技术，建立“天津农机物联网示范平台”，解决农机具服务的社会化与有序化问题，实现农机具资源的充分共享，节约成本，提高生产效率，促进农机具作业服务市场的逐步完善和健康发展。

6农资物联网示范平台

突破农资质量追溯、交易、服务低成本、智能化、普适性等技术瓶颈，建立农资产品质量追溯、团购直销、技术服务完整的技术体系，构建“天津农资物联网示范平台”，为农资企业、农业合作社、农业大户等用户提供农资产品质量追溯与防伪服务、农资供应链商务智能服务以及农资技术知识个性化服务，解决农资供应链中商品供需矛盾、质量安全与服务有效延伸的行业难题。

通过上述专业平台及行业平台建设，依赖RFID（射频识别）、传感器、全球定位系统、二维码等信息感知设备，按约定的协议连接，通过有线或无线网络进行信息交换和通信，并通过云存储、云计算实现智能识别、采集、处理，智能控制、定位、跟踪、监控和管理，依赖云服务平台，向农业主管部门、生产基地、农民专业合作社、基层农技人员、农户等提供多渠道、内容丰富的设施农业物联网应用服务，可有效提升传统农业生产经营管理能力，提高动植物病害防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。

作者：邓永卓 李洁 单位：天津市农业技术推广站 天津市农业信息中心

农业物联网论文:设施农业物联网建设效益分析

摘要：分析了西宁市物联网发展建设及实际应用效益。2014-2016年期间，西宁设施农业物联网建设得到青海省科技厅重大科技专项资助。

关键词：农业设施物联网；APP客户端；LED植物生长灯

设施农业是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行农业高效生产的一种现代农业方式。通过物联网系统可以连接传感器采集棚内的空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等数据，并根据参数变化自动控制卷帘和风口的开合，使作物在条件下的环境里生长。并可以通过手机App客户端和物联网智慧平台实时监控棚内环境数据，远程操控温室状态。西宁市自2009年起开始建设设施农业物联网，通过17年的不断努力，从当时的简单装配几栋温室，只能传输温室环境状况的简单数据，到目前可以实现现场两路手控，以及手机、计算机远程控制，同时可以采取环境条件数据进行八路以上系统智能化管理，极大的提高了使用效率，取得了阶段性的成绩，达到了预想的的效果。现将使用效果介绍如下。

1设施农业物联网管理省工效益

该系统根据室外、室内温度、光照、湿度情况，自动卷帘以及上、下卷帘通风排湿、降温，节省了卷帘时间及劳动力，提高了生产效率。每天每个温室能节省2h人力，一年360d可节约720h，每个工按8h计，可节约90d工时。如青海葛源农业开发公司安装的温室物联网自动化系统按照173个温室计算，每年节约：90d×173栋温室=15570d的工时。每人每天按工资80元计算，全年节约人力费用：15570d工时×80=1245600元，平均每个大棚每年节约人力费7200元，经济效益可观。该项技术的应用，可以极大的提高管理人员的管理效率，实现远程现场交流、查看、管控，对温室的生长情况可以实现对焦、360度查看、拍照、记录映像。还可以专家远程进行技术跟踪、语音对话、病虫害诊断等，可以极大的利用专家的资源，加速农业新技术的推广。以上真正利用起来，每亩可增收1300元。

2设施农业物联网卷帘节时增效

数字卷帘机自动化控制系统卷帘速度快，尤其低温、寡照的冬天，每天平均可以让植物多照射阳光0.5～1.0h。春、冬、秋季植物生长按需要卷帘7个月,每天植物照射8h，共计照射时间1680h，使用自动化控制系统后：春、秋、冬三季作物需要补光时间，早晨提前打开温室卷帘多照射0.5h/d，下午晚盖卷帘多照射0.5h/d，每栋每天作物要多照1h，要是需要补光的春、秋、冬按有效补光时间7个月210d计，该温室物联网补光系统要多增210h。同时210h按以上每天光照8h计算，可增加26.25d，补光、增温、提前上市效果明显。以上每人每天管理按2.5～3栋工作量计算，实际上一个基地或种植户管理温室的时间成本还远远超过以上数据。

3设施农业物联网LED补光效益

通过LED植物生长灯的使用，该系统主要应用在深冬、早春、晚秋季节的喜光作物上。使用LED植物灯增加有效光照时间，缩短生长周期，可缩短植物生长周期20%，使产量增加30%左右。在冬季6～7个月时间中，湟源县顺泰农业科技生产基地经过统计亩可增产1500kg价值6000元左右。少使用农药：LED植物灯的光谱中无红外光和紫外光，有些昆虫不喜欢到这种环境中，因而减少使用农药；节水：LED灯光中无红外光，不产生水分蒸发，在生长期中，水分消耗很少；连续光照改变植株吸收营养模式，增强植物从空气中吸收二氧化碳和营养的能力，减少化肥使用量；蔬菜风味、口感好。植物叶片肥美、壮实，由于光照时间长，使维生素和糖的含量提高，商品性好；可调节植物的供应时间，植物灯诱导植物生长，可提早瓜果、蔬菜上市时间；LED寿命长、节能、环保。LED光效目前可达200lm/w，使用寿命可达3h以上。可根据不同作物、不同生长阶段、不同季节，实现定时分阶段智能补光，不需每天进行人工操控，只需定期进行维护。见附图。

4设施农业物联网水肥一体化效益

温室内土壤墒情灌溉控制技术，该系统借助压力系统，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌。通过对土壤温湿度测量决定自动灌溉的次数和灌溉总量，这些自动灌溉控制策略实现了土壤的多次量少灌溉的自动需求，有效的降低了温室内部空气湿度，减少了病虫害，使土壤根系达到缺水即灌溉，适量即控水，使作物根系处于水、肥、气、热的生长状态。每栋温室一年节省追肥人工7～8次，每次每亩平均用工5个工，则：7.5×5=37.5，每个工按80元计，节省人工费用3000元。节省用水每亩每栋一年按20次计，一次节水15t，每吨水按2元计，每亩共计30元，20×30=600元。提高肥效5%，增产15%，亩增收1500×2元=3000元。以上灌水、施肥系统可以实现远程控制及智能控制，节资、省工增效明显。

农业物联网论文:现代农业发展物联网技术问题及建议

摘要：农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用，分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题，并提出了相应的建议和解决方案。

关键词：物联网；射频技术；农业信息化

物联网是当代信息技术发展的又一里程碑，其英文名称是：“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别（RFID）（RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网相连，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［1］。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据，然后建立数据传输和数据格式转换，利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet，数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据多方位的大尺度收集；决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘，然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为，较大限度的免手工作业，进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来，物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩，在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统；2012年安徽省被列入国家物联网试验区，主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用，但看到成绩的同时，物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题，是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。

一、数据安全及建议

从物联网的定义上不难看出，RFID使用数字识别技术。（RadioFrequencyIDentification，简称RFID）射频识别技术，是由电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）、阅读器（Reader）与及软件平台三部份所组成，通过射频信号进行数据识别，其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网较大的差别是，农业物联网能够较大程度地保障农产品生产过程中的各类生产信息的公开，而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高［2］。但是，由于前期大量数据录入及处理需要人工操作，那么，问题来了！从数据安全角度，如果射频标签不加密或机密机制不够严谨，在各个工作流程的环节中，标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用，也就形成了标签数据是真的，但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度，从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输，不但面临普通网络中的数据安全问题，而且也要面对无线传输数据截获问题。建议：解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制，同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密，必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识，并且要具有高涵养的科研数据保密素质。

二、射频芯片的电磁辐射影响

在物联网中，无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备，包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备，都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候，操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中，如果功率过高，这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中，电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响，本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的，可能因为电磁辐射的影响，却大大降低了农产品的品质，甚至是生产了有毒害的农产品，最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率，其功率及频谱必须对人体的辐射降低到低，甚至是零辐射；规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率，尽量使用保障人类、环境相对安全的低频段，避开高频段和超高频段，把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。

三、物联网电子设备的环保问题

在大规模的农业物联网中，电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品，大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题，2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令，电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品，并订立标准，规定制造商负责大部分这类活动的费用（制造商责任）个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段，以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件［3］。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的，但也会有生命周期。因此，做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作，既是对本身的道德要求，又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规，好由使用方或者制造方负责回收，并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制，采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时，也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾，或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级，未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。

四、演示形象工程多，产生实际效益的少

虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年，但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段，真正用到农村农业生产实践中的很少，而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济，短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理，目前物联网有些标准还尚未统一，政府部门及相关科研单位及企业各自为战，在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备，营造的物联网环境，以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏，不能真正在农村、农民中推广，不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产，相对高昂的平台软硬件费用投资，产生的社会效益及经济效益也会微乎其微，甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求，根据国家的相关标准，开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来，我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会（CCSA）、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会（TC10）。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作，在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业，其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面，需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以，在物联网技术农业标准方面，各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门，特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面，有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战，要尽快统一标准。

五、结束语

在信息技术飞速发展的今天，农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视，我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题，并充分和云计算、大数据等信息技术相结合，相信随着政府的高度重视，科研机构的前瞻研究，再和农村生产一线的实践相结合，物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上，亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。

农业物联网论文:物联网在现代农业物流中的应用

一、物联网在广西现代农业物流中的应用现状

与国际形势相适应，广西壮族自治区在农业生产多个方面如农产品溯源以及精准农业等诸如这些现代农业物流中也开始引入物联网的技术应用。如依托物联网技术，省会城市南宁市已经建立了蔬菜质量安全追溯信息系统建设的试点。如广西牛博物联信息技术有限公司作为广西成立最早的农业物联网企业，在山西太谷2万亩的红枣基地、百色澄碧湖上千亩的芒果基地，用物联网技术监控均获得成功，两个基地的农产品均成为国内同类；其它城市，如梧州、凌云也已开展了一些信息管理试点项目，如无公害蔬菜、茶叶质量安全追溯。在这个追溯体系中，消费者可以通过网站、电话或手机短信，方便、快捷地扫描获取柑橘运输车辆以及柑橘的信息，并实现快速放行。当前，为了增加农产品的安全性，广西壮族自治区内多项农产品在其生产和流通环节都已经开始使用RFID电子标签技术，借此技术建立了农产品的生产和流通档案。RFID技术推广应用也有一定的难度，因为该技术毕竟属于新兴技术，其价格尚且偏高。令人欣慰的是，随着农产品市场的扩大以及需求的增加，RFID技术也正在逐步走向寻常百姓，实现进一步推广和应用，今后，在广西物联网农产品溯源技术中,RFID技术将会是主流应用形式。再如有些市实施了卫星定位配方测土施肥。在计划施肥中，就可以减少化肥使用量，减少投入即增加收益。如金光农场就实施自动化控制，还应用了全球卫星定位系统。通过这些现代信息技术，已经可以采集和控制远程数据，所有与农作物生长有关的包括温度、风速、风向以及蒸发量、日照辐射量等在内的数据都会被精准采集到，从而有助于土壤中水含量的测定，在对作物进行浇水、施肥时，都可以及时提供科学的信息。借助于现代物联网技术，实现有效节约水、肥以及农药。

二、智慧物流：物联网与现代农业物流的结合

1.物流网在广西畜牧水产养殖中的应用

随着广西农业生产的发展，广西壮族自治区的水产畜牧业也稳步发展，但与其生产相比，其质量安全水平仍然比较低。而且，和畜牧产品质量的国际通用标准要求相比，广西的畜牧水产的质量安全仍有较大差距。为了缩小差距，提高畜牧产品的质量安全水平，迫切需要在畜牧养殖过程及其物流中引入现代技术。而物联网可以使这一想法变为现实。如可以在畜牧养殖过程中植入电子标签，通过电子标签，为每头牲畜建立档案，并且设置相应传感器，并适时监测建立档案的牲畜体征，感知其生长发育状况。此外，还可以依托网络远程控制系统实现对牲畜的投料喂食的智能化。也可根据不同养殖品种的不同需求，在线采集、处理和传输水质环境的参数。信息处理平台还可以实现对增氧设备和饲料投放设施的智能控制，对它们的增氧或喂食也可以实现远程遥控，通过这些现代物联网技术，一旦监测到异常情况，就可实现及时预警。

2.在农产品流通中的应用前景

广西是水果之乡，这里的特色水果很多，如荔枝、龙眼、芒果、香蕉等，大多保鲜期短，鲜嫩易烂。在运输过程中，借助物联网技术，不妨利用CPRS、WCDMA等2G或3G等技术，可在农产品运输车辆上安装GPS定位及温度、湿度等传感器。通过这些传感器，可实时地向调度中心传递运输车辆的相关信息，有效降低农产品运输的损失率。除此之外，还可以利用物联网技术实现农产品运输车辆及货物的快速识别，有效防止伪造和涂改通行证，同时也可实现远程运输。

3.智慧物流：物联网与现代农业物流的结合

智慧物流的发展对于广西物流企业，生产企业，最终消费者，政府部门等都有重要意义，将会给物流行业带来新一轮变革，这种变革既是机遇也是挑战：对于广西物流企业，制造业、物流业等各行业的成本被大大降低。随着RFID技术与传感器网络的普及，企业物流将更加智慧地被融入企业经营之中，打造智慧企业。

三、结语

综上所述，目前，物联网在广西的应用及发展主要还集中在数据采集应用的扩展，仍处于初级阶段。但是，物联网在广西现代农业物流中的应用前景广阔。虽然目前其仍存在着多个问题，如物联网建设成本过高，长效运行机制不够健全，物联网技术难度大以及物联网专业人才缺乏等。但随着物联网技术在广西现代农业物流中应用范围的扩大以及广西农业物联网的应用水平的提升，广西高效品质生态安全农业将会有更好的发展。

作者：梁军 单位：广西机电职业技术学院

农业物联网论文:现代物联网技术设施农业论文

一、物联网技术在设施农业应用概述

据统计，到二十一世纪及时个十年，我国的设施农业种植面积已经位居世界首位，达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来，大范围应用于设施农业，会使应用整个体系更加完善。与此同时，物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其的生长条件，同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境，使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术，实现了技术上的突破，物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广，因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力，同时世界各国人们对其充满了期待，我国顺应时代潮流，提出了“感知中国”的战略，其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去，实现农业现代化与信息化的结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理，对农业生产实现科学的组织与规范的管理，让动植物能够更好生长生产，实现产出较大化。如今，物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统，它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数（如温度、湿度、酸碱性等），在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心，同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策，然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构，触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复，实现目标。

二、物联网技术在设施农业中的应用

当前，在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面，设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用，可以让植物生长环境更好，可以感知家禽牲畜的生长状态，减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨：一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中，其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说，物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下，可以多方位的对农作物实时进行监控，依据监控所得数据进一步采取措施，使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制，同时还节约了各类资源，如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值，当阈值到达一定的界限之后，农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中，人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生，但是往往得到的效果也不尽如人意，同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术，可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测，同时针对观察情况，科学及时地对发现的情况处理，对农作物的灾害防御有很好的作用。在判断灾害情况、范围、程度的同时，还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同，在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。

三、物联网在设施农业应用中存在的问题

随着国家对物联网发展事业的重视，物联网产业持续升温，很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚，使得产品种类多种多样。在这个过程中，这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当，在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖，没有一套公认的、合理的、的评价标准。面对这一困境，需要国家进行适度干预，从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力，根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术，因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及，所以物联网中很多的高新技术并不是适用于我国当前的市场，这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展，其价格也逐渐走低，该技术取得了一定进步。综合上述两种现象，产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持，虽然目前物联网技术取得一定发展，但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭，首先是对关键技术（无线传输等）进行攻关，取得突破，再是对已经取得的技术成果（传感器等）进一步巩固完善。三、当前，我国农业物联网产业分布分散，没有统一的组织，没有明确的分工，这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发，造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个技术平台，围绕该平台，进行交流探讨，避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。

四、就物联网在设施农业发展中的设想

要想使设施农业实现投资少，环保节约的目的就要大力发展农业，这种农业类型以效益作为目标，是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来，并取得一定的应用。农业凭借其减少不必要投资，同时加强农业管理水平，既保障能源消耗少，又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来，食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保障，农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关，用传统的方式往往会消耗大量的人力物力，但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长，监测动植物生长环境的各个指标，真正保障食品安全，实现绿色无公害。当前，传感器应用和比较广泛，但是随着发展很多农户存在自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台，使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。

五、结语

物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展，人们对新的农业技术要求越来越迫切，同时也提出愈发多的高要求，加之国家对物联网的高度重视，使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务，我们才刚刚起步，前路漫漫，需要我们更加努力地进行探索研究。

作者：庞春辉 单位：辽宁机电职业技术学院

农业物联网论文:物联网技术用于设施农业论文

1设施农业物联网技术发展趋势

21世纪是信息化科技飞速发展时期，我国农业正处于这个关键的时期，农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力，随着互联网技术的成熟和普及，要想使“电脑上种地”的愿望可以实现，就必须加快网络信息化技术发展的步伐，为现代设施农业发展提供必要的基础。

1.1传感器种类繁多，功能相近，将向细化

其发功能的方向发展目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。

1.2网络传输管理系统建设滞后，无线通信

技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备，用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号，收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。

1.3人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小

农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。

2结语

设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用，融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术，通过物联网技术的应用，把所有的技术联系在一起，从而达到对农作物生长进行精细化管理，有效降低农业成本，提高农业生产效率，加强环境保护，促进农业发展的信息化、标准化、智能化。

作者：李娅娜 单位：扬州商务高等职业学院

农业物联网论文:农业物联网种植技术分析

1物联网技术的概念

物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”,然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。它主要通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络手段。

2国外物联网技术的发展概况及在设施农业种植中的应用

2.1国外物联网技术的发展概况

国外在20世纪后期就已经开发了基于网络化、分布式的温室环境控制系统。日本四国电力集团开发了“OpenPlannet,OP”双向远程监控系统，利用基于以太网的嵌入式网络技术实现了温室环境和视频的实时动态监控。英国的无线系统公司开发了系列无线设备用于花园温室或储藏室的霜冻和入侵警报系统、远程无线洒水系统、通风加热控制系统等。希腊的Loukfam公司开发了基于工业计算机的温室环境、营养液的综合调控系统。美国GreenAir公司生产的GHC100模型6温室控制器基于TCP/IP通信实现了6连栋温室的多方位环境控制。美国Electrodepot公司生产的Abacus128型温室控制器实现了本地或远程的网络化温室环境控制。

2.2国外物联网技术在设施农业中的应用

美国很多大学在无线传感器网络方面开展了大量工作,如加州大学洛杉矶分校的CENS实验室、WINS实验室、NESL实验室、LECS实验室、IRL实验室等。另外，麻省理工学院获得了DARPA的支持，从事着极低功耗的无线传感器网络方面的研究；奥本大学也获得DARPA支持，从事了大量关于自组织传感器网络方面的研究，并完成了一些实验系统的研制；宾汉顿大学计算机系统研究实验室在移动自组织网络协议、传感器网络系统的应用层设计等方面做了很多研究工作；州立克利夫兰大学（俄亥俄州）的移动计算实验室在基于IP的移动网络和自组织网络方面结合无线传感器网络技术进行了研究。此外新加坡国立大学的无线传感器网络实验室等也开展了无线传感器网络方面的研究。除了高校和科研院所之外，国外的各大知名企业也都先后参与开展了无线传感器网络的研究。克尔斯博公司是国际上进行无线传感器网络研究的先驱之一，旗下的无线传感器网络硬件产品众多，为全球超过2000所高校以及上千家大型公司提供无线传感器解决方案。目前Crossbow公司与软件巨头微软、传感器设备巨头霍尼韦尔、硬件设备制造商英特尔、网络设备制造巨头、著名高校加州大学伯克利分校等都建立了合作关系。此外德州仪器、微处理器制造商Atmel等也都在传感器网络领域投入极大的资金和科研力量。这些都为无线传感器网络进一步的发展以及最终的商业化奠定了坚实的基础。近几年，物联网技术在设施农业中的运用卓有成效。位于加州Oxnard的草莓培育商NorcalHar-vesting安装整套物联网系统，实施追中植物的状况，系统根据空气和土壤的状况，自动触发相关行为，如浇水或调节温度。这套系统由ClimateMinder开发，目前已被二百多家温室和苗圃所采用。此外，该系统还在土耳其一家鸡场、烟草存储厂和冷藏仓库使用。现在这套系统正研究应用于高尔夫球场的可能性，如追踪浇水量及草地是否被正确浇灌。

3国内物联网技术的发展概况及在设施农业种植中的应用

3.1物联网技术发展历程

物联网最早于1999年提出，即把所有物体通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)了“ITU互联网报告2005：物联网”，正式提出了物联网的概念。物联网概念被提出以后，迅速风靡全世界，已成为全球瞩目的关键词，被业界广泛认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。在中国，2009年8月7日，国务院总理在无锡微纳传感网工程技术研发中心视察工作时表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术；2009年8月26日，工信部总工程师朱宏任在中国工业经济运行2009年夏季报告会上表示，我国也正在高度关注、重视物联网方面的研究；2009年9月11日，工信部传感器网络标准化工作小组的成立，标志着我国将加快制定符合我国发展需求的传感网技术标准，力争主导制定传感网国际标准。2010年3月5日在十一届全国人大三次会议上，总理又首次在政府工作报告中要求加快物联网的研发应用。至此，物联网建设上升到国家战略高度。

3.2物联网技术的发展概况及研发成果

一是技术国际标准制定方面。我国物联网技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。在世界传感网领域中，中国、德国、美国、韩国共同成为物联网技术国际标准制定的主导国。二是无线通信网络方面。无线通信网络已经覆盖了城乡，从繁华的城市到偏僻的农村，从海岛到珠穆朗玛峰，到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现“物联网”必不可少的基础设施，安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。三是无线传感网络软件方面。国内在基于国外的操作系统之上，开发自己的中间件软件。实现了对MantisOS、TinyOS和SOS多操作系统的支持，屏蔽了不同操作系统的差异性，同时扩大了硬件节点的选择范围。“云计算”技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。四是技术理论研究方面。国内研究机构对无线传感器网络网络协议、算法、体系结构等方面，提出了许多具有创新性的想法与理论。在这方面，国内的南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学等都取得了一些相关的理论研究成果。

4新疆物联网技术在设施农业种植中的应用

4.1新疆物联网技术在设施农业种植下的应用情况

在传统农业中，人们获取农田信息的方式很有限，主要是通过人工测量，获取过程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，获取的作物环境和作物信息。在现代农业中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集信息，可以帮助农民及时发现问题，并且地捕捉发生问题的位置。这样一来，农业逐渐从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，促进了农业发展方式的转变。目前我区设施农业生产由于缺乏相应的智能化技术与设备，使得设施农业栽培技术和管理技术手段落后，无法实现设施农业精准化、自动化生产，设施农业智能化规模效益没有形成。要实现高水平的农业，实现我国农业向精细化、集约化方向发展，利用科技进步，特别是重视信息技术在农业领域的应用至关重要。实现物联网技术在农业领域中的应用是改善我国农业生产手段、提高农业生产效率和生产水平的有益尝试。物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。推动农业专业人才向农业加IT复合型人才转变，为以后运行维护和改良改善打下坚实的基础。

4.2新疆制约设施农业种植应用物联网技术的因素及问题

(1)设施农业科技含量低，技术水平低下。设施农业是借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件的新农业生产方式，是高产、高效、品质和技术密集型的农业。近年来，国外如以色列、荷兰等国在设施农业中研究和生产方面已达到很高水平。塑料大棚和日光温室为主体的设施农业正迅速发展，但与国外相比，新疆地区设施农业普遍存在科技含量低、劳动强度大、生产水平和效益低下等缺点。因此，迫切需要技术改进，以提高设施农业发展的整体水平。

(2)信息化程度低，产业链不完善，从事研发、生产、应用、服务的机构和企业很少。新疆地区信息化的建设相对滞后，多数的研究是在实验中完成的，没有同实践相结合，因此缺乏适用性。信息产品的研究是影响农业信息化发展的一个最主要因素，缺乏适用的软件，应用时间短等因素使管理层面还没有体会到信息技术带来的效益，这在很大程度上影响了决策层的积极性。信息意识谈薄、人员素质参差不齐也是影响信息化建设的一个重要方面，由于农业整体发展水平限制，条件艰苦等导致行业中十分缺乏经过正规教育的专业人才。

(3)信息资源共享不够，物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。物联网本身标准制定工作滞后，不同企业同一技术产品不能互联互通，影响到先进技术推广应用的规模效益。

(4)物联网信息安全技术和管理能力有待提升。使用无线识别智能设备时，数据泄漏、数据共享和无线监听的可能性和风险会上升。

5设施农业种植中物联网技术的发展趋势

5.1市场现状及应用前景

要实现高水平的设施农业，实现我国农业向精细化、集约化方向发展，必须利用科技进步，特别是重视信息技术在农业领域的应用至关重要。实现物联网技术在农业领域中的应用是改善我国农业生产手段、提高农业生产效率和生产水平的有益尝试。物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展在现代化温室栽培领域，物联网技术地呵护果蔬和作物的秧苗。在这个过程中，温度传感器、湿度传感器、pH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、pH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保障农作物有一个良好的、适宜的生长环境。在果蔬和粮食的储藏中，温度传感器发挥着巨大的作用，制冷机根据冷库内温度传感器的实时参数值实施自动控制并且保持该温度的相对稳定。由此可见，物联网在农业领域具有广阔应用前景，在农田、果园等大规模生产方面可借助物联网技术把农业小环境的温度、湿度、光照、降雨量等，土壤的有机质含量、温湿度、重金属含量、PH值等，以及植物生长特征等信息进行实时获取传输并利用，而这对于科学施肥、灌溉作业来说具有非常重要的意义，已成为目前农业物联网研究领域最主要的课题之一。

5.2效益分析

近年来，随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。在监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度，湿度，风力，大气，降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等方面，物联网技术正在发挥出越来越大的作用，从而实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾，提高农业综合效益，促进了现代农业的转型升级。将物联网布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息，这些信息在数据汇聚节点汇集，为调控提供了依据。网络对汇集的数据进行分析，帮助生产者有针对地投放农业生产资料，智能地控制温度、光照、换气等动作，从而更好地实现耕地资源的合理高效利用和农业的现代化精准管理，推进我国耕地资源的高效管理和利用、农田管理水平和农业生产效能的提升。将物联网技术应用于设施农业不仅具有重要的经济效益，而且其获取的详细耕作信息有助于解决许多未知问题，不仅能减少温室污染物排放，还降低病虫害发生率10—20%，降低温室生产成本30%以上，提高农民劳动生产率30%以上，提高温室经济效益20%以上。可广泛应用于蔬菜、林果业、中药材种植、食用菌培养和牲畜养殖业，是实现自治区“十二五”设施农业发展目标的关键技术。

农业物联网论文:农业物联网技术及创新发展策略

摘要：每一次的科技革命都意味着，整个社会都会进入一种全新的发展状态，互联网将人与人之间的关系网拉的更加紧密了。继互联网之后的物联网，突破了之前单纯的人的界定，将物加到了关系网之中，成为了又一次的重要变革。本文通过对物联网及其在当前的应用的介绍，破除了物联网的晦涩的形象，并对物联网的创新发展提出了一些策略。

关键词：农业；物联网；应用；发展

最早的网代表的蜘蛛吐丝织出来的蛛网，后来人们将人与人之间的看不见的联系成为网。网的种类十分的多种多样，有关系网，互联网等等。但是这些网都是指人类内部之间的，并没有人与物或者，物与物之间的网络，于是物联网应运而生。

一、物联网的概念

交际网主要强调的是人与人之间的关联，正如同它的名字所说的一样，物联网着重强调的物与物之间的交流。当代社会的科技发展很快，新的科技产品琳琅满目，新的科技理念目不暇接。在传统的农业生产中，也产生了新的具有推进作用的新科技，物联网。物联网主要是运用现代高科技的互联网等技术，将传统的农业生产变得规范而且有序，同时将传统农业置于监控管制之中，将农作物的状态置于自己的控制之中。给生产生活提供了很大的便利。互联网的重要任务是信息的交换，而物联网的作用则主要集中在信息方面的收集。任何事物经过物联网的录入，都能够它的定位，使人感觉清楚和明白。不同于文字或者画像中的苍白无力的单方面的表现，物联网中的事物给人更多的是更加具体，更加细节的认识。物联网通过对事物具体数值的监控，和对相关数值的分析研究，达到了测量的目的。科学是推动生产的重要动力，物联网更是推动生产的重要动力。物联网的发展展现着科技的发展，科技的发展促进着物联网的发展。在遥远的古代，中国就一直采用重农抑商的策略，可以毫不夸张地说，农业是中国立足的根本。在中国相比于传统的农业来说，物联网支持下的农业显得更加科学，更加符合可持续发展的战略，也使得农业产生了新的发展的道路。

二、农业物联网技术的应用

（一）在农业育种中的应用

如果说农业是中国立足的根本的话，种子的质量就是农作物立足的根本。物联网技术下，所有种子的品种，信息，数据被记录了下来。有了这些数据，就可以通过控制变量的方法，来观测哪种种子才能成长为更的农作物。在现实生活的育种运用中，物联网还有许多其他的用处，通过有效的观察，可以人工培养，甚至于可以人工完成某些新型种子的培育。优胜劣汰，在种子阶段就做到选取最有的种子进行农业生产，以获得较大的利益。

（二）在设施园艺生产中的应用

在大街的街边，有的时候我们可以看见有些草坪上有一个小小的洒水器，它的身边并没有其他人的操控，但是它却能够自动洒水，可谓是十分神奇。这个就是物联网在园艺设施上的应用。在物联网的控制下，并不需要人力来完成这个工作，只需要在物联网的系统中输入一定的数值，然后通过机械的操控，就可以达到把控的目的。这样做，既节省了人工费用，又防止出现了数据失误。

（三）在禽畜养殖化管理中的应用

除了农业种植业以外，农业另一个特别重要的内容就是畜牧业。那些整天嘈嘈杂杂的小动物，虽然每天都在说话，但我们并不能了解它们说的意思。它们身体出现什么状况，或者突发什么疾病，我们也不能做到很好的发现工作。这时候就是物联网大展神威的时候了，物联网通过一系列的技术手段，将这些小动物的参数都记录下来，一旦参数发生意外，在参数范围之外变化，我们就可以得到有效的信息，这些小动物就可以得到及时的帮助。

（四）在农产品质量检测中的应用

由于在养育，培育过程中，农产品的数据都在物联网上有相应的记载。这相当于每一个农产品都有自己的身份证，从它的出生到死亡都有严格的记录。这形成了一个庞大的系统，在这个系统中我们可以随时查看这些农产品的生产过程中是否出现了其他不良情况，真正做到了从源头处把控农产品的质量。

（五）在资源调控中的应用

任何科学养殖，都离不开数据的支撑。袁隆平的杂交水稻也是用数据证明了自己的优势。在物联网技术下，所有的农产品数据都集中显示在物联网信息网中，物联网拥有最多的信息量。信息量的多寡在一定程度上决定决策的正确性。有足够多的信息支撑才能够得到比较正确的决策，所以物联网所提供的信息资源极大程度地帮助了管理者做出正确的资源配置决策。

三、农业物联网技术的创新发展策略

（一）提高信息感知与识别技术

对于信息的收集来说，信息的获得是十分重要的。而信息的收集，主要依靠物联网的感知和识别技术，在这种技术的支持下，物联网能够快速而地进行信息的收集工作。在当下，由于物联网该方面并未成熟，所以还有很大的发展空间。

（二）加强信息传输和自组网络技术

由于物联网还属于一个较为新型的事物，所以的使用受众较小，网络的覆盖率也较小，这就使得物联网的网络版图较小。只有庞大的网络才能够提供更多的信息内容支撑，才能使决策更加的正确。

（三）提升云端计算技术

在当前的互联网时代中，云的概念被广泛地提了出来，各种网络云盘占据了原本移动硬盘所占有的市场份额。云端计算技术之所以有那么多的支持者，主要是因为它提供了很大的便利性。云端技术使得一份资料变得移动起来，不管在何时何地都能查看有关的资料，而不局限于某台电脑。物联网的属性要求它必须在云端技术上下一定的功夫。

四、结语

无论是互联网技术，还是物联网技术，说到底都是为了我国的经济更好更快地发展。在各项技术中，创新求变永远是不变的必胜的法宝。物联网是我们科技技术上的一大步，但是如何将步伐迈的又大又稳，就需要我们不断地总结和进步了。只有不断地进步，才能为科技事业注入源源不断的活力。

农业物联网论文:物联网技术在农业的应用

摘要：农业发展自古以来都是我国的重点发展的对象，进入21世纪以来，世界走上了信息化、现代化的道路，当然在农业发展中新兴技术的加入也是必然的。农业物联网技术在农业中的应用，可以真正解决三农问题，保障农产品质量、产量的同时还可以保障农产品的安全性。自从物联网技术应用于农业，对农业的发展愈发深入，笔者认为现阶段农业的发展离不开物联网技术。

关键词：农业物联网技术；农业发展；应用

1物联网的概念及农业物联网

物联网技术在农业当中的应用这就是农业物联网的定义，理解起来相当简单。这其中涉及了农业中十分广阔的方面，包括监测农业温室，农业滴灌，淡水水产养殖水质监测等各个方面环节。利用传感器的大量使用形成有效的监控网络，通过监控网络实现农业信息反馈[1]。为便于及时发现农业生产中的问题，及时反馈问题的位置，结合农业和现代生产技术，实现智能化，自动化设备在农业生产中的应用。农业物联网的出现对提高我国农业生产力发挥了巨大作用，随着农业物联网的普及，传统的低效、随意的农业生产方式也在逐步完善，信息化、现代化的农业发展是必然的趋势。

2现代农业中物联网的应用

2.1物联网在农情监测中的应用在我们国家，国民经济中农业是重要的组成部分。目前来说，国的农业生态环境非常脆弱，面临着巨大的隐患。并且极端天气等气象灾害持不断增多的趋势，土地荒漠化、盐碱化、沼泽化非常严重，加上干旱频发、水土流失、滥砍滥伐等现象，农业生产面临着严重的威胁。物联网技术作为一项新兴的信息技术已经被列入我国国家产业路线，并且在积极的学习国外先进的物联网农业管理经验。在重要的农业时节，农业生产的关键节点，以及旱涝灾情的迅速救助，都需要的农业信息。物联网技术在农业生产中的应用正是促进三农持续发展的重要保障[2]。2.2物联网在设施农业中的应用物联网技术在设施农业中的应用，可以保障农业成产。通过农业设施生产，可以生产无污染蔬菜、绿色蔬菜、有机蔬菜等等健康、绿色的农产品。这些有机的绿色产品，对于维护公共卫生有重要作用。从某些方面来说，农业设施的发展可以保护人们食品安全的重要保障。有机蔬菜生产，能有效解决蔬菜质量问题，而且能有效提高农民的收入，特别是促进农业转型，具有重要意义。传统设备技术含量低，产量低，效率非常低。物联网技术应用于农业设施，提高农业生产设施的效率。智能温室的这种环境设置都需要进行精密的设计，其中做最重要的有湿度、温度、通风、灌溉等等。这在传统的温室中必然要消耗大量的人力和资源，不免会增加温室生产成本，物联网技术的加入对温室作用就显而易见，一方面可以节约生产成本，另一方方面还能保障温室生产的效率，而且在保障各个环境数据的同时农作物的质量也能加以保障。2.3农产品质量的监管农产品质量的监督应用物联网技术，可以大幅度提高管理的水平。近年来，中国食品安全事故频繁发生，对社会产生不利影响，这其中可以说有着质量监督很大的责任。怎样进行有效的农产品监管是当前十分尖锐的问题，目前来说，这是农业监管部门要首先考虑的问题。而在管理农产品中，使用物联网技术可以很好的完成这一任务，物联网技术可以有效地实现将整个农业生产和供应链的监控。总的来说就是从种子，饲料供应，到农产品销售和整个消费过程，都可以实施有效的监测。例如，在大米，面粉，肉类，乳制品等食品标签的电子标签中，可以实现对农产品的跟踪。

3结束语

综上所述，物联网技术与现代农业技术的结合是未来农业发展的趋势，也可以说是提高农业生产水平的好、最快的方式，笔者认为这是解决农业、农村、农民（三农）实质性问题的关键所在。我们要高度重视物联网技术为农业发展带来光明的前景，明确物联网技术在农业发展的重要位置，采取一系列积极措施，有效促进物联网技术在中国的农业生产应用，真正做到为中国农业发展转型成现代化农业做出贡献。虽然物联网技术在农业生产中还存在一些问题，但随着非网络技术的不断完善，中国农业将进入一个新的发展时期。

农业物联网论文:农业物联网技术对葡萄种植的应用

摘要：物联网技术近几年来发展迅速，被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。其在各行各业中逐渐得到推广应用，尤其在农业领域中的应用更是为农业发展开创了一条崭新的途径。农业物联网技术应用于葡萄种植可以帮助农户实时监控葡萄的生长状况，推进葡萄种植的自动化与智能化，实现对葡萄种植的科学管理，增产增收。该文将在简单介绍农业物联网技术的基础上，重点探讨物联网技术在葡萄种植中的应用。

关键词：农业；物联网技术；葡萄种植；应用

农业物联网技术是物联网技术应用于农业领域的具体体现，农业物联网是指利用射频识别（RFID）、智能传感器、网络通信等先进技术设备，将农业系统中的动植物、环境要素、生产设施工具与互联网连接起来，利用网络进行信息的实时传输和分析，实现对农业生产的智能化监控和管理[1]。农业物联网技术是对物联网技术的一种拓展，可帮助人类提高对农业系统的调控能力和对突发事件的应对能力。在当前科学技术不断发展的时代背景下，物联网技术正悄悄走进农业种植领域中来，葡萄种植中农业物联网技术的应用就是其中的典型。

1农业物联网技术在改善葡萄种植环境中的应用

应用农业物联网技术，在葡萄种植区设置多个物联网信息采集点，进行葡萄生长环境条件的信息采集，包括葡萄种植区内的温度、湿度、光照条件、二氧化碳浓度、土壤水分、土壤养分等，利用互联网将各个信息采集点联系起来，通过网络将信息传输给终端管理平台，再由管理中心的计算机对所采集的种植环境信息进行整理分析，判断该种植环境下葡萄的生长状况，然后根据分析结果，将所需处理的事项以命令的形式传输给控制柜，对葡萄进行灌溉、施肥、喷药等。某葡萄种植园引进物联网技术后不仅节省了人力物力，还节省了成本，提高了收入，该葡萄种植通过应用物联网技术，每亩葡萄可节省2000余元的人工费用，施肥和灌溉的费用也节省了近50%，每年减少农药投入在300多元左右，葡萄的亩产值也由原先的每亩3万元增加到了如今的每亩3万7千多元，大大提高了种植户的收入。原先依靠经验种植葡萄的情况已被当下物联网智能化管理所取代，通过物联网技术可实时采集、存储其所在地点的各种土壤和环境参数，获得包括土壤温度、水分、空气湿度、光照度等数据，这些数据直接输入监控室的计算机内，农户点点鼠标就能及时了解结果。如果数据显示湿度不够，那么轻点鼠标发出指令，根据预先设置好的程序，自动启动水泵给葡萄喷灌[2]；另外种植园内安装了移动视频监控，农户在家中只要通过电脑或手机，就可以随时看到种植园内部的情况。

2应用农业物联网技术实现葡萄智能化灌溉

滴灌技术是目前葡萄灌溉常用的技术之一，滴灌技术的应用在很大程度上节省了水资源，实现了水资源的有效利用，但其也存在诸多问题，例如滴头出水的孔径小，容易堵塞；灌水不均匀；关闭部分管道后，会造成管道内部压力增大，易损坏管道；灌溉时间和灌溉量很难进行精准控制等。应用农业物联网技术，引进自动变频灌溉系统（见图1），通过物联网控制箱和专家信息系统，根据所采集信息对葡萄进行灌溉。自动变频灌溉系统运用了变频技术，可实现水泵的自动启动和停止，不需要长时间运行，减轻了水泵的负荷，只要设定好相关参数，即可保障管道内水压和水流速度维持在一个合理的范围内，避免了对管道的损坏，减少了管道堵塞现象的发生[3]。物联网可通过各种传感器感知葡萄种植土壤中的水分含量，当检测到土壤水分较少，影响葡萄生长时，传感器就会将信息传输给管理中心，管理中心收到信息后，发送指令将所需灌溉区域的电磁阀打开，自动给需灌溉的葡萄浇水。当灌溉到一定程度后，由专家信息系统对是否继续进行灌溉做出判断，专家信息系统可以将专家知识和相关种植经验转换为控制参数，再将其传输给控制中心，为判断当前情况提供的依据。

3葡萄种植中的智能监控

智能监控在葡萄中的应用同样也是属于物联网技术的一种，通过智能监控系统，控制中心的管理人员可直观地观察到葡萄种植区域内的人员管理情况和葡萄生长状况，为葡萄种植管理和人员调度提供了图像等直观信息，提高了管理效率。另外，通过监控摄像头传输回来的高清图像和视频，管理人员可对葡萄的生长状况做出判断，对葡萄出芽、开花、结果等过程有一个直观的了解，当发现葡萄出现病虫害或生长不良时，可直接将获取的图像和视频传输给现场的工作人员，现场工作人员再根据接收到的图像和视频，并结合物联网传感器所采集的种植环境信息和专家信息系统所提供的专家知识找出出现问题的葡萄植株，判断病虫害类型，查清葡萄生长不良的原因，并采取针对措施进行及时的处理。智能监控系统也可实现异地实时监控，只要有网络，管理人员可在任何地方通过电脑或手机查看葡萄生长情况和工作人员管理情况，方便快捷，具有较强的时效性，其已成为葡萄种植生产管理中不可缺少的一部分。

4葡萄种植物联网平台的构建

葡萄种植物联网平台主要包括环境信息采集系统、自动控制系统和智能监控系统等，种植园内的工作人员可通过网络访问该种植园的网站，在控制平台通过一系列的操作实现对园内各设备的控制，通过监控摄像头传输回的图像来掌握葡萄的生长状况。管理人员也可通过设置在园内的各种传感器传输回的环境监测信息来了解葡萄的生长状况，并通过专家信息系统来实现对园内葡萄生产的指导与管理。借助于物联网平台消费者可实时了解葡萄是否成熟，葡萄在种植过程中是否绿色环保，由此一来，消费者对于葡萄的质量有了更进一步的信任，从而扩大了葡萄的销量。环境信息采集系统主要通过各类传感器完成信息的采集，物联网传感器节点是采集系统的最末端单元，在布置传感器节点时，既要保障传感器节点能检测到种植环境的各类参数，又要保障其能覆盖整个园区，实现系统效率的较大化。传感器节点的结构如图2所示，包括传感器模块、计算与存储模块、通信模块、电源模块，监测节点采用无线传输，每隔一定距离就布置一个监测节点，按照不同的地面高度，将监测节点层次化，在距离地面不同高度各设置一个监测节点，用以监测园内空气湿度、温度、二氧化碳浓度、光照强度等，另外设土壤pH值传感器和氨氮传感器，用支架将其分别插入土壤中。智能监控系统（见图3）主要是对环境信息采集系统所采集的信息进行分析，根据分析结果对园内的空气、温度、湿度等做出适当调整。智能监控系统以微控制单元为控制中心，电池模块对系统进行供电，利用无线网络将采集的数据和信息传送到PC机端，再通过PC机进行显示，并与标准的葡萄生长环境信息进行比对。

5结语

农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。葡萄种植中的农业物联网系统的是通过无线网络传输和各类传感器的监测来实现对葡萄种植的管理，实时采集葡萄种植区域的环境信息，进而进行分析、处理和预测，优化葡萄生产管理工作，避免了资金的浪费和环境污染，提高了葡萄生产管理水平，节省了人力物力，在保障葡萄质量的同时，也实现了增产增收，提高了种植户的收入。农业物联网技术是实现葡萄种植业长远发展的关键。

农业物联网论文:农业物联网技术创新及应用策略

摘要：在国家“四化同步”发展战略的背景下，积极推进农业物联网的应用发展，对促进农业信息化和农业现代化的融合具有重大意义。物联网技术也被很多地运用到农业的众多领域。而农业邻域也是多物联网技术需求最迫切、难度较大的领域之一本文将从农业物联网的概念、物联网在农业中的应用现状、智能农业系统主要功能这几个方面对物联网技术在农业领域的作用进行剖析，从而对农业物联网的发展提出建议以及展望。只有加强农业物联网技术集成平台建设，加强农业物联网产品设备检测才能进一步优化和改善政策环境，为我国农业物联网可持续大展提供参考。

关键词：农业；物联网；智能农业

1物联网的概念

“物联网”翻译成英文是“TheInternetofThings”由此可见，“物联网”的重点就是物品与物品之间的交流，物联网是继互联网以及计算机发展之后的第三次大规模的科技发展的时刻。在运用现代物联网技术的基础上，在红外线探测技术的帮助下对农作物的发展情况进行实时监测以及实时采集被测农作物的信息，这些信息将在短时间内被集合完毕发送给检测者。这种正在建设中的新型的物联网技术，能够实现物理世界、计算机世界以及人类社会这三个世界的联通以及发展，对物联网技术的普及具有战略意义。而同时也给人们的生活提供了便利。物联网的重中之重是对信息的采集，在经济飞速发展的今天，信息对于经济的发展具有决定性的作用。互联网技术高速发展，人与人之间交流往往更多地依赖互联网。而物联网的出现也印证了这一点，经济的飞速发展带动了人们各种方面的需要飞速增长。而相较于互联网来说，物联网的优势就是能够将触手伸到互联网所不能企及的方方面面。在互联网上，人们往往只能感受到一个非常平面的形象，但是运用了物联网之后，人与人之间将可以全方面的感知对方，这种感知不再是单一平面的，而是立体以及三维的。由此可见，物联网的产生将会为整个社会经济结构带来一次较大的改革。而物联网也将为互联网的进一步发展提供可供选择的方向。总而言之，物联网就是通过现有的先进技术并将其运用到物品的传递以及监控过程中，将物品的任何细节都与互联网连接起来，进行信息的及时手传达。以便于实现物品的交换和传递。智能化的物品传达也能实现迅速的定位以及跟踪。物联网的快速发展也将为我国的科学发展提供一个新的平台，让世界的目光都注意到我国科技的进步。而我国作为一个农业大国，在农业高速发展的今天，对物联网的需求则更为明显。物联网的发展也将给我国农业结构带来调整，为传统农业的升级起到了巨大的推动作用。

2物联网在农业中的应用现状

在关注我国物联网发展的同时我们也要将目光注视到欧美各国的物联网发展，欧洲的物联网被分为很多个层次，且在物联网的发展过程中，农业以及养殖业的物联网发展最为重要。为了使得农业发展过程中，农作物的发展情况被及时时间获知，作物的生长形式、水土状态以及是否有虫害，这些在物联网发展中都是需要解决的细微的问题。在信息传输层中，传感器获取各类数据的功能被放大，信息应用系统将会制定科学的管理模式以及定时定量的肥料施加都体现了对生产过程的严格控制。这些年来，为了适应社会经济结构的变化，欧美一些国家率先开展了农业领域的更新以及变革，实现了物联网在农业领域的大范围使用，形成了一批良好的产业化应用模式，推动了相关新型产业的大规模发展。农业物联网的发展也促进了其他物品在物联网的发展，为物联网的多方位发展奠定了基础。而我国作为一个农业大国，在农业物联网的发展方面具有较大的需求，为了保障农作物在传递过程中的实时消息反馈，物联网将会渗透到物品的传输、检验等多个环节，实现成本的节省以及农作物收获之后的高效流通，在农作物物联网这个方面还有很多功能正在探索过程中。

2.1农业资源利用

在农业资源探测以及监控方面，我国可以利用卫星对土地的实时信息进行探测并将探测效果传递给各级监测系统，实现信息的整合以及分析，经过层层监控和分析之后，将会较大限度的农业范围的统筹与规划。对农作物的事实情况的把握也将会十分清晰而明了。与此同时，为了方便农作物的采集，实现农业资源信息的及时反馈，GPS定位系统也将会运用到农作物的定位之中来。只有这样才能实现农业资源的不浪费。目前，在农业资源整合、农业资源的探测、土壤成分的检测以及害虫的防疫当中都使用了GPS技术，GPS技术也就是定位技术利用卫星，对大面积的农作物能起到很好的检测作用。为了使得有机农作物的生长更加健康也有利于农作物整体的把握，而且从国外引进的新型技术也可以对农田里的各种情况都能制定出一套的应对政策，对突发情况进行监控并且及时反馈到监控者那里。特别是如今的农业发展已经进行到一个精细农业的状态，对由于环境变化引起的农作物的变化都需要有效的应对。在检测区域中构建基础网络和安装传感器，用于采集水温、PH值、电解质等等多种参数，及时的水况反应能够将水环境参数上传至检测中心并进行分析。

2.2农业生态环境监控

农业生态环境监控是保障农作物安全以及生态安全的重要基础，为了对农业生态的环境进行多方位的监控，还需要做到以下几点。一方面，要加强立法，完善的相关政策法规才能解决在生产过程中的诸多问题。也对许多重要问题的解决提供模范的解决方式。另一方面，在建立农业物联网的同时，对农业生态环境监测网络的构建也必不可少。因此国家必须要运用高科技手段融合互联网实现对农业生态的自主监控，为了农业的可持续发展做出自己的努力。我国的生态环境在形势趋于变好的今天仍然存在很大的问题，因此对环境监控方面仍然不可松懈，对大气环境，对河流污染以及草木覆盖程度的监控形势都比较严峻。经分析研究后发现，地面监测站与遥感技术的结合是组成我国环境监控的主要手段。在前期卫星不曾覆盖的地点进行人口测量，在无线传感技术发展的同时开展了无数的网络监测站点。星星之火可以燎原，在星星点点的检测站的建设下，我国的环境检测形成了一个巨大的网络，这些系统依靠传感器以及无线通信技术，是我国农业发展的强大后备军。

2.3农业生产精细管理

建立农业物联网的前提是实现对精细农业的管理。只有将农业的生产环节与高新技术发展结合到一起，才能较大限度地为农业的发展带来帮助。在集成了信息技术以及GPS技术以后，农作物的生产环节变得无限透明，对农业生产信息的获取，对生产环节的管理以及突发事情的应对决策都显得十分智能。

3农业物联网的技术创新

农业物联网的技术创新主要表现在以下几个方面：1）数据收集：在农作物的生长过程中，对农作物生长环境中的温度、湿度、PH值、二氧化碳含量都实现了实时监控。在上述所测数值出现超出常态的变化时，监控者可以及时时间发现，并且在物联网络上找到解决方案，并且对作物生长环境中的设备进行调控。2）视频监控：在物联网迅猛发展的今天，用户只要拥有一个手机或者电脑等等其他的移动设备，就可以实时关注自己所订购的农作物的生长情况，也可以根据监控室内的作物实际情况实施远程想法的传达。3）数据存储：在物联网监控过程中所产生的农作物的数据往往能反应农作物生长中的种种问题从而为以后农作物的生长提供素材，在农业物联网中实现一个档案的存放。4）数据研究：系统将会在收集到数据之后，及时时间实现报表的制作，让用户及时时间感受到农作物的生长情况以及空间分布情况。5）远程控制：由于物联网的便利性以及可操作性，用户可以在任何时间、任何地点进行农作物的监控以及对温度、湿度的操控。6）错误报警：系统将会给用户权限设定一些警戒线，超出警戒线，物联网将会及时时间通知用户，让用户能接触到农作生长的每一个环节以达到自己的理想生长情况。

4推动农业物联网进程的建议和展望

我国幅员辽阔，并且由于农作物生长范围较大，因此建议物联网建立专业的工程专项，在农业发展优势区域实施新型农业经营主体的应用需求，在已有试点区域的基础上，扩大物联网试点的范围。与此同时，物联网作为一个新兴产业，政府在一些措施以及政策的制定和实行上还不是非常的完善，而物联网又具备高投入、高风险的特点，为了支持物联网的发展，政府应该在税收等方面对物联网发展进行减免、甚至补贴。并且根据种植作物的不同实现不同的补贴限额。物联网技术在我国的很多领域发展还不够成熟，但是在大环境下，我们在政策的支持下或许能够奋起直追，与欧美国家站在同一起跑线上。目前，在农业育秧阶段已经实现了物联网的渗透，可以预见的是，在不久的将来，互谅网将会发展到农作物生长的方方面面。由于手机、pad、电脑等等用品的普及，用户的实时监控也不再是梦想。利用物联网技术，结合政府设立的无数监测站可多方位地掌控我国生态环境中的雨、水、干旱、大雪等等问题。为农作物的生长提供及时的预警报告，为农作物的及时保护提供了方案支持。而到了农作物成熟阶段，用户可以直接在家里实现对收割机等大型农业设备的监控以及同GPS技术对它们的位置进行实时掌握，不仅如此，强大的物联网还能实现用户对实时路况的掌握以便于达到农用设备资源的不浪费，为他们实现运行效率的较大化提供较大的帮助。与此同时，用户还可以对收割机内部的温度进行控制。因此，物联网在农业发展中的前途不可限量，几乎方方面面都可以运用到物联网，而未来的农业在物联网技术的支持下，也会更加的智能，这对我国农业的发展拥有者巨大的作用，对人工成本的降低将会是一笔巨大的财富。

农业物联网论文:物联网操盘智慧农业

随着物联网等新一代信息技术加快与农业深入融合，信息化与农业现代化正在形成历史化交汇，农业信息化发展迎来了前所未有的发展机遇。充分利用物联网等信息技术改造传统农业，对农业生产要素进行数字化设计、智能化控制、精准化运行、科学化管理，是加快建设智慧农业，推进农业现代化的必然选择。

近年来农业部大力推进物联网在生产经营中的应用，信息技术正加快从实验室走进田间地头，走到圈舍鱼塘。国家物联网应用示范工程智能农业项目和农业部农业物联网区域试验工程深入实施，在全国范围内总结推广了426项节本增效农业物联网软硬件产品、技术和模式，有力推M了农业节本增效和生产智能化管理。

本刊记者参考农业部于2016年底的《全国农业物联网发展报告》，梳理了我国农业物联网发展情况，选编了物联网在大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品质量安全追溯等方面的一些成功经验做法，以供广大读者研究参考，助力涉农工作者更好地搭上信息化快车，为加快农业现代化建设做出新贡献。

农业物联网论文:物联网技术及其在农业生产中的应用研究

[摘要]随着信息时代的发展，物联网技术在农业发展中占据了举足轻重的位置，信息化提升了农业的生产效益和农产品的流通，推动了农业技术的运用，物联网的普及能帮助农业从事者及时针对性的获取农业相关信息，并能通过其促进物联网技术在农业中的应用。

[关键词]物联网 农业生产 引用研究

一、物联网技术简介

物联网代表着现代信息技术的近期发展方向，其是“信息化”发展走向实际应用的一个阶段。其英文名称是“Internetof things（IoT）”。物联网虽然在应用过程中更加注重实际推广应用，但其核心还是互联网，它通过把互联网的功能细化和延伸，向外传递信息作用的表达；物联网由于在实际的应用过程中也是对信息的交换和通信，通过它实现智能感知、智能识别等通信感知技术。其随着互联网技术的发展，其应用的范围也越来越广。物联网是在互联网的基础上开发应用的，物联网的发展离不开互联网技术的支持。互联网现已广泛应用于各种工业生产中，其中在农业生产中也有广泛应用。

二、物联网技术在农业生产中的应用研究

2.1应用情况简介

物联网技术在农业生产中的应用研究有许多方面。如：农业施肥一体化物联系统，就是通过物联网技术帮助农民在施肥中自动化、智能化，帮助农民在生产过程中减少劳动力的使用；农业收割物联系统，就是在互联网的基础上，利用物联网技术，帮助农民实现智能化收割粮食作物；农业监视物联系统，就是通过物联网技术实现对农作物的土地实时监测、智能感知等。物联网技术在农业生产中的应用已经体现在了农业的各个方面，对农业生产具有重要的意义。

2.2应用于农业环境监测

在进行农业生产环境检测的过程中，可以通过使用物联网技术，对环境监测项目中的环境温度、环境湿度、周围光照情况以及种植土壤中的养分含量组成等情况进行监测，通过使用相关的物联网技术，使得这些参数能够及时监测出来，并且在环境参数变化的过程中，也可以让相关设备进行自动监测，并能够对农业生产环境进行控制，使得农作物能够具有良好的生产环境，保障农作物健康生长。通过应用物联网技术，相关科技人员可以对农业生产环境进行远程监控，可以在远处利用手机或计算机来读取农业生产环境的相关参数数据，这样就能及时了解农作物生长的实际环境，就可以对生产环境的中的相应设备进行调控，及时满足农业生产的需求。使用物联网技术来进行农业生产环境的检测，能够及时把环境调整到农业生产所需要的环境，能够使得农产品增产增收，同时也可以提高农产品的品质，那么就可以提高农业生产过程中的经济效益。

2.3应用于智能节水灌溉

就目前而言，淡水资源相对比较紧缺，这也成为了农业发展所要面临的难题，同时也会威胁到世界粮食的安全。因此，很有必要实施节水灌溉技术。通过使用物联网技术，可以把一些相应的设备放置到田间，然后远程对设备信息进行接收，并通过相关软件来进行分析，然后做出相应的决策，再对田间设备发出合理的灌溉指令。具体的工作原理如下：利用相关的传感器和监测设备（包括土壤、气象、作物等方面的设备），对农业生产环境中的土壤、作物、气象等各种项目进行检测，然后再利用信息采集站把相关设备监测到的数据传到计算机中央控制系统，然后再通过相关的软件将这些数据进行分析。例如：相关软件可以监测出土壤水含量，也能够检测土壤的灌溉饱和点和补偿点，然后相关软件再把它们进行比较分析，就可以得出要进行灌溉还是应该停止灌溉的结论，在通过中央控制系统把相应的指令传输到阀门控制系统，然后再通过阀门控制系统来对灌区的阀门进行控制，也就是根据指令来开启阀门或者是关闭阀门，这样就能够实现节约灌溉水资源。

2.4应用于动植物远程诊断

在我国农村，尤其是一些偏远地区，在进行农业生产的过程中会受到畜禽病害和农作物病虫害等很多因素的影响，然而又没有专业人才进行指导，难以对现场情况进行诊断。而通过使用物联网技术，就能够远程了解现场情况，并对其进行诊断，有效解决动植物所遇到的危害。例如：大唐电信就具有物联网农业远程诊断系统的功能，它可以实时监控农业生产中动植物的实际情况，并对动植物灾害进行防治。目前，这个产品主要有以下几个方面构成：1）相关的前端设备；2）具有通信功能的无线通信传输网络；3）对现场进行诊断分析的平台；4）具有高素质的专业领域专家等。通过对现场进行监控，使用图像采集处理技术来获得现场的信息，然后再使用网络传输技术把相关信息传输到诊断平台，再由专家来进行指导操作。其中，前端设备具有不同的传感器接口，它既能够满足音频、视频流的应用，同时也可以把相关数据传送给专家进行处理；而农业专家也能够携带移动终端，例如可以通过手机来获取信息，然后对其进行诊断，再给农民相应的指导；同时，农民也可以登录农业诊断系统，这样就能够减少因缺乏专业人才带来的危害，促进农业的现代化发展。

2.5应用于农产品质量追溯

随着我国经济的发展，人们的生活水平也在不断提高，尤其是农产品国际贸易得到较大的发展。因此，人们也越来越关注农产品的质量问题。农产品质量的好坏可以影响到人们的健康，甚至是生命安全，同时也能反映国家经济发展和社会稳定的情况，所以农产品质量安全就成为了农业和食品产业竞争力的重要原因。

就目前而言，通过使用物联网技术，很多地区都已经建立了“农产品质量安全追溯系统”，通过这个品台，能够给农产品建立一个质量划分的标准，同时还可以对农产品质量进行监控，建立农产品质量安全数据库。通过这个平台，可以按照相关规定来严格要求农产品的各项相关信息，并把相关信息进行记录分析，如果不合格就不能进入市场进行买卖。同时，这个平台还引进了农产品编码技术，在产品生产过程中进行监控编码，并把相关的数据录入数据库中，这样就形成了农产品从农田到市场这样的一个追溯链条，可以更加便捷的对农产品质量进行管理，保障进入市场的农产品质量都满足相关规定的要求。

三、总结

在当前社会发展形势下，农产品贸易已经成为进出口贸易的一个重要组成方面，而农产品质量的好坏是影响贸易进行的一个重要因素，对我国经济存在较大的影响。因此人们越来越关注农产品质量安全问题。

但是在进行农业生产的过程中，总会出现各种各样的问题，导致农产品的质量受到影响。随着社会的发展，物联网已经普遍应用于生活中的各个方面，特别是在农业生产中也得到的更多的使用。通过使用物联网技术，能够有效地对农业生产进行监测，并提供相应的应对措施，促进了农业生产的发展。

农业物联网论文:开启物联网农业的智慧新时代

12月11日-12日，2016年全国农业物联网大会在海南省海口市召开，本次大会以“物联生态、智慧农业”为主题，以“创新、分享、合作、发展”为宗旨，共同探讨物联网技术在现代农业生产的实践应用以及互联网农业小镇的发展模式、农业物联网未来发展的前景和方向。农业部副部长屈冬玉、海南省副省长何西庆、农业部市场与经济信息司司长唐珂和各地农业部门领导，中科院院士姚建铨等多名物联网领域专家学者，以及企业代表和返乡创业者等500余人出席。本次大会由农业部、海南省人民政府主办，农业部市场与经济信息司、海口市人民政府、海南省农业厅、新华社新闻信息中心协办。

海南天气好，冬景胜春华。大雪节气刚过，我们正迎来一年中最冷的一段时间，而祖国南端的海南宝岛却是春暖花开，正值最宜人的季节。相比海南温暖的天气，互联网的发展更是如火如荼，每天都在改变着人们的生产生活，以互联网为基础衍生的物联网技术更是进一步为人类提供方便。12月11日，以“物联生态、智慧农业”为主题的2016年全国农业物联网大会在海南省海口市举行，给温暖的海南又添了一把暖心的热火。

物物相连是智慧农业的发展趋势

“互联网+农业”早已不是新鲜话题，今年9月在苏州召开的全国“互联网+”现代农业工作会议更是彰显了国家对这一议题的高度重视。

近年来，欧美等发达国家和地区纷纷调整和加快物联网战略部署，重点推动技术创新与应用升级，全球物联网步入实质性推进和规模化发展的新阶段，信息化物物相连的时代正在到来。我国农业物联网经过多年发展，已经熟化了一批关键技术、开发了一批实用系统、探索出了一批应用模式、制定了一批标准规范，并在大田种植、设施种植、畜禽养殖、水产养殖、质量安全追溯等领域得到推广应用，物联网已经开始涉足农业的产前、产中、产后全过程。

2016 年国家“十三五”规划纲要中提出，要推进农业物联网应用。农业部也提出要大力推进物联网在农业生产中的应用，推进物联网工程深入实施。农业物联网是互联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用，农业物联网作为农业信息化的关键技术之一，是“互联网+”现代农业行动的重要部分，是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点，是推动农业转方式调结构、推进农业供给侧结构性改革的重要手段。

因此，现代农业的发展不仅需要搭上时髦的互联网快车，更需要给这列快车不断加油提速，让信息技术更快地从实验室走进田间地头。正如农业部副部长屈冬玉在本次大会上强调的，“要顺应全球信息化发展趋势，把农业物联网作为农业信息化最核心、最根本的信息技术来抓，紧紧抓住信息革命给农业现代化‘弯道超车’提供的重大历史机遇，瞄准智慧农业的发展方向。”

物物相连让“石山”变“宝山”

农业物联网究竟在农业全产业链上有哪些作为呢？不妨看看海口市石山互联网农业小镇的成功案例里是否有其他地区可以借鉴的经验。“石山模式”的成功是促使本次大会落户海口的重要原因之一，而深入实地参观“石山模式”也是本次大会的重要组成部分，记者跟随与会嘉宾一同探索了这个既有传统气息又充满科技魅力的小镇。

石山这个万年火山旁的千年古镇，自2015年5月开始启动建设成为海南首个互联网农业小镇，利用互联网深度融合一二三产业。同时，海口在石山全力推进互联网基础设施建设和信息化改造，朝着“4G到村、百兆入户、无线WIFI全覆盖”的目标前进，让百姓能够和在城里一样畅游网络，吸引了大批青壮年返乡创业。

石山通过互联网连接了农业生产、经营、流通、生活与公共管理，打造了利用互联网改变农村面貌的综合平台，因地制宜地发展了火山特色农业，建设了火山石斛、火山壅羊、火山荔枝等产业园，并联手电商平台，发展订单农业、智慧农业，将“石山”变成“宝山”。

还没踏进石斛园，便远远看到无人机搭载着摄像机在天上自助巡航，配合地面监控形成“天罗地网”，无死角地监控着作物生长情况；植物生理本体感知系统利用适时采集的数据分析干旱、高温等状况，指导管理人员进行灌溉、降温等操作；植被健康诊断观测仪能够快速测到植被叶绿素含量、冠层株高等信息，从而推断石斛的生长健康状况，指导园区合理实施用药；水肥一体化控制系统通过检测养分、水分含量等数据，指导农户科学施肥、灌溉……管理人员通过这些物联网设备的科学、及时指导进行最合理的操作，大幅度提高了石斛的产量和品质，实现了节水增效的目的，让坐在办公室里务农成为现实。

当然，火山石斛仅是石山这座农业物联网应用大厦的一角，通过物联网的大力建设，2015年石山全镇农民人均收入8652元，同比增长近60%。石山广大农户在转变农业生产方式的同时，生活更加方便，钱袋子越来越鼓。参观完“石山模式”，来自全国各地的与会嘉宾纷纷点头称道，认为这里的发展值得借鉴。在农村能和城市一样工作，享受信息化生活，自然也就没人往外跑了，农村“空心化”得到了解决。

物物相连助力农业节本增效

石山的成功不是个案，农业物联网发展已在全国多地开花结果，对农业生产各个环节的节本增效起到巨大作用。本次大会上还召开了农业物联网节本增效交流会，农业部市场与经济信息司了《全国农业物联网发展报告2016》，各地代表也纷纷发言讲述了他们的成功案例，对其他地区起到了很好的示范作用。

农业部市场与经济信息司别出心裁地制作了两个视频在会上播放，分别讲述了通过物联网技术检测奶牛饲养和番茄种植过程中各种影响产量的因素，进而对管理人员做出决策、快速管控提供依据，达到节本增效的目的。令记者印象深刻的是奶牛表型特征检测系统，这是一种类似收集人体数据的“手环”的工具。让奶牛也和人一样戴上“手环”，就可知道奶牛的身体状况和运动量，更精准地为奶牛制定“健身方案”，产出更品质的牛奶。

全国各地目前在多个方面都在大力推进物联网应用：在大田种植方面，可通过对田间温度、水分、肥力等信息的感知，指导灌溉量、施肥量等，实现作物高效栽培与农机指挥调度等；在设施园艺方面，可通过对二氧化碳浓度、光照强度等参数的采集，实现灌溉与施肥的自动控制；在畜禽养殖方面，通过监控栏舍的环境状态，可远程控制温度，投放饲料，实现生产过程的精细化管理；我国水产养殖物联网取得了较大进展，集水质环境数据、图像实时采集、预测预警等功能于一体的智能水产养殖系统已得到推广应用；我国的农产品质量安全溯源技术和系统建设主要集中在农产品包装标识和农产品物流配送等环节，条形码、电子标签等技术得到广泛采用。

与此同时，多地都建设了农业物联网平台，这些平台为农业生产经营和数据分析等提供了便利，也为进一步发展农业物联网提供了支持。这些典型做法都值得倡导，现代农业需要进一步利用互联网技术实现物物相连，助力农业节本增效。但也应该看到，农业物联网应用成本高，一次性投入大，需要各地各部门的统筹协调与支持。屈冬玉副部长在交流会总结时也要求，各地政府要多部门合作抓好农业物联网建设，而不是只有农业部门抓。

今年10月底，国务院总理在“2016世界物联网无锡峰会”中提出，物联网正在开启一个新时代，拥抱物联网才能拥有未来。本次农业物联网大会的举办恰逢其时，为现代农业的发展指明了方向。加快农业农村经济的数字化、网络化、智能化、智慧化，促进线上线下农业协调融合发展，推动农业物联网由消费型向生产型和消费型并重转变势在必行。通过农业物联网应用的进一步推广，定能早日实现真正的智慧农业，让我国农业拥有更美好的未来。