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智慧農業建設方案中的物聯網技術

物聯網即“物物相聯之網”,指通過射頻識别(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、雷射掃描器等資訊傳感裝置,按約定的協定,把物與物,人與物進行智能化連接配接,進行資訊交換和通訊,以實作智能化識别、定位、跟蹤、監控和管理的一種新興網絡。它不是一種實體上獨立存在的完整網絡,而是架構在網際網路或下一代公網或專網基礎上的聯網應用和通信能力,強調智能應用。

        物聯網一詞最早出現于比爾·蓋茨1995 年《未來之路》中。作為概念是在1999年提出的。2005年國際電信聯盟釋出的網際網路報告,對物聯網做了這樣的定義:通過二維碼識别裝置、射頻識别裝置、紅外感應器、全球定位系統和雷射掃描器等資訊傳感裝置,按約定的協定,把任何物品與網際網路相連接配接,進行資訊交換和通信,以實作智能化識别、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

        2009年8月,溫家寶總理視察中國科學院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心,提出“盡快建立中國的傳感資訊中心或者叫感覺中國中心”,自此,物聯網被正式列為我國5大新興戰略性産業之一。

物聯網結構

        感覺層:相當于人體的皮膚和五官,主要用于識别物體,采集資訊包括二維碼标簽和讀寫器、射頻識别标簽和讀寫器、攝像頭、傳感器及傳感器網絡等。

        網絡層:相當于人體的神經中樞和大腦,主要用于資訊傳遞和處理,包括通信與網際網路的融合網絡、物聯網管理中心、物聯網資訊中心和智能進行中心等。

        應用層:相當于人的社會分工,與行業需求結合,實作廣泛智能化,是物聯網與行業專用技術的深度融合。

智慧農業的内涵

智慧農業是智能農業專家系統,是感覺中國理念在農業發展中的具體應用。核心:綜合運用物聯網、雲計算、大資料、空間地理等新一代資訊技術,實作三農産業的數字化、智能化、低碳化、生态化、集約化;目标:最高效率地利用各種農業資源,最大限度地降低農業成本和能耗、減少農業生态環境破壞以及實作農業系統的整體最優;特征:農業全産業、全過程的智能化的泛在化;支撐和手段:全面感覺、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術;生産方式:自動化生産、最優化控制、智能化管理、系統化物流和電子化交易。

1. 農業思想認識的智慧化

主要指參與農業發展思考方式的轉變。

智慧化的農業改變了過去機械、片面、靜止的思維認識傾向,注重從全面、發展的角度來分析和認識農業、農民、農村等相關問題,最終展現在農業生産與社會發展的統一。

2. 農業生産過程的精細化

主要指農業生産技術的智能化。

通過農業生産技術的高度智能化、管理科學化、控制自動化,實作對農業産品品質和生産過程的精細化控制。

3. 農業發展環境的審美化

主要指農業發展表現形式的轉變。

要以優美愉悅的自然環境和健康舒适的人文環境為目标,創新農業産業新模式。在農業發展的環境建設中,處理好人與自然的關系,使自然環境更美,生産更綠色可持續。

4. 農業生産運作的系統化

主要指農業發展對象的轉變。

智慧農業就是要維持經濟系統與自然生态系統的平衡,把農作物生産、自然環境與人作為一個有機系統,深入分析要素間的内在聯系,在保證土壤肥力的前提下同時提高農業生産的總體效益。

5. 農業産品品質的優質化

主要指農業發展内容的轉變。

智慧農業一方面強調生産安全、生态化的農業産品,另一方面還要保證土地的永續利用,充分展現了農業生産過程與産品品質的統一。

6. 農業發展資源的持續化

指農業發展過程的轉變。

智慧農業是一種持續發展的農業,倡導多元化的農耕方式和種植方式,展現農業生産發展與生态和諧的統一。

主要内容

1. 智能化農業生産

通過各種無線傳感器實時采集農業生産現場的溫濕度、光照、CO2濃度等參數,利用視訊監控裝置擷取農作物生長狀況等資訊,遠端監控農業生産環境;

同時将采集的參數和擷取的資訊進行數字化轉換和彙總後,經傳輸系統上傳到相關農業智能管理系統中,系統按照農作物生長的各項名額要求,精确地遙控農業設施自動開啟或者關閉,實作智能化的農業生産。

2. 智能化農産品安全溯源

利用射頻識别電子标簽,搭建農産品安全溯源系統,加強農業生産、加工、運輸到銷售等全流程資料共享與透明管理,實作農産品全流程安全溯源,促進農産品的品牌建設,提升農産品的附加值。

3. 開發智能農業應用系統

組建無線傳感器網絡,開發智能農業應用系統,對空氣、土壤、作物生長狀況等資料進行實時采集和分析,系統規劃農業産業園分布,合理搭配農作物品種布局,進行線上疾病識别和治理,科學指導生态輪作等。

4. 雲計算技術應用

雲計算具有資源配置動态化、需求服務自助化、資源池化與透明化等特點。

雲計算展現出來的集約化建設、按需動态配置設定資源等優勢在農業發展中,更适合應用于集約化建設農業共性技術支撐平台。

目前,我國不少地區都已建立了多級平台系統。省級農業部門作為雲資料中心,處理來源于企業級、地縣級的資料,存儲和處理諸如氣象資料、災情預測診斷及應急反應、農業資源的評估與管理、作物長勢預測與估産等資料。

5. 大資料技術應用

通過大資料,可以提供更加智慧的各類農業服務;

通過利用農業資源管理資料,解決我國農業資源緊缺、生态環境與生物多樣性退化等問題,實作農業高産優質、節能高效地可持續發展;

通過利用農業生态環境管理資料,建立資料模型、業務模型對農業生态環境進行全面監測、精準管理;

通過利用農産品與食品安全管理資料,推動解決農産品和食品安全問題,保障誠實守信農戶的切身利益;

通過利用農業裝備與設施監控資料,解決農業基礎設施的智能化問題。

智慧農業建設方案中的物聯網技術
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