物联网技术在智慧农业中的应用与推广

兰峰 钟志宏 杨眉 时黛 熊倩华 高蕊

摘 要：当前随着国家“互联网+”行动计划的实施，以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一代信息化技术在智慧农业建设中被广泛应用、推广。本文重点针对物联网技术进行研究，就其在农业生产中的各种关键性技术进行概括，为农业工作者提供相应的理论依据。并对物联网技术的应用进行解释，从而为物联网技术在智慧农业中的应用提供理论与实践基础。

关键词：物联网技术；智慧；农业进行信息交换和通讯

前言：农业物联网技术是通过诸多信息采集、传输等传感设备彼此结合起来，构成监控网络，对农业生产环境的土壤、水肥、空气温湿度等信息进行采集分析，实现自动化、智能化、远程控制的网络技术。随着物联网技术在传统农业应用，实现对农业生产的精准控制、远程监管，使传统农业更具有“智慧”。本文通过对物联网技术的关键技术以及具体应用进行分析探讨，其目的便是为我国的物联网技术在智慧农业中的应用与发展指明一条前进的道路，促进我国农业的智能化与信息化。

1 物联网技术在智慧农业中的关键技术

1.1 wifi技术

所谓wifi技术，就是允许电子设备连接到局域网的技术。可以支持诸多电子产品的无线上网，实施无线网络传输。其应用领域极为广泛，包括网络媒体，掌上设备，随着社会的发展，诸多公共场所也开始进行无线网络的覆盖。其在封闭的室内空间辐射范围可以达到100米左右，若在空旷的室外，可以覆盖到200米的距离。物联网技术在智能农业中的推广与应用离不开wifi技术。它既承担了信息感知的任务，有需要进行信息的传输。在信息感知方面，传感器收集的环境及其他信息需要wifi技术的支持才能够进行。而将收集到的信息相互交换以及传输给应用分析层面同样需要wifi技术，使其高效而安全的进行。可以说wifi技术是物联网技术在智能农业中应用的基础，没有wifi技术的支持，物联网技术就不能发挥其应有的作用。

1.2 RFID技术

所谓RFID技术，即射频识别，属于通信技术的一种。其主要原理是利用无线电讯号感知监测目标并进行数据的记录。通常为1-100GHz的微波，十分适用于短距离的信息传输与识别。其主要由三大部分组成，应答器，阅读器以及应用软件系统。其数据记忆容量大，抗污染能力强，耐久性高，扫描迅速的特点使得其在智能农业的物联网技术中发挥着重要的作用。其在物联网技术中的运行过程是，阅读器检测信号后通过天线将射频信号以相应的频率散发出，应用软件系统在接收到该信息频率信号后进行信息处理，设备内部的芯片将储存的信息传输出去，阅读器再次接收到频率信号，进行数据分析处理，传输给后台操作系统，对信息数据进行控制。在物联网技术中采用的频率波段433MHz进行短距离直线传输，信息传递迅速便捷。

1.3 传感网技术

传感网技术，就是在需要进行信息采集与传输的区域将集成传感器，数据处理单位部件以及通信部件进行随机分布，相互联系形成网络结构，即为传感网。其节点数量相对较大，在复杂多变的环境中适应性较强。虽然其信息传输能力相对有限，且信号间存在一定程度的干扰性，但由于单个节点部件传递的数据较少，所以影响性较小。由于节点的密集且分布随机，使得其需要具备一定程度上的能量储存功能。最好自身能进行能量的补充，例如吸收太阳能或者风能等等。传感网技术可以说是物联网技术的核心所在，其在物与物之间相互连接，进行信息交换与传输的方面起到十分重要的作用。传感网技术的进步有利于物联网技术领域的进步，实现物联化。其对于信息感知层，传输层以及应用层的相互连接起到了枢纽的作用。

2 物联网技术在智慧农业中的主要应用

2.1 物联网在农业生产方面的应用

物联网技术在农业生产应用可以如何解决“种得好”问题，尤其是在温室大田种植、畜禽水产养殖、农机物联网方面得到广泛应用，一是监控环境变化，实现智能化管理。通过无线或有线传感节点，太阳能供电系统、信息采集设备、传输系统等获取的植物生长环境信息，监控环境动态变化。监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。根据以上各类参数的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。二是监测实时图像，掌控实时状态。农业园区视频监控的引用，直观地反映了农作物生产、畜禽水产养殖的实时状态，给农户及时调整种养方案、科学决策提供理论依据。

2.2 物联网在农业监管方面的应用

民以食为天，食以安为先。物联网技术的应用可以为各级政府解决农产品质量安全如何 “管得好”的问题。一是实现农业的生态环境监测。农业生态环境是影响农产品质量安全的基础。利用物联网技术对农业土壤进行信息采集，通过信息传输进行精确分析，既能够得出适合检测土壤生长的相应农作物，又能够检测出该土壤存在的一些肉眼无法察觉的问题，及时进行土壤的调控与环境改善。物联网技术不单单只对突发环境进行检测，大气环境，水环境同样也是其检测的指标内容。对水环境进行检测，保证水源中不存在影响农作物生长与危害人体健康的微生物与重金属离子。对大气环境进行检测，及时检测出二氧化硫，二氧化氮等有毒气体，以便于及时采取措施改善周边大气环境，达到保证农作物健康生长的目的。二是实现农产品安全追溯监管。目前基于物联网技术开发的追溯管理系统已经被广泛应用于农产品质量安全追溯、畜禽疫病电子出证等政府监管，通过RFID技术、智能二维码等可实现农产品生产全过程追溯，保障生态环境安全、农资安全、农产品安全。

2.3物联网在农业资源利用的应用

利用卫星摇撼和互联网技术对监测区域的农作物长势、面积、估产、品质，以及土壤、植保信息的进行监测与收集，对收集到的数据信息进行处理，达到规划、监测某一特定区域农业生产的目的。我国今年来物联网技术的大力发展，与GIS系统和GPS系统的发展分不开。GIS与GPS的协调运作，搜集整理信息，利用wifi无线技术进行信息处理与传输，实现了农业的统筹规划。GPS即为全球定位系统，利用卫星感知进行信息定位，将智能农业技术运用的农田通过GPS技术进行必要信息的采集，传输给处理器进行信息处理。既可以了解到对于农田有益的水分，土壤，肥料的分布与蕴含情况，又能够及时对于监测区域的农作物生长、植物病虫害进行预警，为农业部门生产决策提供了科学依据。

2.4物联网在农产品电商方面的应用

对接农业物联网平台是未来农产品电商发展方向，是区别于淘宝、京东等电商的最大亮点。物联网技术的应用可以为农产品电商平台除可实现农产品推介、网上交易功能外，还可对农产品安全生产全过程溯源，通过农业生产监控视频、VR实景体验等，进一步增强消费者对农产品安全的信任感与购买欲，进而培养高端消费群体，提高农业生产者的收入，实现优质农产品真正“卖得好”。

结语：按照“互联网+农业”发展理念，智慧农业建设进程的不断加快，以物联网技术为代表的应用也在不断加强。通过wifi技术，RFID技术以及传感网技术的协调运行，保证物联网技术的准确运作，从而使得其在农业生产精细管理方面以及农产品安全溯源方面起到了十分重要的作用。虽然在当前，物联网技术仍然存在着一些尚未克服的技术难题与应用难题，但随着时代的发展，这些问题必将迎刃而解，从而促进我国智慧农业的快速发展。

参考文献：

[1]施鸣；浅谈第三次信息革命物联网的起源与发展前景[J]；信息与电脑：理论版，2009（10） ：71.

[2]何龙，闻珍霞，杨海洁，等；无线传感网络技术在设施农业中的应用[J]； 农机化研究，2008（ 12） ：72-76。