农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

2018-02-04林珂

智能城市 2018年23期

林珂

中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210019

目前以人力为主的农业生产模式同现有劳动力不断减少的问题、人均农业资源不足同农业资源利用率一直较低的矛盾、农业方面新农民的年轻化同一线劳动力的老龄化问题等这一系列的问题都在一定程度上阻碍我国农业朝着现代化发展的脚步。而想要解决这些问题，就必须依赖于现代不断提升的智能技术，通过改进现有的农业装备实现精准化、自动化以及智能化的农业生产线，只有将农业生产率、资源利用率以及土地的产出率提升起来才能不断保证我国农业朝着现代化方向稳定的发展。不断挖掘农业的生产力、提升现代农业装备的精准化水平的农业物联网的概念的提出加快了我国农业生产智能化的脚步，对现代农业的农业信息感知、数据方面的传输问题以及职能信息的处理技术进行完善，并解决现代农业对于大田种植、设施园艺、禽畜养殖以及水产养殖和农产品物流等方面的需求问题，对切实解决我国农业朝着现代化方面发展产生的一系列问题有着重要的意义。

我国作为一个世界范围内人口数量众多的国家，在农业方面一直是以小规模的粗放劳作为主要形式，然而这种传统农业形式存在着农业生产规模小、组织化程度低等问题，导致我国农业一直存在这农业生产率不足的局面。针对此种情况，我国提出了“感知中国”的物联网发展战略，而其中最重要的就在于对农业物联网设施的应用问题，农业物联网作为我国农业从传统农业朝着现代化方面进展的重要支柱，其实质就是通过运用各类现代科技下的感知设备对我国大田种植、设施园艺等重要领域的现场相关信息进行收集后，通过在约定的协议下建立数据传输以及格式转换的形式，实现将农业信息进行多种形式的可靠传输，最终将所有获取的农业信息进行挑选、处理通过智能化操作终端实现整个农业产业链的自动化生产，达到对农业实现优化控制，通过智能化的管理实现整个农业物流更加系统化，交易电子化的目的，完成现代农业要求的高产、优质、高效的同时保证生态环境破坏程度缩小的整体目标。

1 农业物联网技术发展

1.1 农业物联网的架构以及标准化进展

通过标准化的数据共享协议、数据接口、用户外部访问协议以及业务模型访问协议共同作用实现农业系统能够进行同步环境数据以及设备运行整体状态的共享，最终将不同结构的多种源头的海量农业数据进行存储，就是整个农业物流网架构的实质。想要将农业物联网技术应用于现代农业发展之中其关键就是农业物联网的标准。近年来，有关工作人员正不断完善农业物联网的技术标准体系，我国的农业物联网行业有关的应用标准工作组也在不断努力推动国家传感器网络标准农业应用相关的研究工作，努力让我国农业物联网不断发展。但农业物联网在学科间的交叉深度是前所未有的，因此，我国当前的农业物联网还无法实现全名支撑其整个农业物流网需求的发展的标准化。

1.2 基于农业物联网大数据的人工智能技术进展

我国的农业人工智能技术一直是通过单一的知识表现研究朝着复杂系统规划、模式识别以及机器学习等方面的研究进行着转变，这也是我国农业人工智能研究目前的侧重点，同时农业生产业务也是我国在进行农业人工智能技术研究的主要侧重点之一。我国目前农业机器人的综合业务研究还处于比较基础性的研究阶段，因此，对于我国农业人工智能技术在我国现代农业的农产品物流流通方面的研究都产生了一定程度的影响。只有我国有关研究人员进行更加有深度的学习研究才能对未来对农业人工智能技术的发展研究提供更多帮助。

2 制约我国农业物联网的发展的瓶颈难题

2.1 传统农业制约着农业物联网的发展

到目前为止，我国农业生产仍然是以小规模模式为主要形式的传统农业为主，因此，当以物联网为主要代表的新兴信息技术在进入我国农业生产的进程中的难度相当大的，此外，由于我国许多相关人员对于农业在生产精细化以及自动化方面的关注度不高，意识较为薄弱，导致我国目前的农业在监管方面相当不成熟，在自动控制技术方面也存在着普及率严重不足的情况，整个农业物联网的应用环境都处于极度不完善的局面，这些都严重制约农业物联网整体的发展。同时，由于农业物联网处于新兴阶段，导致其技术产品还面临着稳定性差以及故障率高的问题，这些都严重影响了我国农业从业人员对农业物联网的使用积极性，这些因素都在一定程度上制约了农业物联网在我国的顺利展开，不利于我国农业朝着现代化的方面发展。

2.2 农业物联网配套标准严重落后

目前来说，我国还并没有构建出一套较为标准、完整的、同农业物联网配套的技术标准体系。我国对于农业物联网的应用标准规范存在着严重不足的情况，这让我国在农业领域方面物联网的发展受到了颇为严重的影响，同时对于农业传感器的标准化程度控制也产生一定的误差，难以保证其对于整个农业控制的可靠性，最终导致了广泛的集成应用在我国农业方面难以发展的局面的出现。同时，由于我国在农业物联网构建时大多数害处于自定义传输协议的局面，在农业物联网传感网的建设方面没有统一的指导规范，导致用户在使用时的困难、随意性较大的局面都制约了农业物联网的发展脚步。农业物联网在感知数据的融合应用方面同系统的开发在进行结合时也没有一定的标准进行规范、约束，导致互联共享局面出现了较大的难度，这些都不利于整个农业物联网在产业化技术方面的发展，严重拖后了农业物联网在我国广泛应用的时间，不利于我国农业的发展，甚至对于人们的日常生活都造成了一定程度的困难。

2.3 农业物联网的传感器实用化方面程度不高，管理不足

我国的农业物联网同其他国国家更加先进的农业物联网相比在农业物联网的传感器技术方面，存在着设备体积大、对能源的消耗大、收集的感知数据精度较低，以及设备无法在恶劣的自然环境下运行等诸多问题。同时，由于农业物联网传感器大多数都处在农田的工作环境中，其电源更换很麻烦，损失时检修困难等问题都对农业物联网的传感器管理方面造成了诸多困扰，严重影响了农业物联网的传感器在农业生产环境下的广泛部署，对整个农业物联网在我国的推广方面都产生了严重的影响。

3 农业物联网的发展策略

我国农业物联网的发展关键是，同我国的实际情况以及现在农业的特点进行结合，只有这样才能达到我国农业物联网的核心及共性技术实现突破创新的目的，才能使农业物联网成为我国精细农业方面的应用实践的重要支柱。我国农业物联网想要更好地发展一定要注意在学习发达国家的农业物联网优点的同时，同我国的农业发展的实际状况进行结合，才能最终克服制约着我国农业物联网发展的瓶颈问题。

3.1 改革经营现状

我国要想将农业物联网广泛应用于我国的农业生产当中，就必须将改革的重点放在我国各地现在农业还在进行小规模生产的经营现状，通过适当的引导扩大整个农业的种植规模，实现大片集中的大面积种植，对农业机械化的程度以及新技术的采用率起到提升作用，为我国农业物联网提供更加适宜的实施环境，提升我国农业整体的种植专业化程度以及土地产出率。

3.2 完善农业物联网标准

提升我国农业物联网的标准化程度的关键在于农业物联网相关标准的研究与修订工作。通过减少整个行业达成共识的时间形式，统一整个农业物联网的技术接口标准，加强农业物联网对于我国整体农业市场的控制。通过加强与先进国家的合作，借鉴引进其他先进国家的农业物联网标准的同时并结合我国现行农业的实际情况，最大程度地完善我国农业物联网的标准，加快推进农业物联网在我国的覆盖程度。

3.3 提升我国农业物联网的感知技术

我国在进行农业物联网的感知技术发展时应重点关注其灵敏度以及适应性等方面的问题，通过更可靠的传感器朝着智能化、集成化以及网络化的程度发展，通过完善其制造水平，不断提升传感器在环境适应方面的能力。同时，在新材料的使用以及生产制造方面都要实现重大的突破，才能最大程度地解决我国农业物联网传感器方面的问题，加速农业物联网在我国的普及率，才能保证我国农业始终朝着现代化的脚步不断发展。