浅谈物联网与农业机电一体化技术的关联性

2019-03-18欧海波

广东蚕业 2019年8期

欧海波

（湖南财经工业职业技术学院湖南衡阳 421002）

1 概述

农业机电一体化技术是指突破了原始农业方法，采用多种机械设备完成各种农业活动的技术。在农业机电技术的发展过程中，设备一体化和技术一体化程度不断加深。具体表现为各种设备通过网络和线路进行连接，可以根据不同的自然环境和天气条件进行灌溉等行为。但是，农业机械产品一体化技术发展至今，已经产生了一定的问题和弊端。例如，在传统的自动灌溉设备中，需要相关机器设备自动科学的选择进行灌溉的时间，并且按照土地状况以及农作物实际情况调整灌溉量，但是在对上述要素进行监测的过程中，监测设备和灌溉设备之间通信性能不佳，导致经常出现延误灌溉时机或灌溉量控制不准确的现象。这种现象出现的主要原因为各种设备之间无法有效衔接和配合，协同工作能力不强。

物联网技术实质上是一种“物物相连”技术，通过互联网作为连接的媒介，将所有需要连接在一起的设备进行连接，实现设备之间的协同工作。在近年来，随着互联网、通信技术的快速发展，特别是移动通信5G 时代的到来，物联网技术正在发挥着更大的作用，引发更为深刻的变革。物联网技术和农业机电技术有限结合可以进一步提升农业机电设备的工作效率，两者结合可以更好的助力农村地区第一产业的发展。

2 物联网技术与农业机电一体化技术的关联性

2.1 关联的信息采集

目前我国农业产业发展较好的地区，农业生产环节对各种技术以及设备的要求越来越高。有的地区单一的农业生产设备已经不能满足农业生产的实际需要，无法进一步提升部分地区农业生产的效率。因此，需要将各种农业机械及设备进行有效整合和连接，使所有机器设备成为一个有机整体，提升农业生产效率，这就对相关技术发展状况提出了更高的要求。具体而言，各种农业机械和设备都要依托一定的信息基础才能够正常运行，因此信息采集成为整个农业自动化机械系统中的重要组成部分和基础性环节。例如在新型灌溉技术及其设备中，如果想要实现科学、及时灌溉，就必须能够采集降雨量信息、周边环境温度信息、土壤状态信息以及阳光照射时长及强度信息。上述多种信息无法通过新型灌溉设备这一种设备完成，并且以上设备往往需要多点布局，在多个位置上对上述信息进行采样和分析。因此，如果成功实现多个设备之间的有效连接，并且可以使每一个设备采集到的数据进行共享成为必须要解决的问题。物联网的介入可以有效改善目前存在的设备之间无法实现高效连接的问题，物联网技术具有通信迅速高效的特点，具体运用到农业机电设备中的表现具体详述如下。例如在农业自动灌溉设备中，降雨量采集设备等多种信息采集设备将采集到的丰富的环境信息通过物联网传输至中枢管理系统。其后，通过中枢管理系统将各个信息采集器采集到的信息进行分析和判断，计算出当前应当予以灌溉的水平，继而控制灌溉设备科学合理的进行灌溉活动。因此，在信息采集的过程中，物联网技术与农业机电设备有着较高的关联性。

2.2 关联的信息分析

在我国农业生产逐步实现自动化和机械化的过程中，对于农业相关信息的分析处理工作是决定农业自动化活动开展是否科学和有效的关键环节。如果对于农业相关信息处理和分析正确，就会使农业活动保持科学化，可以提升所种植的农作物的产量，如果不能正确分析农业信息，在农业自动化背景下将会产生较为严重的不利后果。具体而言，农业机电设备需要根据农作物的生长习性和环境要求进行农业自动化操作。因此，就需要特定的设备为自动化终端提供基础信息支持，在提供基础信息后，还需要通过分析设备进行分析，最终实现对自动化农业机电设备终端的操作与控制。在此过程中，对于信息的分析和整理工作就必须依托物联网完成，在目前的技术条件下，只有依托物联网技术才能在大范围的农业生产活动的中使得信息的分析和整理工作保持高效和正确。

2.3 关联的系统控制

在目前的农业机电自动化体系中，其所涵盖的设备种类和设备数量都在逐年增加，增强的机电设备可以为整个农业自动化体系提供更准确的基础信息帮助，也可以实现农业自动化生产效率的进一步提高。就目前我国农业机电的体系化运用而言，存在的一个重要问题即各个设备间的控制能力不够高效。目前对于各个农业机电终端的控制还停留在较为初级的自动化阶段或人工控制阶段，但是这两种控制方式都不利于农业规模化生产的进一步的发展。在物联网技术与农业机电相关设备的有效关联中，对于整个农业生产自动化生产体系将有较大的控制能力。除此之外，由于农业机电设备都将介入物联网体系中，农业自动化程度将有所提升。

3 物联网与农业机电一体化结合运用的方法

3.1 物联网与农业机电设备协同工作的体系搭建

物联网技术支持下的农业机电设备都需要接入物联网平台。在该系统框架中，在设计环节就要做出前瞻性考虑。原因在于，接入农业自动化生产系统的设备种类和数量将越来越多，无法避免在未来技术发展的过程中仍然有新型技术产业接入该平台。因此，在系统搭建的过程中，要保持连接端口在一定程度上进行开放，以保证未来的新型设备可以顺利接入物联网平台。

在系统框架的具体设计环节，需要将整个系统进一步细分为若干个模块。首先，需要在系统框架搭建的过程中加入信息采集模块。对于农业生产而言，最重要也是最基础的环节就是信息采集环节。每一种农作物都有其适宜的生产环境和生产条件，只有在一定温度、湿度、光照等条件下，特定的农作物才能生长，超过一定的条件农作物就会逐渐死亡。因此，在大规模的农业生产过程中，信息采集活动极为重要。在信息采集模块中，需要加入各种环境传感器，例如温度传感器、湿度传感器等设备，为信息采集工作的提供的高效的设备保障和技术支持。在信息采集模块中，还要对影响农业生产安全的特殊天气状况采集，避免农业生产者产生较大的损失。其次，在该系统框架中还需要加入的信息分析模块。系统框架中的信息分析模块的主要作用是对信息采集模块采集到的信息进行处理和分析。在具体的工作流程方面，各个信息采集设备将特定的环境信息采集完毕后，通过物联网系统将各类信息汇集到信息分析和处理模块，该模块根据该区域内目前种植的农作物进行分析和判断，并且对终端设备发出指令进行相应的活动。最后，在系统框架中还应当具备终端农业机电设备。农业终端机电设备的主要作用是接收物联网中枢控制系统传输的指令信息，根据指令信息的要求完成相应的农业自动化动作。

3.2 加强技术融合

在整个农业机电设备体系中，物联网技术介入后，必然需要运用到更加先进的技术才能完成农业自动化生产的一系列相关动作。例如，运用云计算技术可以完成对农业数据的收集、整理、分析工作，通过与特定农作物环境要求相匹配，实现高效化工作。除此之外，还可以依托大数据研究技术及设备对农业自动化生产下的农作物产量与环境信息进行分析和整理，通过计算可以实现生产自动化流程的优化，促进农作物产量的进一步增加。

3.3 实时技术优化

农业自动化生产活动以及农业机电一体化进程必须要在不断的生产实践中进行完善和优化。要根据系统平台运转过程中出现的实际问题对于整个物联网农业机电系统进行优化，根据实践中出现的实际问题进行调整。例如，通过一段时间的具体应用，在农业自动化灌溉设备中可以监测实际灌溉量和预计灌溉量是否存在差异等问题，如果出现实际灌溉量和预计灌溉量不匹配的情况要及时进行修正或调整，以保证农业自动化生产活动的高效开展。