机械自动化在智慧农业建设中的升级应用

关靖伟

辽宁邮电规划设计院有限公司 辽宁沈阳 110179

所谓的物联网技术，就是把计算机、自动化、通信数据三大领域的技术融合起来，在互联网的基础上实现完全的自动化操作来满足农业需求。“互联网+自动化农业”技术是农业互联的基础，也是未来智慧农业、智慧灌溉、智慧社区、智慧农业畜牧等领域取得重大突破的基础。

1 物联网自动化的现状及特点

物联网是一个稳步向前发展的产业，从技术成长曲线来看，近几年的农业物联网随着自动化和互联网技术的逐步成熟，再加上大数据和AI技术的大幅度发展，使得物联网技术真正能够对农业领域成本的降低和劳动力的进一步解放带来效益，物联网将推进农业自动化管理的建设，推动农业信息化管理的建设。近几年农业机械在工作过程中，机械固有的局限性逐渐显露出来，农业机械自动化并未彻底的改变以经验为基础的传统农业管理方式，机械的作业质量和范围受到限制，所以基于机械自动化为基础的物联网模式升级优化已经成为了时代的发展方向，以“互联网+自动化农业”技术为中心，推动各种智能化、自动化、远程控制、信息处理为技术核心进行生产，物联网的产生加快了科技间的相互融合和效率的进一步提升。

2 农业物联网的基本原理

农业物联网的工作原理是通过车载终端安装在机械上，主要设备由监测主机、摄像头和传感器等设备组成，其中监测主机实现数据采集和上传，摄像头来完成作业现场图像的采集，传感器的作用是实现农机姿态变化数据采集和传递，最终将采集到的数据进行比对分析来掌握农机分布、作业监控、质量分析、调度监管等功能。物联网的优势基于机械原理和传感技术的结合，支持了复杂地貌下的作业姿态，通过精确的定位和大量数据的采集，实现了农业种植的全过程管理。

农业物联网通过整合农业种植过程中的土壤、水体、农机工作等信息的收集和处理，使得信息能够在农业生产、经营全流程中更好的发挥的价值。通过采用标准化的种植管理，对种植全过程进行记录和跟踪，采集分析土壤、水体、气象、长势、病虫害等大量监测信息，形成生长模型，指导生产活动，不断优化农产品生产模型种植措施，从而达到增产增效的目标。结合农业生产管理产生的数据，打造从农业种植到加工、销售的全过程溯源体系，利用一物一码技术为每一份农产品制作独一无二的溯源档案，从营养和安全角度构建溯源信息，提升农产品的品牌价值和经济效益。

随着移动终端设备的大量普及，政府的管理部门、农业专家、园区管理人员等通过移动终端设备的操作来实现农业生产现场环境数据实时监测展示和生产设备运行控制。也可以通过设备进行标准化生产管理流程的创建、分配与跟踪。并且移动终端设备的应用实现了与移动电商融合，并能实现农产品溯源信息的扫码查看功能。

农机物联网作业监测采用GPS/北斗卫星定位系统，地理信息系统技术、集成了移动通信网络技术、物联网传感器技术和数据分析与处理等几项前沿技术；实现了对机械农机位置信息、机械状态、现场农机作业图像信息的实时反馈和采集，采用移动通信网络实现数据的传输和监控；农业物联网的监控功能系统实现了对每台农机作业的数据统计和分析，包括单次作业的作业编号、作业面积、作业深度分段统计、作业里程、平均深度等信息，并提供地图页面显示作业轨迹详情，同时在地图上提供距离测量、面积测量、轨迹回放等实用工具，用户可以在地图上完成距离和面积的估算。

3 农业物联网的应用案例

农机自动驾驶系统是新一代农机在物联网应用中的产物，农机自动驾驶系统是集卫星接收、高精度定位、控制于一体的综合性系统，主要构件由卫星天线、北斗高精度接收机、车载显示器、电机控制系统等部分组成。农机自动驾驶利用高精度的卫星定位导航，定位精度误差在10cm之内，并通过电机控制方向盘，让农机可以按照设定的路线自动行驶，同事在车载显示器上显示相关图形化信息。农机自动驾驶系统可以广泛应用于各种农业耕作，如播种、喷药、翻地、靶地、旋耕、收获等机械自动化作业，并且通图像反馈系统，对现场采集的图像进行识别和分析，避免了机械工作中重耕、漏耕的现象。

4 农业物联网技术与精准农业的发展

与传统机械自动化农业方式相比，农业物联网建立了农业数据采集和处理，形成了农业自动化、数据共享、渠道共建的农业新型体系，实现了全过程数据收集和全自动工作。通过对农机作业过程中的数据梳理来开创智慧农业的相关业务，分析关键性因素，针对信息来源、信息分类等维度建立起一套科学规范的现代农业标准体系。物联网农业促进农业生产智能化、农业管理高效化、农业服务便捷化，完善现代农业信息服务体系，为农业现代化建设提供重大的技术支撑。