基于物联网技术的智慧农业发展探究*

韩二锋 ，姚 斌

（浙江农业商贸职业学院，浙江 绍兴 312088）

智慧农业在物联网技术、云计算技术、无线通信技术等现代信息技术的基础上逐渐发展起来，能够实现农业生产可视化远程诊断、农业灾害预警等功能，实现了农业生产的智能化管理。当前，物联网技术已经广泛应用于温室大棚温度控制、农田灌溉管理、现代农业物流当中，提高了农业生产效率，取得了良好的应用效果。然而，物联网技术在农业领域的应用中还存在较多不足，主要体现在农业基础设施建设进程缓慢、物联网技术标准不统一、技术条件不成熟、相关领域人才匮乏等方面。针对这些问题，政府部门需要积极推进“智慧农业”中物联网技术的应用，提高农业生产经营活动的现代化水平。

1 智慧农业的系统组成与基本架构

1.1 智慧农业的系统架构

智慧农业的系统架构主要包含了四个部分，分别是数据采集、网络传送、数据平台、终端展现。其中，数据采集是整个智慧农业系统架构的基础部分，这一部分需要运用无线传感器、图像采集设备、继电器控制设备等；网络传送是指通过无线网络传输农作物的生长数据、外界环境数据；数据平台能够实现数据分析、数据存储、数据监控、实时报警，用户可以通过数据平台进行远程控制；终端展现是指用户通过手机、电脑等终端查看农作物种植的信息，开展数据查询、设备调节。在整个智慧农业系统中，传感器能够对温度、湿度、光照情况等信息进行采集，通过网络传送的方法传递给数据平台，用户可以在终端设备上进行实时监测[1]。图像采集设备能够将温室大棚中的情况以图像的方式记录下来，最终传输到PC 终端，用户可以据此进行远程操控。通过利用智慧农业系统中的继电器控制设备，用户可以控制自动浇灌设备、卷帘、风机等农业设施，对农作物的生长环境进行调节。此外，物联网智慧农业系统还具有警报功能，用户可以对触发警报的事件进行设置。

1.2 智慧农业的关键技术

信息感知、信息传输、信息处理是智慧农业发展中的重要内容，信息感知是指农业种植信息收集，在完成信息数据的收集后，系统需要对信息数据进行传输，最终完成信息处理，辅助农业生产决策。

1.2.1 信息感知技术

智慧农业中的信息感知技术包含了GPS 技术、RFID 技术、遥感技术、农业传感器技术。其中，GPS技术是追踪定位技术，能够帮助技术人员掌握不同区域的农业生产情况，为农业生产的精准化操作奠定坚实基础。RFID 技术是无线射频识别技术，用于识别目标对象[2]。遥感技术能够帮助技术人员监测农作物的长势。农业传感器技术是智慧农业发展的核心技术，该技术能够通过传感器监测农作物生长过程中的空气湿度、光照强度等重要信息。

1.2.2 信息传输技术

信息传输技术在智慧农业系统当中相当于一个“桥梁”。当数据采集系统完成了农作物生长信息采集后，需要通过无线传感技术把信息传输给数据平台，最终实现终端展现，为用户提供帮助。无线传感网络由监测区域中的大量传感器节点组成，能够实现全面覆盖，是信息传输的必然路径。

1.2.3 信息处理技术

经过了信息感知、信息传输之后，智慧农业系统还需要对各类信息进行处理，综合评价农作物的生长情况。在实践中，智慧农业系统中的信息处理技术包含了云计算技术、GIS 技术、决策支持系统、专家系统等，这些信息处理技术是实现智慧农业发展的必要手段，能够进一步加强农业生产中的自动控制，推动智慧农业的发展[3]。

2 基于物联网技术的智慧农业发展模式分析

2.1 休闲农业发展模式

在物联网技术的支持下，智慧农业的发展衍生出了休闲农业发展模式，这种新型的发展模式能够将农业生产和其他的旅游项目结合起来，进一步强化农业的服务功能。休闲农业发展模式具有创新性、复合性、多功能的特点，是物联网信息时代独有的农村经济发展模式和农村生活方式，有利于拓宽农业的产业链。当前，我国很多地区在智慧农业的发展中开发了农产品采摘、农业休闲娱乐等项目，积极发展农家乐，对农村经济的发展具有重要的促进作用[4]。近年来，我国的休闲旅游农业获得了快速发展，物联网技术和农业休闲旅游的融合程度不断加深，智慧农业的发展模式获得了更新和优化。

2.2 农村电商发展模式

农村电商发展模式融合了移动互联网、物联网、人工智能等现代化技术，有效促进了农村经济的发展，全面提高了农业信息资源的利用效率。农村电商发展模式融合了共享经济理念，能够让广大农民积极参与进来，成为农产品的直接销售者，同时还能让城市居民买到优质、新鲜的农产品，全面优化资源配置，推动农村经济发展。在实践当中，农村电商发展模式能够有效避免农产品滞销，促进蔬菜、水果等农作物的销售，有利于优化农村市场的生产、流通、销售环节，进一步彰显智慧农业的优势[5]。

3 物联网技术促进智慧农业发展的具体策略

3.1 加强顶层设计，合理规划农业发展格局

为进一步加强物联网技术在智慧农业中的应用，推动智慧农业发展，政府有关部门需要全面加强智慧农业的顶层设计，建立覆盖全过程的农产品质量和食品安全监管制度，完善智慧农业发展的相关法律法规，优化智慧农业的标准体系。地方政府需要落实属地管理责任、生产经营主体责任，为智慧农业的发展奠定坚实基础。首先，地方政府部门需要将物联网技术、云计算技术、移动互联网技术融合起来，为区域内的农业生产参与者、管理人员提供一个方便、快捷、现代化的环境，构建信息化、智能化的农业管理和服务形态，加强农业生产资源管理，开展农业生产控制。其次，地方政府部门还需要做到合理布局，对区域内的种植产业园、农业企业孵化园、农产品加工园等进行合理规划，积极推进智慧农业发展，促进农业生产走向生态化、绿色化[6]。通过加强顶层设计，智慧农业能够得到政策的支持，整个农业生产链条能够实现协调统一，不同地域的农业发展优势能够展现出来[7]。

3.2 突破技术瓶颈，运用5G技术加强管理

在传统的智慧农业发展中，技术问题比较突出，我国的农业从业者受教育程度较低，对现代化农业生产设备、信息技术平台的应用能力较弱，农民难以科学应用现代化农业生产技术。此外，智慧农业在发展中本身还存在技术方面的漏洞，需要在技术层面获得提升。在这种情况下，政府有关部门首先要对广大农民开展技术培训，一方面要提高农民的农业生产技能，另一方面还要让农民了解智慧农业的相关知识，掌握先进的信息化技术，优化农民的农业生产理念。在实践当中，政府部门可以通过“线上培训+线下活动”的方式对农民展开培训，让农民了解数据采集构架技术、传感器技术、智能灌溉技术、精准施肥技术、病虫害预报及防治技术等，让农民真正成为智慧农业发展中的生产者、管理者、应用者。除此之外，有关部门还需要突破智慧农业发展中的技术瓶颈，全面加强对物联网技术的应用。在实践当中，政府部门需要在智慧农业发展中引入5G 技术，将5G 技术与智慧农业的其他前沿技术融合起来，实现智能控制。5G 技术是新一代的移动通信系统，拥有更高的传输速度，能够实现智慧农业发展中海量信息的传输[8]。通过引入5G 技术，智慧农业在发展过程中能够更好地实现精准化管理和智能化控制，种植人员能够通过智能管理平台进行数据查询，严格把控作物生长的各个环节，做到精准灌溉、精准施肥，减少农药用量，对作物实施精细化管理。

3.3 推广智慧农机，夯实智慧农业发展基础

农机装备在农业生产当中具有十分重要的地位，只有全面推广智慧农机，充分发挥高新技术的作用，才能推动智慧农业的发展。智慧农机是指配备了中央办公室的智能农机，融合了云计算技术、物联网技术、大数据技术等，是新一代的农业机械设备。当前，农业生产中的智慧农机包含了植保无人机、无人驾驶果园管理机、履带田间搬运车、农用机器人、智能拖拉机等，新一代的智慧农机设备具有数字化、智能化、无人化的特点，有利于促进现代农业的发展，让农业生产更加省时省力。例如，在2021 年，山东潍坊某企业研发了大马力的无人驾驶拖拉机，采用了北斗定位系统，能够实现高精度的远程操作，实现±2.5 cm 的高精度定位，可以在农作物耕种、管理及收获的各个环节中充分发挥作用。在智慧农业的发展中，政府部门需要积极引入新型的智慧农机，将智慧农机应用于育种、除草、采摘、分拣、包装等多个环节中，实现“耕、种、管、收”全过程管理[6]。

3.4 加快人才培养，满足智慧农业人才需求

在智慧农业的发展过程中，农业物联网技术人才至关重要，无论是智慧农机的应用，还是农民的技术培训，都需要物联网专业的人才，只有确保人才供应，才能满足智慧农业的发展需求。作为地方政府部门，需要制定农业物联网发展战略，与高校进行合作，共同确立物联网技术人才培养计划，将更多的物联网专业技术人才引入到农业发展当中，推动智慧农业的进步。在智慧农业的发展中，农业物联网专业人才的缺口较大，具体可以分为应用技术服务型人才和研发型人才[9]。其中，应用技术服务型人才是指服务于农业生产的一线人员，这类人才不但具备专业的物联网知识，还拥有一定的农业生产技术，在工作中需要直接面向终端用户。农业物联网研发型人才是指承担新技术开发、新设备生产的人才，这部分人才需要具备更高的专业知识和技术水平，在实践工作中需要加强对新设备的调试和实验，在技术层面进行创新。政府部门需要构建完善的农业物联网专业人才培养体系，全面加大人才培养力度，制定科学的人才培养计划，这样才能满足物联网发展对人才的需求[10]。

4 结语

智慧农业是一种能够全面提高农业生产效率、科学分配农业生产资源的新型发展模式[11-12]。在物联网技术的支持下，智慧农业的发展速度越来越快，农业生产能够和农产品加工、销售等环节紧密联系起来，农村地区的经济发展水平得到了提升[13-14]。在农业生产过程中，物联网技术能够为用户提供智能化的农产品生产系统，方便用户远程操控，促进农业生产模式的进步。在未来的农业发展中，智慧农业需要依靠技术、人才、政策、设备等基础要素，将物联网技术应用于农业种植和农产品生产、加工、运输、销售等过程中，全面提高农业生产的现代化水平。