智能农业发展范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了智能农业发展范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

智能农业发展

智能农业发展范文1

[关键词]智能化;物联网;现代农业;

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0605-01

当今智能化物联网技术正在蓬勃发展,我国农业也正处在传统农业向精准化、智能化、数字化现代农业发展的关键时期。智能化物联网技术在当今的现代农业生产中的运用,对于建立集约、高效的现代农业生产、经营方式,提高农业生产能力,保障食品安全等具有重要意义,也是我国新型现代农业发展的方向。

一、物联网概念

1、定义

物联网,是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、3S技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的核心和基础是互联网,不过用户端不仅局限于个人电脑,而是延伸到任何需要实时管理的物品和物品之间。其最关键的技术就是“物”里内嵌微型感应芯片,把它变得智能化,让它可以“开口说话”。再借助无线网络技术,人就可以和物体“对话”了,物联网就是传达“声音”的媒介。

2、 体系结构

物联网具备3个基本特征:一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算机技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

物联网有3个层次:(1)感知层,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别;(2)网络层,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;(3)应用层,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。

二、智能化物联网技术在现代农业发展中的用途

当前,随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等智能化物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。智能化物联网技术将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

1、智能化培育控制

现代化农业的一个突出表现是智能化培育控制。在农业生产区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统,可对整个生产地区的生态环境进行检测,从而及时掌握影响生产地区环境的一些参数,并根据参数变化适时调控如灌溉系统、保温系统等,确保农作物有最好的生长环境,以提高产量、保证质量。在保温系统中,通过采集、分析和控制土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件,将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,为温室精准调控提供科学依据。在灌溉系统中,通过感应土壤的水分,并在设定条件下与接收器通信,控制灌溉系统的阀门打开、关闭,达到自动节水灌溉的目的。

2、农产品质量安全监管与追溯

我国食品安全方面事故频发,一个重要的原因是从生产到销售缺乏完善的监管。加大对农副产品从生产到流通整个流程的监管,可将食品安全隐患降至最低,以智能化物联网技术为基础,建立“食品安全追溯系统”。以猪肉安全为例:进入农贸市场的猪肉安装上电子芯片,以跟踪猪肉产品的生产、加工、批发,以及零售等各个环节。消费者在购买猪肉时可索取含有食品安全追溯码的收银条,凭借收银条上的追溯码查询生猪来源、屠宰场、质量检疫等多方面的信息。

3、农业信息监测、

农业信息除在精准农业中监测农作物的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等外,还包括从种子选择到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面。信息监测范围涵盖各个方面,包括畜牧业、农副产品加工业及渔业等。在现代农业中,天气预报是重要和首要的农业信息之一,但现代农业的发展需要更多支持因素。应为农民打造更宽广的农业信息渠道,所包含的信息内容也应从天气预报到施肥选择,从种子遴选到病虫害防治,从幼苗培育到收割入库等方面。例如,我国部分地区已实现把测土配方施肥数据传输到农户手机上的业务功能。这种农业信息的传送大大提高了现代农业的生产效率。

三、现代农业智能化物联网技术应用情况

进入新世纪以来,我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的智能化物联网技术应用示范研究,在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果,同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展。

智能化物联网技术在国、内外现代农业信息化领域已经有了初步应用,如:传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等。 目前,国内外关于农业智能化物联网技术应用很多。比如:土壤养分、墒情监测,为作物选择和耕种方式提供指导;粮情信息监测,为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据;农业大棚温室监控、田间自动化管理,通过连续监测土壤湿度数据,实现多点同时滴灌补水;二维码动物溯源,通过食品追溯标签使消费者全面了解产品信息,确保食品安全。

四、智能化物联网技术条件下现代农业发展的重点

随着科技的迅速发展,智能化物联网技术在农业上的应用越来越广泛,一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破。智能化物联网技术在农业上的应用正朝着微小型、可靠性、节能型、环境适应性、低成本、智能化方向发展。

1、应用物联网技术,实现设施农业的自动化管理。

采用智能化物联网技术,在温室生产中大量采用温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,无线传感器管理、调控温度、湿度、光照、通风、二氧化碳补给,营养液供给及PH值、EC值等,使栽培条件达到最适宜水平, 以合理利用资源,提高产品的产量和质量。管理者可以随时通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。

2、完善农产品物流、安全管理与溯源机制

在生鲜农产品流通方面,能很好地借助智能化物联网技术的帮助。

智能化物联网技术技术可以实现畜禽产品从养殖、屠宰刀运输销售的全过程质量控制,并实现质量溯源,可实现畜禽生产档案管理(畜禽信息、饲料信息、疾病防疫等),实现FID标签和条码间信心的转换,条码标签的打印,基于网站、电话和手机短信的畜禽产品质量安全细细的溯源查询功能。

五、 结束语

智能化物联网技术作为当代信息技术的新发展方向,很多国家都在投入巨资进行研究,我国也正高度关注对此的研究。在当今现代农业发展的利好形势下,我国尝试在各个行业进行应用智能化物联网技术示范工作,在农业上的应用也取得一些成效。农业智能化物联网技术把感应器嵌入农业机械、土地、灌溉系统等各种物体中,然后将“物”与互联网整合起来,通过智能分析,实施实时的管理和控制。这样人类可以以更加惊喜和动态的方式管理农业生产,提高资源利用率和生产力水平,促进可持续发展。智能化物联网技术的发展必将深刻影响现代农业的未来。

参考文献

[1] 张进京.物联网的应用实例与效益[J].中国信息界,2010(3).

智能农业发展范文2

刘经南院士、中国农业大学汪懋华院士等来自农业科学、导航技术两大领域的专家学者跨界对话,在第14次金桥产业技术创新会议上展开“北斗 农业=精准农业”的议题。作为拥有数千年农业文明历史的大国,中国自主创新的北斗卫星导航系统正不断投入实用,我国农业生产方式也有望发生本质变化。比如,今后可能真的“没人种地”了。

美国主导的GPS全球定位系统,早已应用于精准农业。在农业高度自动化的条件下,农业生产机械接收卫星定位信号,在大田里循着既定路线自助耕作,甚至发展为智能化农机。刘经南认为,精准农业或者精密农业,对卫星定位精度的要求达到厘米级或分米级的水平。

目前,我国已成功发射20多颗北斗导航卫星,组网形成一个巨大星座。天上北斗加之北斗地基增强系统,已可以满足农庄厘米级、全国分米级、全球米级的高精度实时定位导航需求。借此引导,就可以实现大豆等作物“厘米精度”的播种、分米级精度的大田精细管理、米级精度的拖拉机数千公里跨区作业调度管理,达到精准农业、精密农业需求。

备受关注的无人驾驶车真正上路、形成无人车交通系统,可能还需假以时日;那么,大田里的无人农业机械车辆种地,则可能更早实现。刘经南认为,我国农业用车物联网,也就是农机车联网,正在走向人、车、路与环境的协同感知阶段。

“无人自主农机车将实现24小时不间断作业。”汪懋华院士也认为,农业机械自动导航技术,可支持夜间作业,大大减轻农事工作者的劳动强度。今后,晚上可以种地,农业机械的利用率也将随之大大提高。

智能农业发展范文3

关键词:农业生态经济系统;能值分析;可持续发展;北碚区

中图分类号:F062.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)09-2188-04

能值分析理论是由美国著名生态学家Odum教授于20世纪80年代综合系统生态、能量生态和生态经济原理而创立的。能值(Emergy)的英文拼写带有字母“m”与能量不同,是一种新的科学概念和度量单位,其涵义是指某种流动或贮存的能量所包含的另一能量的数量,称为该能量的能值,或者说能值就是直接或间接用于形成资源、产品或劳务的某种类型能量之量[1],通常以太阳能值衡量某一能量或物质的能值,任何能量包含太阳能之量,即为该能量的能值,单位为太阳能焦耳(Solar emjoules),英文缩写为sej。本文运用能值理论对重庆市北碚区的农业生态经济系统进行能值分析,评价了北碚区农业生态经济系统的运行特征和可持续发展状况并提出建议,以期为相关决策提供参考。

1 北碚区农业发展现状

北碚区位于四川盆地东部,三峡工程库尾区,东经106°18′14″-106°56′53″,北纬29°39′00″-30°03′53″。地处重庆市城区西北部,东邻渝北区,南接沙坪坝区,西靠壁山县,北接壤合川市,属重庆市城区,距市中心25 km。

2010年全区农村经济总量达42.40亿元,与2009年同比增长10.2%,农村经济总收入达146.67亿元,同比增长23.2%;农业总产值达13.79亿元,同比增长6.1%;农业增加值达9.50亿元,同比增长5.5%;农民人均纯收入达7 205元,同比增长16.6%。全年种植粮油面积2.0万hm2,产量达9.58万t;全年出栏生猪12.68万头,同比增长2.6%,出栏家禽144.57万只,同比增长1.55%;蔬菜面积达1.18万hm2,同比增长53.6%,蔬菜产量达20.18万 t,同比增长21.7%;全区花木种植面积达0.80万hm2;嘉陵江名优鱼养殖面积达200 hm2,鱼鳖混养面积20 hm2。种植业和畜牧业是北碚区农业的支柱产业,林业和渔业所占比重较小,但发展也很迅速。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

北碚区农业生态经济系统能值分析所需的主要原始数据,如太阳日照时数、降雨量、农业生产的各种投入产出等情况主要来自于2011年北碚区统计年鉴和2011年重庆市统计年鉴[2];能量折算系数、能值转换率和计算公式与方法参照文献[3-5]。

2.2 研究方法

2.2.1 北碚区能值图的绘制与能值分析表的编制 通过对北碚区自然环境和农业生产相关资料的搜集与整理,对农业生态经济系统的主要资源流在系统中的分配关系进行了分析,如图1所示。北碚区农业生态经济系统的输入能值主要包括3种类型:一是以风、雨、太阳能的形式存在的可更新环境资源;二是以农业生产过程中表土层损耗为主不可更新环境资源的消耗;三是来自社会经济系统的人类劳动、机械动力、农药、化肥等反馈能值的输入。系统内部包括种植业、林业、畜牧业和渔业4种生产单元是农业经济的主要组成部分。来自系统内、外部的全部资源成为推动系统发展的动力。其中,当地的可更新和不可更新资源的利用不涉及经济活动,而来自于系统外的经济反馈能值则要通过市场和商品交换过程才能作用于系统的生产过程。

以北碚区农业生态经济系统中投入和产出的实物量数据为基础,选取可更新环境资源、不可更新环境资源、不可更新工业辅助能、可更新有机能、作物产出等,按照相应的物质-能量折算系数将投入、产出的各类原始实物量折算为以J和g为单位的能值分析基础数据,再将各基础数据乘以相应的太阳能值转换率,得到2010年北碚区农业生态系统投入和产出能值表(表1、表2)。

2.2.2 北碚区农业生态经济系统能值指标体系的建立 为了分析各项投入、产出能值所占比例,评价自然环境与辅助能对北碚区农业生态经济系统的贡献,根据该地农业生态经济系统的特点及分析目的,将各项投入和产出数据进行相应比较,分别得出可更新环境资源比率、不可更新环境资源比率、能值自给率、能值投资率、能值产出率、环境负载率、可持续发展指数等能值指标,将这些数据汇总,编制成2010年北碚区农业生态经济系统能值指标体系,见表3。

3 能值结果与分析

3.1 能值投入分析

北碚区农业生态经济系统的能值投入主要是由可更新环境资源、不可更新环境资源、不可更新工业辅助能和可更新有机能4个部分构成。2010年4部分能值总值的投入为1.60×1020 sej,其各占18.44%、0.12%、33.44%和48.00%。在环境资源的投入中,可更新环境资源能值处于绝对优势,是北碚区农业生态经济系统发展的关键,说明北碚区农业生态经济系统对环境资源的压力相对较小。

可更新有机能与不可更新工业辅助能的投入占整个能值投入的81.44%,其中可更新有机能、不可更新工业辅助能的比重分别为48.00%、33.44%,表明该地区农业生产主要依附可更新有机能与不可更新工业辅助能的投入,但要注意农业生产过程中过量投入工业辅助能也会带来一系列的问题。化肥的不合理使用不仅会造成资源的浪费,增加农业生产成本,也会带来严重的生态后果。

3.2 能值产出分析

农业生态系统的能值产出既可以反映农业各子系统的结构特点和产出比重,也可以反映农业生态经济系统的功能。北碚区农业生态经济系统产出主要有种植业、畜牧业、渔业和林业4种,其中种植业和畜牧业占绝对地位,其比重约为90.18%。在种植业中,稻谷和玉米是主要的农作物,比重约为85.88%;畜牧业主要以养猪为主,其比重约占畜牧业能值的76.07%;林产品中以水果为主要产品,约为92.10%;由于北碚区特有的自然地理条件的制约,渔业发展规模较小,仅占产出能值的8.58%。但总体来说,北碚区农业结构比较完整,农、林、牧、副、渔发展良好。北碚区农产品的商品率高达60.60%,说明农产品在满足自身需要的同时,大部分流向市场。

3.3 能值投资率分析

能值投资率(EVR)等于来自经济的反馈能值(F+T)除以来自环境的无偿能值输入(R+N),经济反馈能值(如燃油、电力、物资、劳务等)需花钱购买,称为购买能值;而环境无偿能值主要包括土地、矿藏等不可更新资源和太阳能、风、雨等可更新资源[6]。能值投资率也可称为经济能值与环境能值的比率,是衡量经济发展程度和环境负载程度的指标,其值越大则表明系统经济发展程度越高,其值越小则说明发展水平越低而对环境的依赖越强。能值投资率可用于确定经济活动在一定条件下的效益,并可测知环境资源条件对经济活动的负载率。

2010年北碚区农业系统的能值投资率为4.39,与重庆的1.08相比,其农业生产已经摆脱了对自然资源的依赖,有较强的抗灾能力,食物生产安全性有较大提高,这与北碚区拥有众多农业科研机构是分不开的,可以将最新的研究成果迅速用于农业生产中,较大地提高了农业的生产能力。

3.4 环境承载力分析

环境承载力(ELR)是指经济投入能值加上不可更新资源能值与可更新环境资源能值的比率。Odum认为,这个比率很像电路上的负荷,较高的比率数值说明在经济系统中存在高强度的能值利用和高水平的科技力量,同时对环境系统保持着较大的压力。它是对经济系统的一种警示,若系统长期处于较高的环境负荷率下,将产生不可逆转的功能退化或丧失[7]。数据显示北碚区农业系统环境负载率为4.42,远低于日本(l4.49)、意大利(9.92)[8]等发达国家水平,说明北碚区的农业发展远未达到高投入高产出的状态,仍有较大的发展潜力。因此,北碚区农业发展应加大科技管理投入,发展生态农业,以高能值的人工投入来促进现代农业的发展;同时,要注重生态农业建设,减少化肥、农药、农膜等对环境的污染程度。

3.5 可持续发展指数分析

可持续发展指数(ESI)是农业生态系统能值产出率与环境负载率之比。根据可持续发展理论,农业生产须兼顾社会经济效益和生态环境的可持续性,即在农业生产中要求系统净能值产出率大,而环境负载率低。根据Odum等的研究,1

4 结论与建议

以上分析结果表明,北碚区农业系统发展良好,并越来越依赖于经济反馈能的投入,但与农业发达的地方相比还有一定的距离,如农业机械化水平不高,自然资源没有得到充分利用,产业结构不合理等。改善农业生态系统需从以下几点入手:加强农业基础设施建设,适当加大不可更新工业辅助能的投入;依靠发达的科研机构,使研究成果以最快的速度变成生产力;继续加大农业的科技研究,提高农民素质;科学使用农药、化肥,提高其利用率,增加有机肥的施用量,实行秸秆还田,培肥土壤以提高耕地地力;充分挖掘本地优势条件,合理安排产业结构,促进农、林、牧、副、渔协调发展。

参考文献:

[1] 杨丙山. 能值分析理论及应用[D]. 长春:东北师范大学,2006.

[2] 重庆市统计局. 重庆统计年鉴2011[M]. 北京:中国统计出版社,2012.

[3] 蓝盛芳,钦 佩,陆宏芳.生态经济系统能值分析[M].北京:化学工业出版社,2002.

[4] 陈 阜.农业生态学教程[M].北京:气象出版社,2004.

[5] 唐建荣. 生态经济学[M].北京:化学工业出版社,2005.

[6] 刘方明.庄河农业生态系统的能流分析与能值分析的比较研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2003.

[7] CHEN B,CHEN G Q. Ecological footprint accounting based on emergy: a case study of the Chinese society[J]. Ecological Modelling,2006,198(1-2),101-114.

智能农业发展范文4

1.1把电子信息技术运用到农业机械中的探究不深入

随着科学技术的不断发展,电子信息技术也随之发展起来,把电子信息技术运用到农业机械中去是需要进行深入的研究的,首先是需要充足的资金和设施的投入,还有就是需要更多具有专业技能的人才,而且对于其中的专业要求也更为严格,这些因素就对电子信息技术在我国农业机械中的运用造成了很大的困扰阻碍了我国农业的发展水平。

1.2我国农业的发展情况与国外相比还是有很大的差距

因为各国的经济发展水平不同,和其他发达国家相比,我国的农业发展水平还是比较落后的,例如信息技术的发展过程缓慢,没有实践性的作用,技术生产也比较落后,对于我国的农业发展有很大的影响,阻碍了我国农业的生产效率。随着经济的发展,我国不断调整政策来改变现在的形式,加强对农业的扶植力度,对于农业设备加强资金的投入,还是有一定的效果,但是付出和回报不相等,所以就会造成资金的大量投入,却没有达到预期的效果;还有,我国在农业机械化方面还缺乏专业性的人才,没有坚实的科学技术作为支撑和没有专业性的人才进行帮助,使得电子信息技术在农业发展的运用不太理想。

2我国农业技术中运用电子信息技术的研究分析

2.1加强农业机械中的通信技术

拖拉机是我国农业中最常见的使用工具,这也就要求其他的机器也要实现智能化的发展,当然还是需要统一的标准和良好的设计。就实际情况来看,在农业机械的设备中,要根据不同的情况来安装智能终端,利用光纤来连接其他的设备,所有的机器零件和电子零件都要和总线有准确的接口,这样才能保持数据的畅通和交换,能够第一时间拿到指令进行工作,完成数据和零件间的交换和传播,使得农业机械和电脑紧密的联系在一起,对于彼此间的通信和交流有很大的帮助。

2.2农业机械中电子设施的技术支持

现在的农业设备渐渐的向网络化和智能化的方向发展,特别是一些大型的拖拉机设备一般都装有电子产品,也就是有一个可以单独处理信息的电脑智能终端,通过不同的农业环境进行计算和设计,都有相应的标准接口。在国外的农业中在一些大型农业机械的操作和监控中都有电子装备技术的运用,每个零件都有独立处理信息的能力和控制单元,通过一些先进的科学技术实现指令的传输和农业作业的运行,还可以与外部保持联系,对于过程中的问题进行判断和更新内容。

2.3加强机械和人之间的技术交流

现在的农业器械在进行工作的时候,是需要人从一旁进行监控操作,原来的驾驶室里是用的仪表盘,现在换成了电子监控技术,而且原来是数字来表示的,现在是智能化的显示终端,技术上的不断进步,使得人和农业机械间的交流更加的深入,智能终端的主要界面是采用液晶显示屏,利用先进的技术和设备进行调控,也就是虚拟操作的方法,实施者可以根据需求的不同,进行不一样的选择,根据这些设备所反映出来的信息、图案和声音进行工作的调整和操作,提供了很大的方便和很高的效率。

2.4对于机械进行调整和管理

现在有的农业发达国家利用计算机和农业作业之间的机械,采用无线的信息化技术为传播媒介,进行数据的转换和传播,这种方式使得农场工作和管理有效的联系在一起,中心的那台计算机可以很清楚的了解到每台机器的操作情况和数据情况,从而根据实际情况做出相应的调整,与此同时,在农场的计算机管理中还拥有大量的专业知识,建立相应的管理决策系统来对农场实行最佳的管理,通过计算机得出的数据资料,做出正确的决策,促进农场的进一步发展。当然无线通信也可以及时的发现问题,从而更快的找到解决问题的方法,通过计算机所反映出来的数据,可以强化农场的管理,提高农场的生产效率,增加产量,实现农场的全面发展。

3总结

智能农业发展范文5

(西安邮电大学经济与管理学院,陕西 西安 710121)

【摘 要】物联网被视为战略新兴产业和新的经济增长点,在现代农业发展中具有广阔的应用前景。本文在介绍物联网内涵的基础上,分析了物联网在中国农业应用的发展基础和趋势;然后结合杨凌高效农业发展面临的问题,分析了杨凌农业方面应用物联网的需求,并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。

关键词 物联网;现代农业;杨凌

The Research on Relationship Between Communications Industry and Integration of Industrialization and Informatization

CAO Xue-hong

(Colledge of Economics and Management, Xi’an Univ. of Post&Telecommunication, Xi’an Shaanxi 710121, China)

【Abstract】Under the new environment of integration of industrialization and informatization, this paper analyzed the relationship, further development role and dynamic mechanism between communications industry and integration of industrialization and informatization, discussed the bottleneck problems of new situation. Finally it offered a strategy to solve the problem.

【Key words】Integration of industrialization and informatization; Communication development; Yangling

基金项目:西安科技计划(CXY1436(5))。

作者简介:曹雪红(1981—),女,汉族,陕西临潼人,西安邮电大学经济与管理学院mba学生,主要从事物联网、人力资源研究。

0 引言

农业作为关系着国计民生的基础产业。我国作为人口大国,农业发展的优劣是关系着国民安全、经济发展、社会稳定的重大问题。我国以传统农业为主,效率低、工作量大、难度高,农业产品优势主要依靠自然资源和低廉劳动力成本,已不能满足现代农业的高产、优质、高效、安全、生态的要求。

随着我国改革开放进程的推进,十七届三中全会提出要不断促进农业技术的集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化,加快农业科技创新。其中,农业信息化主要围绕发展现代农业,实现优质、高产、高效、生态、安全要求,加快转变农业发展方式,提升科学技术水平,建设现代农业产业体系[1]。建立现代农业体系,高新科技是主要推动力和核心驱动力,而物联网作为信息产业的第三次浪潮的驱动核心,其在农业上的应用成为我们研究的热点。杨凌作为我国农业高科技研究重点园区,作为国家高新农业发展的领头羊,依据其自身特点优势,研究其依托物联网发展现代农业的发展策略也成为热点问题。

1 物联网的内涵

物联网(The Internet of Things)概念于1999年被提出[2]。它是以感知为目的,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,目的是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来,实现数据采集、融合、处理,并通过操作终端,实现智能化识别和管理,从而提高人们对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。

物联网是即计算机机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力[3]。农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智能化的程度关系到中国传统农业转型升级的步伐和农业产业化进程。物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。同时有利于增强中国农业的综合竞争力,缩小同欧美等发达国家的差距物联网应用于农业的基础。现阶段依托物联网建立农业示范基地既符合国家政策发展趋势,也符合我市经济发展转型的集约化思路。

2 我国农业应用物联网的基础

我国物联网在农业中的应用虽然提出时间不长,但农业机电一体化及信息化应用已发展将近20年。目前,我国已对作物生长模拟模型、作物管理知识模型、作物生长无损监测、农作空间信息管理、数字农作决策系统、虚拟植物生长、农情信息监测、精确农作技术等方面也进行了开拓性的研究工作,并取得了良好的成效。随着80年代以来,电子技术与其它新技术在农业机械中应用研究的发展,我国也先后开展了一批农 业机械化系统电子信息化技术的创新研究与新产品开发,在“精细农业”技术体系、农田信息智能化采集与处理技术、自动监测技术与优化决策支持系统等方面不断实现技术升级,为物联网农业的发展奠定了扎实的基础[4]。

农业信息化方面,在农业部、工信部、文化部、商务部等国家部委、各级地方政府以及电信运营商企业和IT企业等共同推进下,我国农村信息化建设呈现出全方位、多层次推进的态势。截至2009年底,全国98%的乡镇能上网,95%的乡镇通宽带,农村居民每百户拥有计算机5.4台,全国99.5%的行政村通电话,手机拥有量达到每百户96.1部;全国涉农网站已有多家,已开发应用的各类大型农业数据库67个,已建成乡镇信息服务站7121个、行政村信息服务点百万余个[5]。高覆盖率的宽带网络和无线通信网络,不断深化的农业生产专业化分工,不断拓展的农业生产资料与农产品物流范围,都为物联网农业的发展提供了坚实的基础设施支持和广阔的创新空间。

3 发展优势与问题

3.1 依托物联网发展现代农业优势

1)物联网系统应用优势

虽然还未大面积实现,但目前杨凌已接力联通、电信等多家运营商,借助新网络、新技术优势,建立实现部分“数字农业大棚”,具有一定的应用优势。

2)农村信息服务优势

杨凌示范区科技信息中心与西安亚森通信股份有限公司、陕西蓝德地产发展有限公司合作,在杨凌示范区内合作建设“三农服务呼叫中心”,打造国内领先的农业信息服务平台。并且常年开展农村农业科技培训,农村科技服务体制健全,科技兴农思想已深入民心。

3)人力资源丰富

依托杨凌农业科技大学,培养了一批农业信息化学科人才队伍。且已先后引进硕士以上人才300多名,海外人才10多名。为发展现代农业提供了有力保障。

4)依托陕西,研发优势明显

陕西是全国重要的科研教育和高新技术产业基地,在电子信息软硬件产品、通信网络、数据处理、传感传动、微电子等物联网技术领域有着得天独厚的优势,汇聚了西安交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学、中国科学院西安光学精密机械研究所等一批高校和科研院所,涌现出了华迅微电子、优势微电子、烽火集团、中星测控、大唐电信等一批优秀企业,引进了中兴、华为等龙头企业,技术和产品涵盖了物联网核心芯片、智能传感器、射频识别RFID、智能天线、软件与应用平台、系统集成方案等全产业链,为物联网产业发展提供了强有力的技术支撑。

3.2 依托物联网发展现代农业问题

杨凌在农村改革发展进程中,积极调整农业结构,大力发展高效农业,带动农民增收致富,促进新农村建设,走出了一条有中国特色的农业现代化道路。近年来,高效农业规模化发展不断加快,尤其在设施农业和动物规模化养殖方面发展迅速,但还存在着不(下转第29页)(上接第32页)少问题。

1)在设施农业方面,设施条件参差不齐,简易设施为主,基本上没有环境控制能力;栽培管理上粗放,缺乏科学的运筹决策和量化的管理指标,既造成人力、物力和能源的浪费,也因品质差,导致产品市场竞争力下降,大大限制了农产品市场开拓。

2)在动物规模化养殖方面,行业信息化应用水平低,信息化投入预算少,设施投资不足;管理软件以单机版为主,各自为政,各系统没有统一的接口,互不通用,因而造成一个个信息孤岛,已有的信息化投入不能产生规模效应。

3)数字化管理程度不高,普遍没有实现自动化设施及精确管理。缺乏自动感知、自动检测、无线传输、统一监管、防疫的智能决策系统。

4)农业科技资源、信息资源、智力资源分散,各自为政,缺乏具有竞争力和导向性的技术服务、技术推广、农业科技培训、电子商务交易等信息化服务平台。

4 重点发展领域

1)建立基于物联网的农业信息采集、识别、监控、智能分析技术和专家决策系统。以“中国杨凌—以色列现代农业合作园”为重点示范内容,建立现代化智能大棚设施栽培管理示范基地。实验温室大棚蔬菜生长环境自动监测和远程传输、数据采集和处理、设施环境的智能调控、蔬菜生长模拟与预测、栽培方案的制定与优化

2)建立基于物联网的养殖规模化安全智能生产应用示范基地,基于云计算技术的“网上牧场”平台。利用无线传感器网络自动、实时监测动物的行为和健康状况,对动物的、疾病、疫情等进行监控和预警,同时还可以通过远程专家系统对突发及特殊情况进行专门的处理。形成环境智能测控、个体特征信息采集、可视化安全管理、流程信息化跟踪、安全产品溯源的综合技术体系,真正实现动物规模化养殖的自动化、智能化和现代化,从产地到餐桌全程可控化。

3)整合集成农业科技资源、信息资源、智力资源,建立基于物联网、互联网的农业科技创新、推广、信息服务平台。实现农业物联网展示、科技服务、农业咨询、专家决策、远程教育为一体的现代农业产业化服务窗口和综合服务平台。

4)在示范基地基础上力争自主创新新产品:智能专家决策系统、智能信息推动系统等。产学研结合,推进智能农业产业化。

5 总结

本文在我国现代农业及物联网发展的新形势下,分析了物联网在中国农业应用的基础和趋势,结合杨凌高效农业发展面临的问题,分析了杨凌农业方面应用物联网的需求,并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。

参考文献

[1]汪懋华.把握发展机遇加快推进农业机械化[J].农机科技推广,2008(12):4-6,2010,12.

[2]杨孝光,廖红丰.关于推进农业科技化的思考[J].合作经济与科技,2004(21):4-6.

[3]孙忠富,杜克明,尹首一.物联网发展趋势与农业应用展望[J].农业网络信息,2010(5):5-8.

[4]李道光.农村信息化与数字农业[M].中国建筑工业出版社,2010.

智能农业发展范文6

关键词:物联网;智慧农业;应用模式

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A

1 引言

随着当今互联网技术、物联网技术的蓬勃发展,农业领域的科技网络应用也越来越多了,我国农业也开始从粗放型农业逐步向智慧型农业迈进。“智慧农业”是信息化和农业现代化融合在农业发展领域中的具体实践和应用,是以物联网技术为支撑和手段的一种现代农业形态;物联网是发展“智慧农业”的核心。探讨物联网技术在智慧农业中的应用,将极大促进农业的转型和发展,对于传统农业大省的湖南来说,更是一个大的发展机遇。

2 物联网与智慧农业的内涵

物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。它是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次革命。物联网分为感知层、传输层和应用层三层。感知层的主要功能是识别物体和采取信息,它主要应用了传感器、RFID、GPS以及RS 技术等,完成信息的收集、信息简单处理以及信息向传输层的发送。传输层负责处理感知层传来的信息及信息的远距离传输,它位于整个体系结构的中间层,是物联网的神经中枢;其中运用最广泛的是无线传感网络(WSN)、互联网、ZigBee 技术等。应用层主要负责服务及应用,它是物联网和用户的接口,主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术,通过它们将海量数据分类、整理、计算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧农业等领域得到应用。

“智慧农业”是“感知中国”、“美丽中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展,实现“高效、聪明、智慧、精细”[1]。物联网是“智慧农业”智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑。物联网在农业的应用——建设智慧农业已成为各地实现农业转型、步入农业现代化、实现农业可持续发展的重要组成部分。

3 湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析

作为传统农业大省的湖南,正面临农业产业的转型和升级。现阶段加快推进基于物联网技术智慧农业建设,是切实可行的,具体来说它具有以下一些优势。

3.1 国内外基于物联网智慧农业发展趋势及可借鉴经验

近年来,国内外已经形成了基于物联网技术的智慧农业发展趋势。在欧美发达国家,物联网已渗透到农业领域的各个方面,现已演化成农业工业,步入了科学的新农业发展道路。随着我国对农业投入的不断增加,以及国内物联网技术的成熟,包括北京,上海,无锡,苏州等地,政府和企业对农业物联网的投资数量加大,相应的农业物联网产品和服务也得到了市场的肯定,如:墒情监测、大棚温室监控、节水、食品安全溯源等,且涌现了杨凌智慧农业和大唐移动智慧农业等典型示范案例,产生了比传统农业更高的价值。

这些国内外农业物联网技术的发展、以及在智慧农业中的成功应用为我省推进基于物联网技术的智慧农业建设提供了宝贵的学习借鉴经验。

3.2 不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链

湖南农业信息化建设,经过多年的发展,已不断完善。2011年湖南省被立项开展国家农村农业信息化示范省建设试点。省、市、县各级各类农业网站、农业信息平台逐步建立;农业电子商务交易规模增长迅速,如 “特色湖南”网络平台,刚上线就实现了4个月网上销售400多万元的良好业绩;农业信息网络服务体系基本形成,90%以上县设置了专门的农业信息管理和技术支持服务机构。同时,湖南省物联网产业链已初具规模。据统计,截止2013年6月,湖南省有从事物联网研发、制造、运营和服务的企业共240多家;分布在传感器、芯片设计、电子标签、智能终端、应用软件、系统集成、运营服务等产业环节,基本形成了初级产业链,在部分领域还有一定优势。

不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链为基于物联网技术的湖南智慧农业发展提供了设施保障。

3.3 湖南坚实的农业经济基础有利于农业物联网应用推广

湖南土地资源丰富,全省拥有耕地4870万亩,山地2.56亿亩,水面2043万亩。农产品基地建设初具规模;目前,全省已建立棉花生产基地、水稻生产基地等优质农产品基地共计100多个。涌现大批具有一定的规模和品牌影响力的农产品,如宁乡花猪、临武鸭、洞庭湖大闸蟹、隆回药材、祁东黄花菜等。农业产业化快速发展,湖南是我国农民专业合作经济组织建设的试点省之一,在调整农业产业化经营的过程中,涌现出了大量农村专业合作经济组织、营销大户和农民经纪人。农业产值快速增长,十一·五期间年平均增长4.7。

农业物联网应用需要大量投入,农业产值快速增长,农民收入水平高,为智慧农业建设提供了必要的经济基础;丰富的土地资源、规模化农产品基地、农业的产业化发展,以及蓬勃兴起的高效特色农业,为湖南提速智慧农业建设提供了强有力的支撑平台。

4 物联网技术在湖南智慧农业中的应用

根据物联网的技术内涵,结合湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析,现阶段物联网技术在湖南智慧农业中的应用可以采用以下应用模式。

4.1 利用农业物联网技术进行智慧生产

农业物联网的在生产环节的应用主要包括现代化温室和工厂化栽培调节和控制环境。它是利用农业物联网技术中的信息感知技术,主要包括农业传感器技术、RFID 技术、GPS 技术以及RS 技术等;利用它们采集各个农业要素信息,包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数,在不同的作物生长期,实施全面监测[2]。这种生产环节的物联网应用见效快,能够为高附加值产品锦上添花;方便的快速复制,可以快速应用到不同的作物;而且这种技术各地都有类似的项目,有很成熟的应用。对于农产品基地建设初具规模的湖南,非常适合此类应用,如,我们可以建设棉花生产基地、水稻生产基地等科技示范基地项目,利用农业物联网实现智慧生产。

4.2 利用农业物联网技术实现农产品智慧流通

农产品的智慧流通主要包括智慧仓储、智慧配货、智慧运输和流通安全溯源。利用物联网中的RFID 技术建立自动识别技术的仓库物流管理系统,实现库房高效管理,收发货高速自动记录,收货、入库、盘点、出库等多个流程能平滑连接,实现流通环节的智慧仓储。通过RFID结合条码技术、二维码技术,为农产品及加工产品加贴RFID电子标签、对农产品的流通进行编码,实现农产品的安全溯源。利用物联网技术“网络化”发展战略,建立批发市场信息数据库和集团协同管理信息平台,用来收集、储存、传输与整合:客户信息、业务信息、交易信息、市场管理信息等,最终实现客户数据、业务数据的有效性、可靠性、整体性,通过信息流带动物流、商流,协同管控,同时采用RFID、传感器、GPS等高新技术实现智慧配货、智慧运输[3]。

农产品的智慧流通,它涉及到农产品质量和食品安全以及农产品市场价格的稳定,社会意义重大,同时也具有很大的市场潜力。湖南可以从一些有一定的规模和品牌影响力的农产品流通着手,如唐人神肉食品、宁乡花猪、临武鸭等,建立基于物联网技术的农产品智慧流通示范,再择机在其他农产品流通环节推广。

4.3 利用农业物联网技术实现农产品的智慧销售

农产品的智慧销售是指产品从预订、生产到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中,能实现全程跟踪。它应该包括以下三个环节:①产品预订;产品的预订首先需要建立商务平台,目前农产品的商务平台主要采用农产品电商预售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生产地,通过物联网技术中的条码技术、二维码技术进行农产品的产地和出货状况的管理,并将农产品信息上网。平台用户通过注册会员的形式,实现农产品自由集约订购。②有机生产;邀请行业专家,依据国家标准,结合各产区的实际,制订各农产品有机种植的具体标准,在安全生产监控下,遵规执行。③安全监控;为实现消费者的产品认证环节,采用物联网相关技术,通过监控系统,全程进行跟踪;为用户提供详细的数字及视频信息保障,使产品从生产,到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中。在田间设立高杆多视角摄像头,通过无线方式连接至种植户或养殖户和驻点收购站,监控全程的无公害生产,监控视频图在平台网站上实时,订购者可随时监督。在物流配送中采用GPS等技术实现跟踪定位监控,确保配送过程安全[4]。

目前,湖南农产品电子商务平台主要有“网上供销社”、“特色湖南”等网络平台,这些平台已有一定影响力,且平台业务功能也已成熟;只需在此基础上,利用农业物联网技术实现消费者的产品认证环节,应能很好地实现农产品的智慧销售。

4.4 利用农业物联网技术实现农业的智慧管理

智慧管理包括智慧预警、智慧调度、智慧指挥、智慧控制等。湖南土地资源复杂、山地、河湖水面较多,利用物联网技术中的GIS,可以建立土地及水资源管理、土壤数据、自然条件、生产条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理,实现智慧预警。利用专家系统(简称ES),依靠农业专家多年积累的知识和经验,对需要解决的农业问题进行解答、解释或判断,提出决策建议,实现智慧指挥。利用农业决策支持系统(简称DSS)可以实现我省在水稻栽培、饲料配方优化设计、大型养殖厂的管理、农业节水灌溉优化等方面的智慧调度。智能控制技术(称ICT) ,包括模糊控制、神经网络控制以及综合智能控制技术,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。通过这些技术可以实现我省在规模化的基地种植、设施园艺、畜禽养殖以及水产养殖中的智慧控制。

5 结束语

物联网在智慧农业中的应用很多,面对新时代农业的发展、转型,湖南应不失时机地大力发展智慧农业,加快物联网技术在湖南智慧农业中的应用力度,使之成为我省农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实,现代农业离不开现代信息技术,在农业发展中引入新兴的物联网技术,可以极大地提升生产效率,创造新的生产模式。

参考文献

[1] 彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报2012,17(2):94-98.

[2] 李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程,2012,2(1):1-5.

[3] 朱晓姝.物联网技术在现代农业信息化中的应用研究[J].沈阳师范大学学报:自然科学版,2010,28(3):391-393.

[4] 何艳.物联网农产品智能销售系统[J].黑龙江科学,2012,3(01):57-59.