農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有應(yīng)用環(huán)節(jié)及未來發(fā)展的***方向——【鑫芯物聯(lián)】
2017-03-08 來自: 成都鑫芯電子科技有限公司 瀏覽次數(shù):3902
在我國積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的情況下,對促進(jìn)農(nóng)業(yè)智能化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的融合具有重大意義。近年來,***和地方高度重視農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作,***發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部及地方政府分別我國多個(gè)城市開展了一系列有關(guān)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用示范工程,在設(shè)施種植、設(shè)施養(yǎng)殖、大田作物、農(nóng)產(chǎn)品物流追溯、農(nóng)機(jī)監(jiān)控和生態(tài)環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域初步形成了一批農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)軟硬件產(chǎn)品和應(yīng)用典型,對發(fā)展我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)起到了積極促進(jìn)作用。
現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的應(yīng)用呢?
1、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控。
從監(jiān)測手段看主要有兩類,一類是在近地通過低空傳感器和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來完成對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)情的監(jiān)測。另一類是通過遙感和互聯(lián)網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)結(jié)合對農(nóng)作物長勢、面積、估產(chǎn)、品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,并應(yīng)用高光譜遙感數(shù)據(jù)對重要的生物和農(nóng)學(xué)參數(shù)的反演模型算法和機(jī)理進(jìn)行研究。美國、以色列、荷蘭等一些發(fā)達(dá)***和地區(qū)相繼建立了智能溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)和宏觀生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、灌溉施肥控制、畜禽水產(chǎn)精細(xì)化養(yǎng)殖監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)等方面應(yīng)用廣泛。
2、大田***作業(yè)。
主要運(yùn)用小型氣象站這種多功能的大田環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對大田種植生產(chǎn)過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的作物栽培管理、農(nóng)作物病蟲害防治等進(jìn)行精細(xì)化投入管理、自動(dòng)化監(jiān)測控制,將有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平,提高資源利用和產(chǎn)出效率。目前,物聯(lián)網(wǎng)在大型農(nóng)場、農(nóng)墾以及農(nóng)業(yè)示范園區(qū)取得了良好的應(yīng)用成效。
3、設(shè)施園藝物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了種植業(yè)生產(chǎn)的智能化監(jiān)測,尤其在設(shè)施園藝生產(chǎn)中應(yīng)用***廣泛。通過各種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測溫室大棚內(nèi)“溫度、濕度、光照、土壤水分等環(huán)境因子數(shù)據(jù),在專家決策系統(tǒng)的支持下進(jìn)行智能化決策,通過電腦、手機(jī)、觸摸屏等終端實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程調(diào)控濕簾風(fēng)機(jī),噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、加溫補(bǔ)光等設(shè)備,調(diào)節(jié)大棚內(nèi)生長環(huán)境至適宜狀態(tài),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)參數(shù)采集監(jiān)控的不足,實(shí)現(xiàn)了科學(xué)監(jiān)視、科學(xué)種植、提高農(nóng)業(yè)綜合效益。
4、育種信息化。
國內(nèi)一些育種專用的田間性狀采集設(shè)備及作物性狀檢測儀器的研發(fā)應(yīng)用得到快速發(fā)展,在實(shí)現(xiàn)小群體和個(gè)體作物形態(tài)、組分、抗倒伏性等參數(shù)的快速獲取,作物種子形態(tài)、品質(zhì)、穗發(fā)芽性狀的無損測量等方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí)育種資源管理系統(tǒng)、育種過程管理系統(tǒng)、育種數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等專用軟件的開發(fā)利用加快推進(jìn)了育種流程的規(guī)范管理。
5、畜禽養(yǎng)殖精細(xì)化管理。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)、生豬、奶牛等養(yǎng)殖行業(yè)的使用較為成熟。采用動(dòng)物生長模型、營養(yǎng)優(yōu)化模型、傳感器、智能裝備、自動(dòng)控制等現(xiàn)代信息技術(shù),根據(jù)畜禽的生長周期、個(gè)體質(zhì)量、進(jìn)食周期、食量以及進(jìn)食情況等信息對畜禽的飼喂時(shí)間、進(jìn)食量進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化飼料喂養(yǎng)。通過動(dòng)物體溫信息的實(shí)時(shí)獲取和分析,實(shí)現(xiàn)畜禽個(gè)體生理信息精細(xì)管理,有效預(yù)警重大疫情。通過建立畜禽信息化健康檔案,利用個(gè)體定位與溯源管理系統(tǒng)對畜禽產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通全過程進(jìn)行監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)畜禽疫病和畜禽產(chǎn)品安全管理。
農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)作為質(zhì)量安全管理的重要手段,越來越受到有關(guān)部門和消費(fèi)者的普遍關(guān)注。目前,中國確定的動(dòng)物標(biāo)識及疫病可追溯體系基本模式是以畜禽標(biāo)識為基礎(chǔ),利用移動(dòng)智能識讀設(shè)備,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),***數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù),記錄動(dòng)物從出生到屠宰的飼養(yǎng)、防疫、檢疫等管理和監(jiān)督工作信息,實(shí)現(xiàn)從牲畜出生到屠宰全過程的數(shù)據(jù)網(wǎng)上記錄。
我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來技術(shù)發(fā)展***方向有哪些呢?
1.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知與識別技術(shù)。有以下幾個(gè)方面:
(1)農(nóng)作物生命與環(huán)境信息感知與識別技術(shù)。加快傳感器的軟硬件技術(shù)創(chuàng)新和算法優(yōu)化,結(jié)合農(nóng)作物生長環(huán)境(土壤溫濕度、光照強(qiáng)度及土壤養(yǎng)分)和生長狀況,組建傳感無線網(wǎng)絡(luò)。改變目前大多數(shù)農(nóng)作物環(huán)境傳感技術(shù)處于理論或者實(shí)驗(yàn)室階段的現(xiàn)狀。開發(fā)一款集多種測量元素于一體的多功能傳感裝備,提高傳感器的時(shí)效性、普適性,加快“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的步伐。
(2)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息感知與標(biāo)識技術(shù)。加快水產(chǎn)養(yǎng)殖信息感知類傳感器研發(fā)與創(chuàng)新,使數(shù)據(jù)獲取自動(dòng)化,同時(shí)與遙感技術(shù)相結(jié)合,擴(kuò)大信息獲取范圍、廣度和精度,通過人工智能、數(shù)據(jù)挖掘等計(jì)算機(jī)算法讓獲取信息處理向模型化、智能化和多元化方向發(fā)展,使水產(chǎn)養(yǎng)殖向精細(xì)化、科學(xué)化方向發(fā)展。
(3)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境信息感知與標(biāo)識技術(shù)。加快畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè),獲取養(yǎng)殖環(huán)境音頻、視頻信息,并通過構(gòu)建模型分析畜禽生長狀況,研發(fā)出與之配套的智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng);研究高精度RFID 和DNA指紋圖譜識別技術(shù),打破距離、信號干擾、識別環(huán)境等因素制約,并制定動(dòng)物識別統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)產(chǎn)品兼容性和普適性,加快畜禽養(yǎng)殖智能化發(fā)展。
(4)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境信息感知監(jiān)測技術(shù)設(shè)備。通過對影響動(dòng)物、植物生長的各種自然環(huán)境因子(如空氣、土壤、水體、氣象等信息)的檢測、監(jiān)測、跟蹤、預(yù)警、預(yù)報(bào)等,加強(qiáng)傳感識別、數(shù)據(jù)匯集、智能分析技術(shù)研究,建立農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價(jià)體系,加強(qiáng)3S 技術(shù)與地面監(jiān)測技術(shù)結(jié)合的研究,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性環(huán)境參數(shù)的智能采集、環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境信息的自動(dòng)獲取與處理。
2.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自組織網(wǎng)絡(luò)部署與信息傳輸技術(shù)。有以下幾個(gè)方面:
(1)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全維度空間部署與拓?fù)錁?gòu)架技術(shù)。加強(qiáng)作物在不同生長期內(nèi)節(jié)點(diǎn)布設(shè)距離和高度以及作物高度對無線電信號傳輸損失影響研究,研究電磁波在土壤與空氣界面之間傳輸規(guī)律,規(guī)避影響地下傳感網(wǎng)絡(luò)影響因素引起的電磁波多路徑傳輸?shù)穆窂綋p失、誤碼率、***傳輸距離、含水量測試誤差等,確定在不同農(nóng)業(yè)應(yīng)用環(huán)境條件下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)***位置,建立地上地下全維度***的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
(2)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)低耗自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。加大傳感器在有限能量條件下盡可能延長使用壽命的研究,開展準(zhǔn)確的時(shí)間同步算法研究,降低信息交換能量消耗;根據(jù)自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇合適的MAC 協(xié)議,減少碰撞、避免串?dāng)_和減少空間偵聽造成的能量浪費(fèi)。
3.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息融合與云計(jì)算技術(shù)。有以下幾個(gè)方面:
(1)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)多源海量信息融合技術(shù)。加強(qiáng)自主感知信息標(biāo)準(zhǔn)化和自主與外部感知信息的融合處理技術(shù)研究。圍繞農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)管理的不同層面專業(yè)需求,開展自主感知信息的標(biāo)準(zhǔn)化研究、多源感知信息智能融合處理Web服務(wù)鏈及中間件研究,結(jié)合智能生產(chǎn)管理信息感知模型開展感知信息挖掘與聯(lián)機(jī)分析,使感知信息得到快速規(guī)范處理和有效融合,確保多源感知信息可以給智能生產(chǎn)管理提供及時(shí)有效的支撐,實(shí)現(xiàn)海量多源感知信息***融合處理。
(2)面向農(nóng)業(yè)特定領(lǐng)域的云計(jì)算與云服務(wù)技術(shù)。加強(qiáng)建設(shè)適合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的云平臺建設(shè),加快云服務(wù)和農(nóng)業(yè)特定領(lǐng)域需求融合。借助云計(jì)算隨需隨取的計(jì)算能力,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基因測序方面應(yīng)用。建立基于云服務(wù)的跨行業(yè)、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)庫,為政府監(jiān)測、決策提供科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。匯集***政策、氣候、原料價(jià)格等數(shù)據(jù),建立云模型,預(yù)測農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格變化,使生產(chǎn)決策更科學(xué)。建立物聯(lián)網(wǎng)云平臺,處理傳感器采集到的海量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)存儲、分析計(jì)算等技術(shù)支持。
(3)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管與服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)。加快建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督與服務(wù)體系,推廣RFID 技術(shù)、EPC編碼、紅外感應(yīng)器、***定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售中的應(yīng)用;制定相關(guān)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)連接;進(jìn)行信息交換和通信,實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管與服務(wù)質(zhì)量保障。
2017年3月8日
成都鑫芯電子科技有限公司編輯部
小編:葫蘆里的小惡魔