物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念提出于1999年,其定義十分簡單,就是把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能管理。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),不過用戶端不僅局限于個(gè)人電腦,而是延伸到任何需要實(shí)時(shí)管理的物品和物品之間。
物聯(lián)網(wǎng)之所以能夠把“物”和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,其中RFID(電子標(biāo)簽)是最關(guān)鍵的技術(shù),它可以快速讀寫、長期跟蹤管理,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。雖然好多人對(duì)RFID還稍顯陌生,但毫不夸張的說,RFID的未來推廣將極大改變我們的生活。比如在公路收費(fèi)站,如果采用了RFID技術(shù),汽車在行駛過程中即可完成鑒別收費(fèi),根本不需要每輛車排隊(duì)交費(fèi);再比如在超市購物交費(fèi)時(shí),如果采用了RFID技術(shù),推著滿滿的購物車,只要從收銀臺(tái)前一過,即可完成所有的結(jié)算,完全省卻了營業(yè)員一件一件物品掃描算賬的工作。
物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括,如監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況,監(jiān)測土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測,收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量等數(shù)據(jù)信息,測量有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等,從而進(jìn)行科學(xué)預(yù)測,幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi),科學(xué)種植,提高農(nóng)業(yè)綜合效益。特別是最近幾年在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用卓有成效,目前位于加州Oxnard的草莓培育商N(yùn)orcal Harvesting目前安裝一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)時(shí)追蹤植物的狀況。系統(tǒng)還可以根據(jù)空氣和土壤的狀況,自動(dòng)觸發(fā)相關(guān)行為,如澆水或調(diào)節(jié)溫度。這套系統(tǒng)由ClimateMinder開發(fā),目的是幫助培育商更好地管理植物的生長情況,這套系統(tǒng)自公司2007年發(fā)布以來已被土耳其200多家溫室和苗圃所采用。此外,系統(tǒng)還在土耳其雞場、煙草存儲(chǔ)廠和冷藏倉庫使用。
盡管設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國已經(jīng)取得成績,但是相比發(fā)達(dá)國家仍存在很大差距,平均單位產(chǎn)量低于國外的30%,但單位產(chǎn)量成本大于國外的50%,由于不合理的使用農(nóng)藥,產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)低于國外發(fā)達(dá)國家水平。其落后的主要原因是資金缺乏、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備落后;沒有獲取專家指導(dǎo)的途徑,大多沿襲傳統(tǒng)的種植方法,生產(chǎn)管理粗放;設(shè)施的智能化水平低。
由物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,可以在兩個(gè)層次上進(jìn)行深入研究。研制智能化監(jiān)控、人工輔助管理溫室,適應(yīng)于一般經(jīng)濟(jì)條件的農(nóng)戶提高溫室栽培管理水平。即對(duì)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)決策方案通過人工管理加以實(shí)施。其關(guān)鍵技術(shù)主要包括溫室綜合環(huán)境實(shí)量監(jiān)控系統(tǒng),各種溫室作物智能化管理決策系統(tǒng),系列傳感器、計(jì)算機(jī)芯片與機(jī)電一體化系統(tǒng)。此種方式可以根據(jù)用戶需求,隨時(shí)進(jìn)行處理,為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測、對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號(hào),經(jīng)由無線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚溫濕度的遠(yuǎn)程控制。
另一層面是研制智能化監(jiān)控、自動(dòng)化管理溫室,適應(yīng)于經(jīng)濟(jì)條件富裕的農(nóng)戶、設(shè)施農(nóng)業(yè)企業(yè)以及示范展示,提高溫室栽培管理水平。即對(duì)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)決策方案通過綜合環(huán)境控制與電動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)實(shí)施。其關(guān)鍵技術(shù)包括溫室控制模式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。其中,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用由中心控制計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場控制機(jī)、系列傳感器、電動(dòng)執(zhí)行器和局總數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)等組成的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在溫室生產(chǎn)中大量采用無線傳感器管理、調(diào)控溫度、濕度、光照、通風(fēng)、二氧化碳補(bǔ)給,營養(yǎng)液供給及pH值、EC值等,使栽培條件達(dá)到最適宜水平,合理利用資源,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時(shí)具有綜合環(huán)境控制、肥水灌溉決策與控制、緊急狀態(tài)處理和信息處理等功能。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用來說不是噱頭而是機(jī)遇,物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展也必將深刻影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來。農(nóng)機(jī)企業(yè)要抓住物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重大歷史機(jī)遇,做到早學(xué)習(xí)、早認(rèn)識(shí)、早研究、早部署、早見效,積極探索物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用結(jié)合點(diǎn),確立研究及應(yīng)用方向。
評(píng)論