摘要:最近一些年,我国社会的经济和科学技术的快速发展及不断创新,让更多人开始认知并推广物联网技术。物联网技术在农业中应用,在很大程度上带动我国农业技术发展的同时,还对推动我国科技创新与进步有着非常积极意义。但是受农业发展环境及现状等因素影响,在物联网技术应用中还是还是存在着一些问题。
智慧农业是智慧经济主要的组成部分,是智慧经济形态在农业中的具体体现。对于发展中国家而言,智慧农业是其消除贫困缺点,实现经济发展后来居上的主要途径。其主要通过在农田、温室、园林等目标区域设置大量传感节点,收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分等信息,并有针对性地投放农业生产资料。需要根据调动各类执行设备,实现对农业环境调温、调光、换气等操作,来实现农业科学、合理、稳定发展。
1、物联网技术在现代农业应用中存在的问题
1.1 技术问题
首先,我国已有的传感器类型较少,价格昂贵,对于普通农业发展并不实用。其次,传感器性能不稳定,器材多置于自然环境中,寿命短且养护成本较高[1]。并且现有的传感器多用于植物、土壤等,对于农田综合生态系统、农药残留等动态缺乏感知。最后,目前农业中的无线传感网络拓扑大部分是基站星型拓扑结构,并不能真正实现无线传感器网络。
1.2 我国农业发展现状
近年来受资源环境发展现状的影响,我国农业发展问题日渐突出,工业废品及城市生活垃圾等污染物不断向农村扩散、农业生产者耕地数量减少、土地质量下降等都会导致农产品质量安全风险系数增加。而且,从事农业生产的生产者属于弱势群体,不仅力量薄弱、机械化水平较低,其自身也不具备产业链议价能力,无法将日益发展的科学技术与农业生产有效结合起来,不利于我国农业的发展。
2、实现智慧农业的策略
2.1 有效实现农业资源监管
通过农业智能监测系统、视频监控系统及农业智能控制系统等,对农作物种植环境的空气温湿度、土壤温湿度、光照度、CO2浓度以及农作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害情况等进行实时监控。农业专家可以通过远程在线获取农作物病虫害图像信息,并配合质量监督检验检疫部门和其他相关部门在生产过程中进行有效监督和及时干预,实现信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理,从而达到对农作物生长实际情况的实时监控[2]。并通过监测预警系统将监测部分环境传感器所采集到的数据与农作物适宜生长的环境数据相比较,实时监测到环境数据预警值,通过系统自动预警,实现病虫害发生等实时预警,为农业发展及时提供相应的预警指导措施[3]。
2.2 实现智能化种植
发展温室种植技术,首先要做到合理控制温室内CO2浓度、土壤湿度、空气温湿度及光照等要素。将物联网技术广泛应用于温室种植中,采用不同的传感器节点来实现对基质内水分、营养成分、温度、pH值、光照强度、空气湿度、气压和CO2浓度等的测定,再经过科学合理的数据处理,以达到智能系统自动控制生产区域环境温度,完成后期灌溉、施肥等作业的目的,进而为植物生长提供最高效的优质环境。还可以通过对信息的分析与处理,将传感器节点替换为无线数据传感器,通过接收无线数据传感器发出的大量数据,在实现大面积的种植、管理等方面也有积极意义。农业的发展是离不开水资源的,由于我国南北水资源分布不均匀的现状,在实现智能化种植的同时,技术工作者在节约用水方面应该提出更加合理的建议与举措。长期的实践也证明,物联网技术中关于水资源和智能化种植的创新与发展很大程度上推进了农业的发展,尤其实现了智能化种植中可操作性高、低消耗量的节水型农业。
3、结语
总而言之,通过不断的创新与发展,在提高物联网信息融合技术的同时,不断研制开发出高效、低成本的物联网发展技术和农业发展工具,为农业发展提供更科学有效的建议与保障。作为未来四大技术产业之一,物联网技术在农业中的推广与应用不仅被用来衡量一个国家未来的农业发展水平,也是我国现代化经济技术发展的重要体现。实现物联网技术与现代农业的有机结合,能够科学化、智能化和规范化地促进农业发展,为农业生产者创造更多的劳动价值,也为我国经济技术的发展提供强有力的基础与保障。
参考文献:
[1]鲍宜帆,谷敏.略谈物联网技术在现代农业中的应用[J].计算机产品与流通,2019(5):71,117.
[2]王传岐.物联网技术在现代农业管理中的应用分析[J].新农业,2019(5):71-72.
[3]李可.物联网技术在现代农业管理中的应用[J].农业工程,2018,8(11):28-29.
曾易丽,彭森,盛安妮.物联网技术在现代农业中的应用研究[J].种子科技,2019,37(11):129-130.
基金项目:湖南省教育厅基金资助项目(18B428);2019年湖南省大学生创新创业训练计划项目资助(1895).
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中国是世界上最大的农产品生产和输出国之一,主要农产品产量居于世界领先地位[1]。然而,目前中国农业还处于转型阶段,耕地质量和机械化水平不高,且随着农产品产量的增多,农业废弃物等也随之增加,环境问题日益突出,已成为制约农业和农村经济发展的重要因素[2,3,4]。据统计,我国每年农林废弃物产量在10亿t以上[5],其中,仅秸秆废弃物平均每年产量就超过9亿t,有效利用率不足40%,农业环境污染严重[6,7]。
2023-11-29目前传感器技术在农业中应用最普遍的领域就是精准农业和智慧农业。通过对气候、土壤、水、空气质量、作物成长、鱼禽畜的生长,甚至是设备和劳动力的成本以及可用性方面的实时数据采集,预测分析之后用来做出更科学、更精准的决策。另一方面,农业作为中国的基础产业,面临着农产品需求不断在增加、资源短缺、气候多变导致灾害频发。
2021-12-08灌溉与施肥是农业生产和种植的重要环节,同时也对农业产量起关键作用。农业灌溉与施肥的精准与否对农作物的生长起到决定性作用。为了充分利用水资源和实现精准施肥,推动现代化农业的发展,将水肥灌溉系统与物联网相结合,以PLC(可编程控制器)模块作为核心控制单元,根据外部水压的变化和EC/pH值确定灌溉的频率和方式,给灌溉设备以智能化。
2021-04-27我国是农业大国,农业生产与农业经济在我国社会经济发展中占据了重要地位,但由于国内农村地区资源利用率比较低,进而导致农业发展水平受限,国内各地区农业发展水平存在很大的差距,为了进一步提高农业生产中电气自动化技术的应用水平,节约农业生产劳动力,有效提高生产效率,从而更好地发挥自动化技术对农业经济的促进作用。
2020-12-16手工挤奶的作业方式工作效率低且劳动强度[1]。依靠挤奶机械设备可满足日益增长的产量需求,并且能够提高奶源质量。TRIZ理论是一种全面且系统化的能够为发明创造提供解决方案的新理论。TRIZ可以开拓思路,挖掘创新潜能。通过TRIZ解决问题的案例有很多,邓学欣等利用TRIZ对焊钳轻量化提供了思路,不仅让焊钳与工件发生干涉的机会变小,而且降低了生产成本,提高了点焊的质量效率[2]。
2020-11-27我国作为人口大国,对于粮食的需求量十分大,不断增长的人口、有限的土地资源,使得农业在我国是重要的支柱型产业,对我国的经济发展有着决定性的影响[1]。21世纪以来随着我国农业的发展,国家对于农业生产技术的大力投入推广,大棚技术不断在农业生产中普及,农户对温室大棚的使用不断增加,从而导致温室大棚在我国现代农业成产中的比重日益增长。
2020-11-18随着社会的变迁,我国农业发展已从原有的单纯追求质量变为追求优产、优质、高效。由于种植环境中的温湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境因子对作物生长有很大的影响,通过蔬菜大棚为作物创造一个可控的种植环境虽然可以提高作物产量,但如果没有大棚环境远程监控系统的应用,蔬菜大棚的管理成本和设施成本都相当高,而且人工管理始终不如智能管理方便和精准。
2020-11-17目前我国农业生产虽然范围广,但生产水平与生产效率仍处于劣势地位。近年来,随着人们对农业创新发展越来越重视,现代机械化农业装备逐渐成为现代农业发展的重要支撑。本款多功能助农机器人采用模块化设计,实现精准定点定位喷药除草、施肥、播种等功能。本文主要设计一款以STM32为核心控制器,由图像处理、定位及功能实现、物联网云平台监控、现场上位机监控、光伏发电五大功能模块组成。
2020-11-09随着各种农业新技术的不断应用,用传统生产模式发展农业的状况被逐渐改变,农机自动化技术广泛应用于农业生产。但这一技术的应用还存在很多问题,比如:技术水平不高,导致农业生产的效率也较低;在较为偏远的地区,应用现代化农机的速度较慢,多数山区的农业生产还是以人力为主。各地区的环境状况相差很大,种植的农作物种类也存在很大差别,要针对不同地区的不同农作物,使用不同的农机自动化技术。
2020-09-10为促进社会主义新农村建设,加速农村经济发展进程,提升人们的生活质量,就应积极使用现代科技,辅助农业产业发展。机械自动化控制技术的开发及使用,为我国农业产业发展提供了技术支撑,有益于提升农业劳作者劳动力的利用率,获得更高的经济收入,优化社会主义新农村建设效果。
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期刊名称:农业工程学报
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主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国农业工程学会
出版地方:北京
专业分类:农业
国际刊号:1002-6819
国内刊号:11-2047/S
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创刊时间:1985年
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