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農(nóng)業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)分析論文
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息化論文
摘要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨于科技化、信息化，這對(duì)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。農(nóng)業(yè)建設(shè)中，農(nóng)副產(chǎn)品從產(chǎn)出到銷售的全流程都需要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)。主要對(duì)農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，然后分析了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化的具體應(yīng)用，最后討論了農(nóng)業(yè)信息化中的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；農(nóng)業(yè)信息化；關(guān)鍵技術(shù)；農(nóng)業(yè)工程論文發(fā)表
自然條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要的影響，這使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的不穩(wěn)定性較大。依靠物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，以信息化途徑來準(zhǔn)確預(yù)判自然條件，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率顯得非常必要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能性和綜合性較高，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)，能較好的滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。
1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的主要內(nèi)容
農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展可推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從產(chǎn)出到銷售的多個(gè)步驟聯(lián)系緊密，提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的內(nèi)容主要如下：
1.1環(huán)境資源的信息化。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)土壤、溫度、氣候、降水、光照等自然條件的依賴程度大，為保證穩(wěn)定發(fā)展，需要以生產(chǎn)地實(shí)際情況為基礎(chǔ)，建立農(nóng)業(yè)環(huán)境資源信息系統(tǒng)，幫助農(nóng)民實(shí)時(shí)獲取有效的自然條件信息，降低天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響程度。
1.2經(jīng)濟(jì)建設(shè)的信息化。指的是農(nóng)業(yè)單位、農(nóng)戶等利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息、政策等的交流與共享，吸引外部投資，提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平。
1.3生產(chǎn)管理的信息化。在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出至銷售的全流程中，應(yīng)該進(jìn)行信息化管理，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖畜牧、農(nóng)田管理等進(jìn)行規(guī)范，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)收入提升。
2農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的構(gòu)成。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括感知層、傳送層以及應(yīng)用層三方面，如圖1。感知層包括多種傳感器節(jié)點(diǎn)和感知器節(jié)點(diǎn)，保證能對(duì)種植地區(qū)的水分土壤、作物生長(zhǎng)情況等動(dòng)物植物信息準(zhǔn)確獲取。傳送層通常是將多種農(nóng)業(yè)信息，以無(wú)線或有限方式來輸送至應(yīng)用層。應(yīng)用層負(fù)責(zé)信息的建模、處理以及決策，從而對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行全流程管控。
2.2農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知技術(shù)。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)之一是感知技術(shù)，其核心是傳感器。傳感器主要有環(huán)境傳感器、動(dòng)植物生命信息傳感器�，F(xiàn)階段，光度、溫度、水分、氣候等環(huán)境傳感器技術(shù)較為完善，土壤傳感器是農(nóng)業(yè)傳感器發(fā)展的核心。利用電磁學(xué)、電子學(xué)方法來對(duì)土壤的電容、電阻和電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)量；利用電磁波技術(shù)來對(duì)土壤理化性質(zhì)和主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量；利用電化學(xué)方法來對(duì)土壤離子進(jìn)行分析。在動(dòng)植物生命信息感知中，通過電磁學(xué)和光學(xué)原理，從X射線至超聲波的各個(gè)敏感波段來對(duì)生命體的物理參量進(jìn)行測(cè)量，由此來計(jì)算它們的生理生化參量。
2.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。
因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境影響因素多，較為復(fù)雜，不能照搬原來的通信技術(shù)來進(jìn)行信息傳輸，而是要考慮材質(zhì)、墻體厚度等對(duì)信息通訊的不同作用。比如大田作物應(yīng)考慮遮擋物、地貌地形和植物高度對(duì)通訊的作用；果樹作物需考慮天線高度、樹冠形狀等對(duì)傳輸?shù)挠绊�。目前通過短距離衛(wèi)星通信、藍(lán)牙、蜂窩移動(dòng)和ZigBee通信技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)信息的多維度傳輸，從而對(duì)農(nóng)作物的種植、生長(zhǎng)、加工、銷售全流程進(jìn)行把控。
3基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化的應(yīng)用分析
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化的應(yīng)用是多方面的，如節(jié)水灌溉、產(chǎn)品安全管理、質(zhì)量安全追溯、農(nóng)業(yè)信息交流等。
3.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)水灌溉應(yīng)用。
我國(guó)水資源整體分布不平衡，為滿足缺水地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，需應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來改良灌溉方法，節(jié)約水源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可建立起自動(dòng)化的信息控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉。該系統(tǒng)的應(yīng)用包括四個(gè)步驟：首先是農(nóng)業(yè)信息的采集。信息采集的目的是對(duì)灌溉地區(qū)的水資源概況進(jìn)行全面掌握。其次是分析整合。通過自動(dòng)化系統(tǒng)來分析、整合所采集到的生產(chǎn)信息，保留有效信息，刪除無(wú)用信息。接著是實(shí)踐操作。以采集整理的信息為參考，選擇科學(xué)的灌溉方法與水量。最后是灌溉信息的反饋。利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來反饋灌溉效果及存在的問題。
3.2產(chǎn)品安全管理。
產(chǎn)品安全是人們一直以來非常關(guān)注的問題，特別是毒奶粉、毒豆芽事件曝光以后，人們迫切希望產(chǎn)品生產(chǎn)、加工各個(gè)環(huán)節(jié)能規(guī)范化、科學(xué)化。在日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，可以通過RFID技術(shù)來對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的全流程進(jìn)行監(jiān)管。美國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中第一個(gè)應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)，以防止市場(chǎng)中流入的牛中存在瘋牛病。生產(chǎn)人員在牛耳處將RFID身份識(shí)別碼植入，對(duì)每頭牛的宰殺情況、體重、年齡、患病歷史等詳細(xì)記錄，以甄別有瘋牛病的牛。我國(guó)從2009年開始，將RFID技術(shù)應(yīng)用在豬肉安全管理中。通過RFID技術(shù)，讓每頭豬都擁有電子身份證，保證豬肉從喂養(yǎng)、加工、防疫到銷售全流程都得到監(jiān)管。
3.3農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯。
在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯中，可以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建由信息收集、信息傳送、信息查詢?nèi)矫娼M成的技術(shù)體系。如在蔬菜生產(chǎn)信息收集中，生產(chǎn)人員會(huì)劃分生產(chǎn)片區(qū)并為每個(gè)片區(qū)配備IC卡，片區(qū)中的所有產(chǎn)品都會(huì)進(jìn)行電子標(biāo)簽處理，并利用IC卡來記錄除草、澆水和施肥的過程。通過信息化來節(jié)約人力物力，提升信息收集的準(zhǔn)確真實(shí)性。在信息傳輸時(shí)，通過RFID技術(shù)，將IC卡終端儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)傳送至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。信息查詢時(shí)，消費(fèi)者能利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，輸入追溯碼來對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)信息準(zhǔn)確方便查詢。
3.4農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息交流。
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可構(gòu)建連接鄉(xiāng)村、縣市的信息平臺(tái)，保證了農(nóng)業(yè)信息和政策的準(zhǔn)確傳達(dá)，農(nóng)民可共享生產(chǎn)技術(shù)，互相學(xué)習(xí)。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)由特色農(nóng)業(yè)網(wǎng)站和農(nóng)企網(wǎng)站組成，按照各自需求和定位，來進(jìn)行板塊的設(shè)置。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中粗放的管理方式進(jìn)行改善，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。通過物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的難題，進(jìn)而形成集約、高效、生態(tài)、安全、優(yōu)質(zhì)的自動(dòng)化科學(xué)生產(chǎn)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)助力。
參考文獻(xiàn)
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[2]張長(zhǎng)利,沈維政.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,5:1-5.
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