农业物联网行业研究十篇

发布时间:2024-04-25 21:57:48

农业物联网行业研究篇1

关键词:温室;设施农业;物联网;应用研究

中图分类号:tp393文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.011

applicationandResearchDirectionoftheinternetofthingsonFacilityagriculture

JiaBao-hong,QianChun-yang,SonGZhi-wen,wanGJian-chun,LYVXiong-jie,LiFeng-ju,LiUShao-wei

(informationinstituteoftianjinacademyofagriculturalSciences,tianjin300192,China)

abstract:thispaperpreliminarydiscussesthecurrentmainrestrictingthefurtherdevelopmentofagricultureiotbottleneckproblem,putforwardtheappliedresearchlacksisthekeyfactor.Facilityagricultureiotapplicationresearchtocombinetheproductionpracticeandfuturedevelopmenttrends,mainlyinfiveaspects,includingthedataaccumulationandanalysis,researchsuitableapplicationmodel,developmentformakingafoolofinternetmanagementsystem,studyagricultureiotapplicationstandards,strengthenthemonitoringandresearchoncropphysiologicalandecologicalinformation.

Keywords:greenhouse;facilityagriculture;internetofthings;applicationandresearch

农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。它利用各类感知设备,采集农业生产、农产品流通以及动植物本体的相关信息,通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网传输,最后通过智能化操作终端,实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务[1]。

近年来,随着物联网技术的不断发展,其应用已经涉及水产养殖与畜牧业、种植业、农产品加工、运输与流通等农业领域。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产,更有利于物联网技术助力设施农业实现精准高效,因此设施农业物联网技术的推广应用成效最为显著,前景十分广阔。

1物联网技术应用于设施农业的历史及现状

发达国家设施农业物联网发展较快,20世纪后期就已经有基于网络化、分布式的温室环境控制系统研发的报道,这与他们先进的生产管理水平密切相关。英国研发出用于储藏室或花园温室的入侵警报系统和霜冻系统、通风加热控制系统、远程无线洒水系统等系列无线设备;日本研究开发出“openplannet,op”双向远程监控系统,利用基于以太网的嵌入式网络技术实现了温室环境和视频的实时动态监控[2]。荷兰向花卉培育者提供植物生长控制系统,可以实现复杂环境下温室植物的个性化追踪管理。在美国,20%的精细农业都应用感知技术,在农业生产信息获取、生产管理、辅助决策、智能实施中发挥了关键作用。美国加州研发出的“草莓培育物联网系统”能够实时监测植物的生长状况,根据土壤和环境空气的动态变化,自动启动施肥浇水或温度调节等智能设施。近年来,随着一些发达国家大面积推广精细化、自动化的农业生产技术,对农作物的生长环境进行监测,并针对作物生长需要进行生长环境、农业机械的自动控制,使得物联网技术可以无缝接入,应用环境较为完善[3]。著名的系统有英国开发的农业管理与决策选择系统、美国的作物决策管理系统等[1]。有此作保证才能真正实现农业生产管理的智能决策与控制。这其中,欧美发达国家尤其值得我们学习的是农业知识处理与应用系统开发方面,他们通过集成大量知识和农业生产流通第一线数据,来为品种选择、土壤营养诊断、水肥管理、病虫害诊断、农产品加工、流通等农业生产全过程提供信息化服务。

我国物联网的研究几乎与国外发达国家同步进行,在农业上的研究应用领域也较为广泛。2011年,农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》,包括北京市设施农业在内的三大部级物联网应用示范工程开始启动,2013年,上海、天津、安徽3个省市被农业部列为农业物联网区域试点[4],我国农业物联网发展驶入快车道。迄今全国已有8个省(区、市)(另外还有黑龙江、内蒙古、新疆)承担的国家物联网应用示范工程和农业物联网区域试验工程先后启动实施,并取得了阶段性成果,也带动了各地农业物联网的发展。

成绩较为突出的如:北京市重点开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范,开发了与农业技术结合的墒情监测系统,为政府决策、农户技术指导、公众消费和设施蔬菜生产管理提供了便利,实现了设施农业环境监测和农业用水精细管理[5]。江苏省则开发了基于物联网的智能农业管理平台,侧重对设施农业、猪舍生产环境进行监控,一定程度上实现了对农业设施的自动化管理,并逐渐开始进行规模推广[6]。天津市建成了国际先进的农业物联网平台,实施了农业生产经营物联网智能化控制与管理工程。应用种植业设施环境信息监测、智能化控制与管理等物联网技术,建设了总面积逾667hm2的核心试验基地,开展了约1000栋节能温室的示范应用。此外,国内许多企业也加入到农业物联网研发行列,如北京昆仑海岸传感技术有限公司、大唐移动通信设备有限公司、上海顺舟网络科技有限公司等在开发产品的同时,还提出了设施农业物联网体系解决方案来构建设施农业智能控制系统,以适应各种类型和不同规模的生产需要[7]。

2物联网技术在设施农业应用的发展瓶颈

虽然农业物联网技术在我国设施农业中的应用成效较为显著,但农业物联网是项复杂的工程,在我国总体上尚处于试验阶段,目前主要在示范型农业、科研温室等系统中有所应用,距离大规模商业化应用还需要一定时间。促进农业物联网蓬勃持续发展,必须面对制约其发展的瓶颈问题。目前,我国设施农业物联网发展中的主要问题可以概括为以下3个方面。

一是优质农业专用传感器的缺乏。农业部信息中心主任李昌健说:“目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低、缺乏市场规模效应。在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间[4]。”而且,国内产农用传感器良莠混杂,质量参差不齐,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,又没有权威的评价标准,因此农业生产者很难信赖物联网设备。

二是资金投入大、回报周期长。农业物联网基础设施建设不仅一次性资金投入大,需要长期更新维护,而且回报周期长。目前,我国仍以小农户分散经营为主,农业整体比较效益低下,对于普通农民来讲,物联网设备价格偏高[4],过于“高大上”,很难大面积推广。只有规模经营或者高效种养殖业才更有利于物联网技术的推广应用。

三是应用研究缺乏,急需“接地气”的生产应用参数及软件产品研发。目前国内农业物联网的市场需求仍然是以设备采购、网络接入为主,在设施农业生产上还主要停留在监测与初步分析环节,没有真正意义实现科学决策和智能控制,根本原因在于对数据分析及其生产应用的研究不够重视。

综合分析三方面问题,首先对于设备问题,我国的企业、科研机构普遍较为重视,相信随着科技的迅猛发展,大批低成本、低功耗、性能好的各类农业传感器很快会在市场上涌现。其次对于资金问题,当前还是政府投入引导为主,随着设备成本的降低,政府补贴的实施(据报道,有关部门正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录[4]),将会引入电信运营商、企业、科研单位、高校等社会力量的加入,逐步形成政府引导、投资主体多元化、运行维护市场化的格局。因此,制约农业物联网技术在我国推广应用的最大瓶颈无疑是采集数据如何应用,物联网如何为农业生产带来实实在在的效益,即如何打破“拿上来一大堆数据,却不知道干什么用”的窘况。重视“应用层”这个顶层设计,以应用为导向来做研发,是农业物联网发展到今天必须引起重视的核心原则和目标。

3设施农业物联网技术应用研究方向

设施农业物联网应用研究涉及的领域较为广泛,确立研究方向要结合生产实际和未来发展趋势,可以重点从5个方面研究入手。一是注重数据的积累与分析,通过分析各类型数据发现农业生产规律,建立设施作物水肥管理模型、病虫害发生预警模型等,用于指导生产;二是研究成本低、效果佳、面向不同作物栽培的各种类型设施的应用模式,包括研究设施内网络节点的布控、设备系统的集成等;三是开发适用于当地设施生产实际、扩展性好、操作简便的物联网管理软件,结合专家模型的嵌入,成为农民身边的技术管家;四是以农业物联网技术应用研究为基础,制订操作性强的农业物联网应用标准,如针对不同设施蔬菜种植制定物联网栽培管理应用标准、蔬菜环境监测系统集成规范等,便于推广应用;五是加强作物生理生态信息的监测与研究,从长远来看,研究作物生理生长模型是提高设施作物生产潜力的根本和核心技术,有必要及早开始规划并实施[8-9]。

综上所述,随着科技的不断发展,农业物联网技术设备将会日臻成熟,但要大规模推广应用,得到市场的认可,还必须与各地区农业生产实际相结合,不能操之过急。要优先从基础好、规模化程度高、产值高的行业入手,但更为关键的是要提升数据分析能力,加强应用层面的把控与研究,才能充分发挥农业物联网的优势。

参考文献:

[1]余欣荣.物联网改变农业、农民、农村的新力量农业物联网知识读本[m].合肥:安徽科学技术出版社,2012:63-64.

[2]张唯,刘婧.设施农业种植下物联网技术的应用及发展趋势[J].科技广场,2012(1):238-241.

[3]唐珂.国外农业物联网技术发展及对我国的启示[J].中国科学院院刊,2013,28(6):700-707.

[4]乔金亮.物联网如何和农业更好结合[n].经济日报,2013-11-5(13).

[5]许世卫.我国农业物联网发展现状及对策[J].中国科学院院刊,2013,28(6):686-692.

[6]刘家玉,周林杰,荀广连等.基于物联网的智能农业管理系统研究与设计――以江苏省农业物联网平台为例[J].江苏农业科学,2013,41(5):377-380.

[7]李作伟.物联网技术在设施农业中应用的调查研究[D].郑州:河南科技大学,2012.

农业物联网行业研究篇2

关键词:农业信息化;发展现状;信息共享;互联网+

当互联网发展迈入3.0时代,农业信息化作为现代农业发展的核心要素,正加速向各领域覆盖渗透。2015年3月5日,总理《政府工作报告》首次提出“互联网+”行动计划。此后,移动互联网、云计算、大数据、物联网等新兴信息技术与农业跨界融合成为了现代农业发展的新模式与新业态。河北省农业发展的实践也证明,农业信息化已经成为河北省推动农业增效、农民增收和农业健康发展的必然选择。在这样的背景下,河北省可以将传统农业与“互联网+”进行融合,建立农业互联网思维,创造互联网渠道,打造互联网平台,形成“万物互联”的统一体,进而推进农业生产智能化、农业经营网络化、信息服务便捷化、行政管理透明化。当前,河北省生态农业存在着比较大的差异,现代农业建设运营也呈现出不同的方式,农业产业链系统效率低下,农业现代化程度有待升级。在国内和国外问题日益突出、现代农业发展国际竞争越发激烈的形势下,河北省必须把握机遇,以“互联网+”的理念推动传统农业发展[1]。国内外文献调研表明,国外相关研究主要集中在数据库与网络、精准农业、农业专家系统、虚拟农业、农业信息网络体系建设等方面,着重于资讯数据化、生产数据化、监控实时化的互联网技术开发;国内有关河北省农业信息化问题的研究集中在互联网思维、渠道和平台等方面,农产品电子商务运营模式是河北省农业信息化重点研究的问题,但农业生产智能化建设、农业综合信息服务系统建设,农业种植与知识数据化等工作进展缓慢。因此,河北省可以利用“互联网+”切入农业,重塑农业产业链的各个环节,通过精确农业、农业物联网、互联网云服务、大数据分析等实现农业生产技术等问题,对于打造农业互联网生态圈,实现整个农业产业共生、共赢、互利具有重要现实意义。

1河北农业互联网普及利用调查情况分析

本文研究的基本思路是按照提出问题分析问题解决问题的路径。在确定“互联网+”背景下河北省农业信息化的推进策略研究为研究对象后,进一步查阅资料,进行资料和数据的收集与分析,在了解河北省农业信息化建设现状的基础上,对其中的重点和难点进行分析,最后给出对策建议。本文的研究对象是在“互联网+”背景之下河北省农业信息化建设的策略研究。在研究过程中主要运用了文献查阅法,实地调查法和定性分析与定量分析法。这里以河北省部分县市的农业信息化建设为研究对象,通过对农户的需求调研分析。调查了农户需要的信息类别、获取信息的信息源、信息渠道和障碍因素等问题。从表1调查结果显示,农户需要的信息种类序列为:农业科技信息占调查人数的65.82%:农业政策信息占63.29%;农产品市场供求信息占调查农户的49.37%;第一手经网络的气象灾害知识所占比例为44.73%为第四位需要的信息。从表2可以看出,农户在七种类型的信息源中获取信息的主要来源依次为互联网,占40.51%,其次是农技推广部门和村干部,分别占27.43%和20.25%。

2河北农业信息化推进过程中存在的主要问题及对策

2.1问题分析

依据以上对河北省农业信息化发展现状分析,农民需求分析、基层信息服务人员需求分析、信息资源现状剖析,河北省农业信息化发展的主要障碍因素有以下几个方面。一是管理因素带来的障碍,一方面因为公共财政资源支持力度不够。另一方面是因为农业管理体制缺陷。二是信息制造者和信息内容的障碍。首先,农业信息的标准化程度较低。其次,信息处理能力不强,信息渠道不畅。因此需要积极响应互联网+的方式来改变现状。

2.2解决方案

2.2.1技术上的农业智能化生产物联网指出智能农业是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产,就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。智能化解决方案如图1所示。2.2.2运营上的电子商务发展据中国互联网络信息中心统计:截止2015年12月,我过网民规模达6.49亿,农村网民占比27.5%,规模达1.78亿。调查显示:半数用户会在一周内多次访问电商网站;超六成用户会在购物时选择网购。利用互联网平台,降低流通成本,优化流通渠道,将产品与市场直接对接,建立农业电商的生态体系。“互联网+”时代,农业市场必将催生农产品标准化、规模化、品牌化的转型,品牌农业将迎来绝佳机遇。农村电子商务运营模式如图2所示。2.2.3政策上的“互联网+农业”的顶层设计顶层设计实现方式为以移动互联网、云计算、物联网等新一代信息技术为支撑,以互联网等数据中心等为基础设施,充分发挥优势构建互联网农业平台。如省“12316”设计结果模式如图3所示。

3关于河北省农业信息化政策的建议

一是完善网络建设,促进信息资源共享。注重与国际科技情报组织的合作与交流。推动各类农业信息主体成为按照市场规律运作、自主发展、独立经营的面向农业信息消费者提供服务的真正主体。二是充分发挥政府在推进信息化过程中的作用。政府应当支持农业信息数库建设和信息传播工作。要通过机制创新,广泛调动企业等社会力量的积极性。三是“互联网+”农业实际上就是要通过‘互联网+’来实现农业的现代化,其根本是要提高农业产业的竞争力,要不断增加农民收入,实现农业的可持续发展。研发一批具有自主知识产权的核心技术与产品;探索一批农业物联网节本增效应用模式[2]。

4小结

随着互联网在我国近二十多年来的飞速发展,互联网应用技术已经覆盖我国城市农村各方面,网络成了人们生活的平台。通过互联网的发展推动了农村生活质量。近年来,“互联网+”的思维在农村普及和利用也逐渐提上日程,重视引导农村网络发展,提高了农村电子商务等功能,促使农民思想观念的更新,促进传统农业的优化升级,对建设新农村,提高农民生活方式意义重大。所以当前要充分调动社会各界的积极性和创造性,大力发展农村互联网,开创农村互联网的新局面,使互联网在农村建设和发展中发挥巨大作用。

参考文献

[1]国务院.国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见[J].中华人民共和国国务院公报,2015,(26).

农业物联网行业研究篇3

【关键词】物联网人才教学方法服务型人才

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2015)02C-0183-03

一、农业物联网人才需求情况概述

我国经历三十多年的改革开放,工业和服务业都得到极大发展,已是全球制造业大国,相比而言,农业的发展稍显滞后,随着我国工业化现代化及城市建设发展进行到一定阶段,当前我们亟需大力发展与投入的是新农村的综合性、全方位的建设。我国农村一直实行包产到户,土地流转工作才刚启动,处于经济和体制转型的关键时期,“三农”问题近些年一直得到国家各界的高度重视,而农业信息化建设正是解决此问题的关键。适逢此时,物联网产业恰好兴起。物联网(internetofthings,iot),即“物物相连的互联网”,被称为信息产业的第三次浪潮,自其被提出之日起,短短数年已在世界各国广泛采用,并渗透到各行业中去。随着物联网产业的发展进步,物联网在农业生产、流通、管理等领域也得到越来越广泛的应用。从生产领域来说,农业物联网利用传感器、通信网络、智能决策系统,对养殖、种植对象进行环境监控、养料供给等,以实现降低成本、减少耗损、提高质量、改善环境的目的。此外,在农产品流通环节可建立起信息管理系统,建立从源头到消费终端的管理体系。

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》里,明确提出“加快发展面向农村的职业教育”“强化职业教育资源的统筹协调和综合利用,推进城乡、区域合作,增强服务‘三农’能力”“加强涉农专业建设,加大培养适应农业和农村发展需要的专业人才力度”。未来农业的发展必将向信息化、现代化、网络化、科技化方面发展,农业物联网是现代农业发展的引擎,目前,我国农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段。高等院校才刚刚有物联网专业的毕业生,直接面向农业的物联网人才培养尚未正式启动,而我国幅员辽阔,大部分土地是农村,大多数人口是农民,因此,面向农业信息化建设方面的物联网人才市场缺口巨大。仅“十二五”期间,估计农业物联网方面的人才需求就有大约1000万人。

农业物联网专业人才可分为研发型人才和应用技术服务型人才。研发型人才主要是指从事农业物联网新技术的开发及相关设备生产工作的人员;应用技术服务型人才则主要指利用现有的农业物联网技术和设备,直接面向终端用户,服务于农业生产第一线的人员,其在整个农业物联网人才需求数量中所占的比例也是最大的。本文主要针对农业物联网服务型人才的培养展开研究,以期对面向农业的物联网人才培养模式进行探讨,为农业物联网培养知识面广、综合素质高的复合型人才。

二、农业物联网服务型人才培养目标

开展农业物联网应用技术服务型人才培养,首要明确人才培养目标。目前,国内高校的物联网工程专业的培养计划普遍还处于探索阶段,培养目标不明确,培养方案、教学模式趋于相同,由于物联网的应用领域广泛,就农业物联网而言,要想做好这方面的工作,不仅需要具备物联网技术、产品知识,还要对农业生产知识有所了解。因此,目前各高校探索性的物联网人才培养方案普遍是缺乏针对性的,并不能满足农业物联网人才培养的实际需要。在专业设置和建设的探讨过程中,通过对多所院校的物联网专业人才培养方案进行分析,及与相关教师进行交流,笔者也发现,普遍存在着对物联网人才培养的方向模糊,对物联网产业链人才需求未来状况预估不足的现象。

首先,当物联网作为一个新兴的巨大产业来临之际,我们要对它的未来产业链发展状况有个预估,才能与之相适应地去进行合适比例的人才培养。纵观其它高科技产业的发展历程,也可以看出,许多产业在人员需求上以应用型人才为主。譬如,电子信息产业,真正投入研发领域工作的,只是集中在大城市,只需要少数高端型人才,面向全国范围的、需求量较大的仍是以应用型人才为主。这是一个“橄榄型”的产业链人才需求结构,研发和制造人才需求少,分别占两端,中间多数为应用型人才需求。物联网产业也具有这样的特质,更何况它本身就是一个应用创新型产业,其产业巨大的生命力也体现在应用上。然而,目前大多数院校,包括很多高职高专院校,在物联网专业的人才培养上,仍过于注重研发设计能力的培养,忽视应用领域综合能力的培养,这是与产业链人才需求状况不相吻合的。

其次,物联网是向各产业、行业渗透的一个基础性产业,其必然带有跨行业的性质。譬如,农业作为第一大产业,它涉及的领域是很广的,仅是农业物联网对人才的需求就是巨大的,可是目前的物联网专业普遍都没有体现出这种行业的针对性,学生就业时,仍将面临着对行业领域知识的一个再培训过程。

根据前文论述,我们在进行农业物联网人才培养中,应以培养物联网应用型人才为主要出发点,并结合农业生产、流通、管理等行业背景知识,进行知识全面能力较强的综合型人才培养。这样才能培养出农业知识丰富的物联网人才,有利于满足社会的需求,有利于解决人才的就业问题,极大地推动物联网在农业领域的应用创新发展。

对于农业物联网方向的高职高专学生培养,我们提出以下几点专业能力目标:掌握物联网工程专业的基本知识和基本原理;熟悉农业物联网产品软硬件配置,能从事物联网解决方案的设计、管理和维护工作;掌握农业现代科技、农产品生产流通基础知识、农业物联网应用技术、工程施工基础知识,具备农业物联网应用系统设计实施能力;了解物联网工程技术的技术前沿、应用前景和最新发展动态。

三、农业物联网服务型人才培养专业课程体系构建

农业物联网服务型人才培养的课程体系应当围绕着培养目标展开,除公共基础课、选修课程及实践课程外,以下详细例举专业基础课和专业核心课程的构建。

(一)专业基础课

1.农业现代科技技术概论

主要介绍介绍国内外农、畜、林三业的生产、储藏、加工、消费、市场现状与发展趋势;现代育种目标、育种技术和育种方法;现代种植(养殖)技术;农产品采收、包装、储运、加工、流通等产后现代商品化处理技术;现代农业生物技术、信息技术等高新技术的应用情况。

2.电子技术基础

通过本课程的学习,使学生掌握电子技术各种基本功能电路的组成、基本工作原理、性能特点,熟悉电子技术工艺技能和电子仪器的正确使用方法,初步具有查阅电子元器件手册、正确使用元器件、读识常见电子线路图、测试常用电路功能及排除故障的能力。能复述逻辑门电路的功能,并能利用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路,并能分析简单时序逻辑电路的功能。

3.嵌入式技术

主要讲述嵌入式系统的基本概念、界面设计、应用编程等知识。通过学习该门课程可以使学生能够编写、调试嵌入式程序。

4.物联网数据库应用及管理

重点培养学生数据库基本技能,通过本课程的学习,学生能应用数据库应用软件对物联网工程中所需数据进行管理、查询、维护等操作。

5.农产品生产管理流通概论

课程介绍农业产品生产管理流通基本理论,从农产品生产到销售的过程为出发点,介绍不同农产品在生产销售流通等活动中的基本情况,应用的现代化技术、信息技术等情况。

6.计算机网络与通信技术

结合tCp/ip协议深入讲授计算机网络体系结构、分层原理、数据通信、网络协议、点一点网络、广播网络、交换网络、网络互连、差错控制、流量控制、拥塞控制方面的基本问题。

7.循环农业生产与管理

主要介绍农业生产管理中与环境保护的相互关系、掌握循环农业生产与管理的关键技术,了解农村节能减排的政策、技术措施等内容。

8.物联网与供应链管理

主要介绍应用物联网技术的供应链系统的概念及功能、物流的发展、物流管理原理、物流运输管理、仓储管理、包装与装卸、农产品供应链等内容。

9.工程进度与质量管理

通过学习本门课程,学生掌握建设物联网工程质量与安全管理的基本程序与方法,物联网工程质量验收标准,施工安全生产技术规范,物联网工程质量安全事故的处理,解决物联网工程监理过程中遇到的实际问题。

(二)专业核心课

1.无线传感器网络技术

全面系统地阐述当前各种主流的无线网络的基本原理,结合多种工业现场传感器和多功能的上位机软件,深入浅出地讲解无线网络的基本技术。

2.物联网射频识别技术

主要介绍物联网RFiD系统概述、RFiD工作频率及无线传输、天线技术、射频前端电路、编码与调制、数据的完整性与数据的安全性、电子标签体系结构、读写器体系结构、RFiD中间件、RFiD标准体系、物联网RFiD应用实例,以及物联网RFiD技术现状和标准体系。

3.工程线路识图

主要介绍工程设计绘图基础知识、基本理论,主要培养学生识读电器元件的结构形状的能力,同时了解相关工程的国家标准,识读图样,了解物联网工程绘制图样所需的机器、仪表和设备的结构和性能。

4.综合布线与网络工程实施

使学生能掌握网络综合布线的国家标准和行业规范,并能熟练地运用于网络综合布线工程的设计、施工、测试和验收等工程组织与管理环节,培养学生综合布线系统设计、系统安装与实施的职业能力,并掌握综合布线的基础知识。

5.eRp运营维护

课程主要从物联网工程的角度介绍物联网工程系统中的主流程体验、销售管理、采购管理、存货管理、产品结构管理、物料需求计划管理、工单与委外管理、工艺管理、应收应付管理、财务管理等学习任务,掌握eRp系统的主业务流程和操作技能。

从以上课程体系的构建中可看出,在实际进行农业物联网课程体系的建设时,注重突出实际应用领域特色,学生既要学习电子信息技术,又要学习农业科技和农业生产技术,还要求掌握工程领域的基础知识,注重综合性能力的培养。考虑到农业物联网的项目一般偏小,各地点分散,其应用服务人才不可能专业划分过细,否则任何一个点都需要物联网、农业、工程安装等不同领域的人员组成团队配合工作,这对于偏小的农业物联网项目来说是不实际的,必然要求建设及维护人员具备多专业综合的能力素质。

四、改革教学方法,优化师资队伍

(一)改革教学方法

在教学方法上力求突破,当前所流行的行动导向、慕课均是可采取的方式,无论哪种方式,主导思想将贯穿以学生为中心的教学方法来进行实施。由于农业物联网服务型人才培养的专业特性、跨学科特性,带领学生进行现场学习将是必不可少的教学环节。此外,农业物联网在实际工作领域的实施,往往以一个个项目的形式来进行,因此,案例教学也是必然要采用的教学方法,在案例教学过程中注重对学生进行启发式教学引导,亦有利于学生兴趣的调动和综合设计实施能力的培养。

(二)优化师资队伍

从课程体系的构建可以看出,要做好农业物联网服务型人才的培养,师资队伍应具备物联网知识能力、农业生产流通和管理知识能力、工程实施等方面的知识能力,在实际建设中,各校可根据自身状况进行优化。同时,基于农业物联网应用创新的特质,应大力开展校企合作,引进更多的企业兼职教师来补充师资队伍。由于物联网本身(下转第186页)(上接第184页)是个新兴产业,农业物联网又兼有跨行业的特性,因此,教师的培训学习也是队伍建设中不可缺少的一环。

五、满足实验与实习条件,建设实训基地

应根据院校重视面向农业领域专业应用能力的培养思路,坚持基础和应用协调共进的原则,通过农、学、企相结合的方式,建设相应的实训平台,如企业提供最新的设备支持、学校提供专业人员、农业终端用户提供场地,搭建起一个真实的现代农业物联网应用平台。在实训过程中,学生收获了丰富的实战经验,为日后就业打好基础;企业获得了充足的人力资源,充分解决了农业物联网服务企业人员匮乏的现状;而农户则在合作中体验到农业物联网技术给农业生产带来的种种好处,为农业物联网的大力推广增强了信心。

其次,建立一个以农业物联网为背景的技术服务及农产品流通实训平台,通过该平台,培养出农业物联网领域的信息化人才,为技术服务的推广和农产品的流通打好基础。

通过利用实训基地对物联网服务型人才进行深入培养,可培养出一大批技术过硬、经验丰富的专业人才,以缓解目前农业物联网缺少此类人才的局面。同时也为农业物联网技术在我国大范围推广打下坚实基础。

物联网浪潮的来临,为现代农业发展创造了前所未有的机遇,改造传统农业、发展现代农业,迫切需要运用物联网技术实现对各种农业要素的全面感知、可靠传输以及智能处理。因此,对农业物联网服务型人才的培养具有重大实际意义和价值,人才培养模式就是其中一项迫切而又重要的研究工作。所以,应尽快在分析农业物联网发展现状的基础上,结合我国的实际国情对农业物联网人才培养过程中涉及的管理模式、技术模式、商业模式展开分析和探讨。在政府的引导下,在相关企业的积极参与下,建立一个多方共赢的人才培养模式,为农业物联网的长远发展提供长效动力。

【参考文献】

[1]于娜,郭鹏,李乃祥.农业物联网人才培养模式研究与实践[J].河北农业大学学报(农林教育版),2014(16)

[2]葛文杰,赵春江.农业物联网研究与应用现状及发展对策研究[J].农业机械学报.2014(7)

[3]谢秋丽,黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊,2011(3)

农业物联网行业研究篇4

关键词:物联网;农产品;供应链管理

中图分类号:F304.3文献标识号:a文章编号:1001-4942(2013)09-0012-03

2004至2013年中央一号文件连续10年聚焦“三农”问题,只有真正解决好“三农”问题,中国经济稳定发展才有保障,才能把握经济发展主动权。农业在整个国民经济中占有非常重要的基础地位,农产品物流在国民经济中也扮演着重要角色,将供应链管理思想引入农产品物流,并进行优化,可以提高农产品的流通效率,进而降低农产品物流成本,增加农民收入。

农产品供应链链条长,流通环节多,各结点之间信息流通不畅,已严重制约了我国现代农业的发展。随着2009年8月7日总理“感知中国”理念的提出[1],“物联网”一时成为国内的研究热点,也为农产品供应链的优化带来了契机,使农产品供应链的高效管理成为可能。物联网在农产品供应链管理中的应用也代表了未来农产品流通信息化发展的方向[2]。

目前,对于物联网的研究,国内外还都处于起步阶段,不同领域的专家学者对于物联网的概念、特征、体系架构和系统模型等方面还缺乏统一的界定。但随着信息技术在全球的快速发展,以及国内外对物联网研究的高度重视,继计算机、互联网和移动通信之后物联网必将成为新一轮信息产业浪潮[3]。物联网在农产品供应链管理中的具体应用必将为农产品生产、流通的信息化发展带来极其深刻的影响,进而引领现代农业的发展[4]。因此,物联网在农产品供应链管理中的应用具有非常重要的意义。

1物联网的发展

“物联网”的基本思想起源于20世纪90年代末,发展至今还没有统一的概念。2005年11月17日,国际电信联盟(itU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会上了《itU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”概念,并受到国内外政府、专家学者的高度关注,发展物联网在世界各国掀起了热潮。

进入21世纪,美国非常重视物联网未来发展的重要战略地位,物联网的研究已进入了美国政府层面,2009年2月奥巴马签署的经济刺激计划中,有110亿美元投入智慧电网,190亿美元投入智慧医疗。欧洲在信息化发展中也不甘落后,2009年6月18日,欧盟委员会首次在世界范围内系统提出了物联网发展和管理计划;为了物联网标准化研究,欧洲RFiD(RadioFrequencyidenification)研究项目组更名为欧洲物联网研究项目组。日本it战略本部在2009年7月提出的i-Japan战略中也强化了物联网在各个领域的应用。2009年10月,韩通信委员会通过了《物联网基础设施构建基本规划》,物联网市场被确定为新的增长动力。德国、澳大利亚等国家也加快了物联网发展步伐[5]。

物联网在国内也受到高度重视,特别是总理在2009年考察无锡提出“感知中国”理念之后,开启了我国物联网发展的新纪元,各大高校、科研院所、企业都在积极地开展物联网的研发与应用,我国物联网的产业实力得到不断提升。

随着信息化在全球的发展,信息产业成为世界各发达国家重点发展的战略性产业,信息技术已成为促进全球经济发展的主导力量。新一轮信息产业浪潮的“物联网”,是指将条码技术、射频识别技术、纳米技术、无线传感网络技术、智能嵌入技术、全球定位系统等各种信息传感设备及系统,通过接入网与互联网结合形成一个智能网络。相对于“互联网”实现的人与人交流,“物联网”可以实现人与物、物与物的信息交换,所有物体都可以通过物联网主动进行信息交换,万物的连接就形成了物联网。

2物联网在农产品供应链管理中的具体应用

供应链管理是把供应商、制造商、仓库、配送中心、渠道商、消费者等有效地组织在一起,使整个供应链系统成本达到最小。农产品供应链是指农产品沿着农户、加工企业、物流中心、零售商以及消费者运动的一个网状链条,它在一定程度上提升农产品的竞争力。在国外,用“种子-食品”来比喻农产品供应链,在我国,农产品供应链也被形象的比喻成“田头-餐桌”[6]。

由于我国农产品供应链管理各结点信息不通畅使得广大农民在生产过程中存在盲目性,农产品有的生产过量而有的供应不足,造成农产品市场价格波动比较大;信息不通畅,还使得农产品从生产到销售所涉及的各环节成本被无形中加大。所以,必须重视信息化平台建设的关键作用,将物联网运用到农产品供应链管理中,优化农产品供应链,使得农产品供应链的高效管理成为可能。

2.1在农产品生产过程中的应用

智慧农业是农业生产的高级阶段,通过传感器等物联网技术对温湿度、土壤pH值、风力、光照等农产品生产现场的环境进行检测,收集农产品生产现场的环境信息,进而对收集到的相关环境参数进行智能分析、智能决策、专家在线指导等,确保农作物有最适宜的生产环境,从而获得高产量、高品质的农产品,实现农业的精准化种植、智能化管理。

2002年,美国英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园,将无线传感器节点布放在葡萄园内,对园中温度、湿度、光照、土壤水分及养分含量等作物生长条件进行实时监控。2010年5月31日,湖南郴州烟草现代农业示范基地通过物联网技术实施数据采集,并进行智能分析与联动控制,使烟草生长的各项环境指标得到及时满足,实现精准生产[7];2011年8月20日,以“智慧农业”为核心的苏州稼泰丰农业科技示范园正式启动,预计5年内建成,计划投资6亿元;2012年9月28日,福建省农业科学院承担的《建宁智慧农业园区建设规划》通过了专家组审批,3年内拟投资2.6亿元打造福建首个“智慧农业园区”。预计不久,通过操作“手机终端”等就可浇水施肥的高科技农业将成为现实。

2.2在农产品加工过程中的应用

农产品通过加工可以提高其附加值,增加农民收入,解决农村富余劳动力就业问题,扩大农民增收渠道,因此农产品加工业是我国国民经济发展的重点支柱产业。随着我国劳动力成本的上涨和工作环境要求的提高,如何降低生产成本、确保生产安全成为需要解决的重点问题。

通过物联网技术可以把农产品加工过程中涉及到的所有设备链接到电脑上,通过电脑终端下达生产指令,每台设备按照指令完成生产任务,有效控制每个生产环节,大量节省人力物力,降低加工成本。食品安监部门也可以通过物联网有效检测农产品加工过程。在农产品加工厂安装相关传感器检测装置,数据通过网络传输到信息平台,从而实现对农产品加工过程的实时监控,确保农产品加工安全。

2.3在农产品仓储管理中的应用

将物联网应用到农产品仓储管理中,可以实现农产品仓储的智能化[8]。通过传感器等物联网技术对仓库的温度、湿度、氧气含量等进行检测,并对采集到的信息进行智能分析,确保农产品保管所需的最适宜环境。

当贴有RFiD标签的农产品进出仓库时,在入口处被阅读器自动识读,RFiD标签中包含的入库农产品的各项信息被传输到数据中心,通过信息分析对农产品分配相应的仓位,将农产品放到正确的仓位上,提高仓库空间利用率。通过物联网技术可以对农产品入库、在库、出库进行实时监控,及时更新库存数量,确保出入库的准确性,实现农产品仓储的智能化。

2.4在农产品运输配送中的应用

农产品离开始发地后,通过RFiD读写器、传感器、GpS装置、无线通讯装置等物联网相关设备,可以实现对运输车内的温湿度控制,降低农产品的在途损失。当农产品车辆在途发生意外时可以自动报警,管理者通过手机、电脑等终端设备接收报警信息并及时处理。通过物联网技术还可以及时了解车辆信息,对车辆实时调度,提高车辆的实载率,降低运输成本。在配送阶段,贴有RFiD标签的农产品通过自动分拣系统可以实现自动分拣。将所有农产品供应链上的运输配送车辆都纳入物联网,对农产品运输配送过程实时监控,随时了解农产品状态,实现对农产品运输配送的可视化管理。

2.5在农产品销售过程中的应用

贴有电子标签的农产品包含了生产、包装、储存、运输、配送等信息。通过生产日期、储存方法、保质期等产品信息,可以实现农产品在保鲜、有效期等方面的实施监控,最大限度降低农产品损耗。智能货架上的农产品一旦被消费者取走,会被自动识别,当数量下降到一定水平时,就会有相应的补货提示。在销售结帐时,读写器可以将带有标签的货物一次性扫描,减少顾客排队结账时间,也节约了大量的人工成本,进而降低农产品销售成本。

3结论

物联网应用于农产品供应链管理可以提高农产品的产量和质量,确保农产品安全,实现农产品的精准生产。随着全球信息技术革命的不断深入,物联网应用于农产品供应链所面临的各项问题也将被一一解决,物联网的应用将成为衡量农业发展水平的重要标志,是未来农业发展的方向。

参考文献:

[1]杨琰军.物联网在兵团现代农业发展中的应用[J].塔里木大学学报,2012,9:128-132.

[2]徐建鹏,周鹿扬,张淑静.物联网在农业中的应用[J].宁夏农林科技,2012,53(2):66,77.

[3]杨永志,高建华.试论物联网及其在我国的科学发展[J].中国流通经济,2010,2:46-49.

[4]李建伟.物联网背景下农产品供应链的优化[J].河南农业科学,2011,40(8):10-12.

[5]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,37(6):1-4,10.

[6]杨维霞.农产品供应链信任风险及其规避策略研究[J].山东农业科学,2011,4:112-114,118.

[7]王婷婷.物联网在农产品供应链中的应用[J].物流科技,2012,10:81-83.

[8]尚明华,黎香兰,王风云.无线传感器网络及其在设施农业监控中的应用[J].山东农业科学,2012,44(9):13-16.

[9]余利娥.物联网视角下的安徽省农产品物流研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012,6:70-72.

农业物联网行业研究篇5

【关键词】互联网物流城镇化建设

一、互联网建设推动农村电商大环境的形成

中国电子商务研究中心在今年九月十六日的《2016年(上)中国网络零售市场数据监测报告》显示,今年上半年中国网络零售市场规模达23141.94亿元,相比于2015年上半年的16140亿元,同比增长43.4%,其中农村电商成为拉动网络零售业增长的三架马车之一。而互联网的发展是推动农村电商必不可少的因素,城镇互联网从07年的7.4%到14年的28.8%,增长了四倍。

互联网的发展有效的拓宽了农村电商的销售渠道,充分的发挥出了B2B,o2o,C2C的商业模式。全国人大代表、小米董事长雷军就表示,“十三五”时期他最看好农村和互联网的结合,而这也是互联网下一步发展的关键点;苏宁控股集团董事长张近东今年带来的5份提案中,就有一份题为《推行农村电商教育孵化计划加快推进农村电商扶贫》的提案,对互联网和农村市场的融合,表现出前所未有的重视和热情。京东就是看准了农村电商,并利用“互联网+”进行了四大探索:互联网+实体旗舰店、互联网+传统物流、互联网+万村千乡、互联网+传统商贸企业,并取得了很好的效果。

宿迁沭阳一村631户其中560家开网店,淘宝五分之一的花木出于沭阳,用数据诠释了“互联网+”,对于农村电商发展的重要性。

二、物流产业发展“迈开”农村电商的脚步

电子商务发展势如破竹,但仍处于起步阶段,当前农村网民数量多,网购规模巨大,潜力无穷。物流产业的发展是农村电商发展的保障,在电子商务强大的竞争压力下,速度上升为重要的竞争手段,物流产业的高速发展加快了运输的速度,缩短了运输的时间,从而提高了农村电商的竞争力,推动着农村电商的脚步。

相较与经济发达的地区,农村电商的劣势十分明显,物流,信息的不通达,然而现在物流发展进入了新时代,经济的发展刺激着物流的成长,推动着物流产业的发展,物流的发展壮大同样增长了消费的渠道,拓宽了消费面,推动着产品的更新,带来一系列发展前景,对农村电商的发展起到重要的作用。

物流产业的发展打破了农村信息不畅通,交通堵塞的劣势,对农村电商有很大的促进作用。物流可提高客户满意度及忠诚度,并能够拓展农村电商的经营范围,带来新的市场机会。拓宽了电商的版图,并且将“快递到家”,由口号变为现实,促进经济发展,带来就业机会,实现双赢的目标。

三、城镇化建设推动农村电商服务体系的建设

农村的城镇化建设,本质上是带动落后地区的经济增长,城镇化建设可以推动农村电商的发展,同时农村电商的发展也可以进一步推动农村的城镇化建设,二者是促进与反促进的关系。农村城镇化建设带动农村电商公共服务体系的建立,营造大众创业的氛围,随着农村电商的发展,对交通,物流,管理,设计等方面都有了更高的要求,而农村地区的硬件设施,发展环境,政策力度为农村电商的发展提供了基本的保障,从而很好的完成城镇化建设,打造优质的乃至于富有特色的城镇化的农村,进而将农村电商服务体系进一步完善。

另外城镇化建设可以吸引优质人才回乡创业,弥补农村人才匮乏的现象,也缓解了城市的就业压力。阿里研究院的数据表明,未来两年农村电商存在200万左右的人才缺口,但就在整个电商市场人才普遍缺乏的情况下,教育部的2014年最难就业排行中,电子商务赫然入列,一方面就业难,另一方面缺乏人才,而城镇化建设可以缓解这一弊端,将优质的人才纳入农村电商的版图建设中,从而更为立体的发展农村电商。

农村电子商务的兴起会产生连锁反应,举例来说,在浙江省临安市昌化镇白牛村,随着电子商务的日益更新,村内还设置了电子商务公共服务网点,以方便村民代购、代缴水电费,代售农产品等。临安市还建立了便民服务中心信息系统,将多个与村民日常生活紧密联系的部门整合系统中,实现了村民网上办事。从当地村民对信息化社会的接受过程看,农村电子商务所起的作用非常重要。而农村信息化的关键,就在于推进农村城镇化建设。农村城镇化的建设对于农村基础设施的发展有着重要作用,例如:道路,医院,市政设施。设施的完善推动着服务体系的完善。

四、总结

在国家的政策扶持和现代化发展的大背景下,农村电商将呈现出繁荣现象是一种社会趋势,农村电商的商业模式也逐渐增多,电商的企业化,企业的品牌化,品牌的专业化,将为农村电商产业化打下夯实的基础。从国家的新政策来看,农村电商、农产品电商、农特微商以及农村物流的兴起将掀起一股创业热潮,在电商发展的热潮中,想要合理的整合资源,发挥互联网的优势,则是能够快速提升消费者体验,增强渠道粘性的关键所在。农村电商作为国家战略,确实是势在必行,而互联网作为一个重要载体,与传统产品融合,最终各个厂家联合实现产品和服务,同时通过平台落地。同时利用互联网+的优势,密切配合乡村连锁网点,以数字化信息化的手段,通过集约化管理,市场化运作,成体系的跨区域联合,构筑紧凑而有效地商业联合体,降低农村商业成本,扩大农村商业领域,使农民成为平台的最大获利者,使商家获得新的利润增长。物流产业的发展,城镇化的建设推动着农村电商的全面综合发展,从而成为一个全面立体的电商系统。农村电商的发展带动着经济的发展并且带动农村建设,促进就业,带动人才交流,减小地区经济差距。

参考文献

[1]郭承龙.农村电子商务模式探析――基于淘宝村的调研[J].经济体制改革,2015(05):110-115.

[2]易义斌,苏宏振,汪燕.农村电子商务扶贫模式初探――基于揭阳市军埔村电商扶贫的调查[J].中国商论,2015(21):73-75.

[3]李瑾,崔利国.我国农业信息化发展阶段研究[J].广东农业科学,2014(20):227-232.

[4]谢惠芬.信息化背景下的农业:加快杭州农产品电子商务发展[J].杭州科技,2014(05):47-49.

农业物联网行业研究篇6

1物联网技术在粮食作物产后的应用进展

在产后,通过物联网技术把粮食质量与生产者、经营者、消费者连接起来,使消费者可以透明地了解农产品从农田到餐桌的生产与供应的全过程,解决了农产品标准不易掌控、品质难以评估和质量安全追溯等问题,促进了农产品的信息化发展。近年来,粮食质量安全是社会关注的热点问题,公众对粮食的需求从单纯地追求数量转变为关注其质量和安全性。农产品质量安全追溯是食品安全追溯的重要组成部分,建立粮食质量安全追溯系统是食品生产全程质量控制的一个重要举措,追溯系统的引入不仅可以提高粮食质量安全,还可以促进粮食生产信息的透明化。国外对农产品质量安全可追溯系统的研究应用较早。2000年,欧盟在《食品安全白皮书》中明确建立了“从农田到餐桌”食品安全控制计划,成为最早应用农产品质量可追溯系统的地区。2002年,美国“公共安全和生物恐怖主义防备和反应法案”,对食品可追溯性所涉及的各供应链环节都提出了明确要求[21]。质量安全追溯系统作为保障粮食产品安全的有效手段,已受到欧美等发达国家和部分发展中国家的广泛关注,欧盟、美国、日本等国纷纷建立了不同农产品质量安全追溯系统[22]。国内对粮食质量安全追溯系统的构建较晚,刘世洪等[23]开展了主要粮油产品质量溯源研究,建立了主要粮油产品质量全程追溯框架和优化指标体系,为实现主要粮油产品质量全程跟踪与溯源指标数字化管理提供基础数据。朱海鹏[22]针对小麦在种植、检验、仓储、加工、流通等核心环节存在的主要质量问题,开展粮食产品可追溯方法与系统研究,以期完善农产品质量安全体系。郑火国等[24]以粮食产品为研究对象,通过分析整个生产过程中的质量安全关键因素,开展跟踪与溯源关键技术研究,构建粮油产品质量安全可追溯系统,实现粮油产品从“农田到餐桌”的全程信息追溯。因此,构建粮食产品质量安全追溯系统,加强对粮食生产过程的有效追溯,实现粮食生产全过程信息跟踪管理,对保障粮食质量安全具有重要意义。

2我国粮食作物生产中物联网技术应用存在的问题

物联网技术在我国粮食生产中的应用还处于初步探索与实践阶段,在实际生产应用中面临着诸多问题,如:智能感知器成本、技术标准的统一、数据处理及高效传输等。

2.1成本问题

物联网技术引入我国的农业生产中,需要使用各种功能的传感器,而传感器的价格较高。农业环境和作物群体的个体信息采集和传输的感知设备成本相对比较昂贵,例如1部温度传感器需要3000元左右,除此之外还有使用RFiD所需的基础设施成本。由于农作物生产周期较长,而传感器节点负责采集相关数据信息,长期的传输费用限制了农户的使用;我国农业的规模化程度较低,不能通过大规模生产有效降低生产成本。因此,降低农业物联网传感器成本已成为实施粮食生产智能化急需解决的问题,同时,政府应加大对农业物联网基础设施的建设,降低农民投资成本,促进物联网技术在粮食生产中的应用和推广。

2.2技术标准的统一

目前,我国农业物联网的发展网络框架及标准体系还没有形成统一的技术标准,政府部门没有制定相应的政策和法规。但由于农业信息获取的特殊性,涉及传感器种类繁多,经常出现信号不好、数据严重缺失等问题,缺乏技术标准的指导,不能满足物联网的研究和开发。因此,政府应高度重视物联网技术标准的制定,建设物联网技术产业标准体系。

2.3数据处理问题

由于物联网应用是由大量传感器节点构成,在信息感知过程中,采集的数据未进行深层次挖掘和处理,存在大量冗余数据,不仅浪费了通信资源,还降低了数据的采集效率和及时性。因此,应在尽可能保留原始数据信息的基础上,减少信息处理的数据量,形成直接指导生产的决策信息,从而提高物联网系统应用的整体效率。

2.4传输问题

农业监测区域分布大量传感器节点和少数汇聚节点,而传感器节点负责采集相关数据信息,最终将数据传送至汇聚节点。由于农业物联网具有感知数据量大、时效性强等特征,网络节点在计算、存储等方面存在一定的局限性。因此,数据高效传输与管理问题是提高节点协作感知、采集、处理、效率的关键所在。

2.5养分感知问题

在作物生长信息检测研究中,传统的作物养分含量检测主要依靠化学方法,费时费力。虽然也有外观诊断方法,但只能依靠人的经验和视觉,很难做到客观、准确。因此,研发作物养分快速监测传感器对田间作物养分与生理信息实时获取具有重要意义。2.6信息应用问题在作物生长发育过程中,利用无线传感器网络和物联网技术实现作物生长信息的实时采集,并使信息通过视频监控系统反映到大屏上。但目前,如何借助视频信息指导大田作物生产是一个技术难题。因此,需要研究新技术改造现有的视频监控系统,使之能更好地通过视频系统指导大田作物生产。

3物联网技术在我国粮食生产中的应用前景及发展对策

农业物联网行业研究篇7

关键词:情景感知技术;农业物联网;应用方法

中图分类号:tp391.44文献标识码:aDoi编号:10.14025/ki.jlny.2015.13.063

计算机现在已经普及到每个家庭、每个社会成员的工作和生活中,在这种计算机资源的广泛分布下也催生了情景感知技术。情景感知技术是对信息的处理技术,而物联网最大的特点就是信息的丰富性,情景感知技术利用物联网的特点为用户提供服务。2000年在全国各省、市成立的农业科技园区,就是代表现代农业的发展方向,将互联网、物联网应用到实际生产生活之中去,为农业增产、农民增收、农业增效搭建先进智能科技的致富平台。

1情景感知技术在农业物联网中的应用分析

情景感知技术在农业物联网的应用主要以情景感知计算为主,而情景感知计算又包括数据的获取、处理以及提供服务三个部分。本文以玉米的生长过程为例进行监测。首先进行数据的获取,在这一环节需要在田间装置各种湿度、温度、光照的传感器以及视频监控设备,并采用网络传输的方式把监测的实时数据进行传输;在信息处理环节,要把之前收集到的信息进行分析和识别并进行有用信息的提取,并将这些信息结合玉米生长的模型进行适应性的分析。采用这种方法进行的信息收集,大多是视频数据以及图像信息,这就需要采用图像处理方法将收集到的视频、图像信息转化为语义理解,以此来分析玉米的具体长势,具体包括株高、整齐度、株行距等参数。最后就是将这些信息建立综合计算模式来对信息进行分析,并得出相应的结论为决策者提供参考。

2情景感知技术的应用论述

2.1三维数据场和农业科学计算可视化

目前,在农业领域发展中,科学研究正在逐步向数字化、信息化方面进行转变,农业科研机构已经构建起农业科研发展环境,尤其是在大数据发展形式下,农业物联网已经在不同程度上为展开农业科研工作提供大量的数据,同时以数据为中心农业科研模式体系也在发展中,农业科学计算作为数字化农业科研发展中心,可视化作为计算科学的主要趋势,所以三维数据与农业科研计算可视化将会成为农业物联网感知情感与计算的主要发展形式。环境和作物作为科学计算和三维数据场所包括的两个对象。一方面,从农业物联网信息采集方面来讲,在采集过程中,主要采集土壤、光照、气候等各方面的信息,在一般状况下,传感器是以特殊形式展开设置的,所以根据其设置状况,与有关模型发展体系相结合,能够实现二维数据场的可视化。另一方面,根据农作物发展自身来讲,很多技术手段为支持农作物性状信息以及获取微观组织信息模式,也为农作物自身的三维数据发展提供基本信息保障。

2.2认知、感知的一体化

随着软件环境和硬件环境的快速发展,农业物联网的情境感知也得到了发展,传统的信息处理模式已经不能满足现代农业的发展需求,采集传统信息与处理模式是对感知环节展开的,在采集数据过程中和处理数据过程中,主要包括视频图像、气候环境、遥感影像等等多种形式的信息感知,但是根据在解析感知信息时以及认知信息时仍然限制在一定范围之内,发展农业物联网技术对认识环境这一环节需产生很大的作用和需求,在这一环节中,也会不同程度上推进感知信息认知环节的发展,主要包括科学计算、理解语义、融合信息、分析数据、知识转型等等方面上,可从一定程度上实现信息与数据之间的转换。在采集物联网数据和传输数据中以及处理信息中,需要使感知体系与认知体系有效结合,从农业生产管理等工作中,可建立起数据准确性高、信息反馈机制强等机制。所以,需要以感知数据作为基础条件,以三维可视化物环境模型和数字化形式作为主要载体,实现感知与认知统一协调计算发展模式。

2.3网络三维交互式服务

从现代农业发展角度来讲,定位功能不但限制在生产环节上,而且还需要体现在农业园区、农业会展、农产品电子商务、生态旅游、娱乐休闲等等服务上,尤其是一些经济比较发达的地区,在这方面上的需求更大。提高网络的访问数量是为实现农业有关产品服务和技术的应用目标提供了保障体系,在网络上发展起的人机交互界面和应用程序也得到了快速发展。根据网络三维交互的综合服务形式,俨然已经成为农业物联网情境的计算发展形式,也是对上文所讲的三维数据模型的融合以及植物数字为基本核心的综合计算统一应用。为依据网络三维交互的果树生产过程中仿真应用服务管理界面,此系统是以农业物联网情境为基础,以计算机技术作为支点,对玉米真实环境的增长作为感知信息,实现网络三维的互动和展示。根据三维网络实景交互状况,在不同程度上为消费人员建设起在线虚拟环境,主要包括农事体验、认种认养、虚拟漫游等典型代表服务,这样可加强农业综合服务功能,同时也能提升农业的价值,推进农业快速转型。

3结语

总之,情景感知技术在农业物联网技术的推动下也取得了快速的发展。从情景感知技术在农业中的应用也可以看出,未来的农业是集生产、销售、流通、服务于一体的现代综合农业,情景感知技术推动了现代农业的发展。

参考文献

[1]刘旭.信息技术与当代农业科学研究[J].中国农业科技导报,2011,(03).

农业物联网行业研究篇8

无线传感器网络和物联网领域的资深专家

随着江苏省启动物联网十大示范工程建设,物联网这个从无锡起飞的产业再次引发众人的关注,然而对普通民众来说,似乎仍然是雾里看花。物联网到底是什么?尽管网上以及行业内人士对此有着各种理解和定义,但在陈俊杰看来,“现在我国很多领域对物联网的理解偏差比较大,我们所做的工作就是使我国的物联网尽快走上正轨,推动中国科技经济的发展。”在他眼中,物联网最核心的精髓就是两个字――智慧。

具体而言,陈俊杰认为适应现在和未来科技发展和人们需求的物联网定义应该是――把世界上所有的事物(有人简称为“物体”)通过信息传感设备(如各类传感器、二维码、RFiD、GpS等)及其网络与互联网、无线公共通信网、广电网以及有线数字集群等连接起来,实现对物理世界自治的动态的智能化传感、采集、处理、收发、识别、协同和控制,形成一个更加智慧的生产生活体系。

陈俊杰认为,从技术层面上讲,物联网的架构包含三个层次:一是传感器网络,是感知层,是物联网的基础设施层。这个层次是以信息传感设备为主,实现信息的智能化、网络化传感、采集、处理、收发以及协同识别和控制等,其核心技术主要有无线传感器网络(wirelessSensornetworks――wSn)和RFiD技术、生物传感及memS技术、嵌入式计算技术以及智能信息处理技术四类,其中无线传感器网络早在上世纪末就被全球政界、学术界和企业界公认为未来全球四大高技术产业之一。二是传输网络,是物联网的主干传输层,为中间层。通过互联网、无线公共通信网、广电网以及有线数字集群等,实现海量数据的动态传输、动态存储与动态计算,实现云计算与云服务。三是应用网络,是网络应用层,是物联网的监测、决策和控制终端,是最上层。通过各类移动智能设备(如智能手机、poS机、pDa等)、各类固定计算设备(如个人电脑、工控机、服务器、录像设备、录音设备等)等输入输出监控终端设备构成的终端系统或网络,实现所感知信息的各类应用服务。

之所以对物联网有这样独到的见解,缘于陈俊杰二十余年来对于无线传感器网络以及物联网领域持续不断的探究。

“我的研究方向是从无线传感器网络拓展到物联网领域的。”1982年,陈俊杰本科获南京工学院测试与控制学科学士学位,2002年7月获东南大学仪器科学与技术学科博士学位,2002年11月至2005年6月,在东南大学控制理论与控制工程学科做博士后研究。1982年9月至今都在从事着高校教学、科研和产品研发工作,主要涉及领域为无线传感器网络理论及应用、物联网系统集成理论及技术、普适计算理论及方法、智能传感及控制技术。

20余年来,陈俊杰作为项目主持人承担无线传感器网络和物联网方面的国家、省部委和地市级科研项目28项,在国内外学术刊物上发表无线传感器网络及其物联网领域的研究论文60多篇,其中被国际三大检索系统收录30多篇,并获多项省部级科技进步奖。作为第一负责人,他的主要科研成果达到国际先进水平、国内领先水平。作为第一发明人或设计人,他被授权和受理无线传感器网络和传感网方面的国家发明专利18项、实用新型专利17项、软件著作权登记7项以及外观设计2项。目前,作为第一发明人或设计人,他正在申报国家发明专利6项、实用新型专利5项、软件著作权登记3项。正在承担国家、省部和市厅级项目多项。

在专业领域耀眼的表现让陈俊杰在本职工作之外,更兼任江苏省仪器仪表学会理事、中国自动化学会智能自动化专业委员会委员、中国人工智能学会智能机器人专业委员会委员、中国计算机学会高级会员、中国仪器仪表学会高级会员、中国计算机学会普适计算专业委员会委员、国家科学技术奖励评审委员会评审专家、国家863高技术项目评审专家、中国博士后基金项目评审专家、教育部项目评审专家库专家、江苏省经济和信息化委员会项目评审专家、江苏省发展与改革委员会项目评审专家、江苏省科技咨询专家、江苏省中小企业科技创新基金项目评审专家等和《电子学报》、《仪器仪表学报》、《控制理论及应用》、《传感技术学报》、《中国科技大学学报》、《上海交通大学学报》、JournalofmeasurementScienceandinstrumentation和JournalofControltheoryandapplications等国内外20多个学术刊物编委及特约审稿专家等学术职务。

试水物联网在行业推广应用的领军先锋

关于物联网,美国权威咨询机构FoRReSteR曾做过一个具有震撼性的划时代意义的前景预测:到2020年,世界上物物联网的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为下一个万亿级的通信业务。它也因此被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。

这个未来有着万亿市场的新兴行业对中国的发展乃至世界的发展是一次千载难逢的机遇。同时,推进科技成果应用和产业化,学以致用,产学研结合,以及为推进中国物联网健康发展也是他多年来一直努力的方向和愿望。虽然在很多人的印象中做学术的人比较刻板守旧,难以在产业化的浪潮中游刃有余,但陈俊杰却用自己的努力和坚守令我们对他刮目相看。由他担任董事长的南京拓诺传感网络科技有限公司和南京英埃格传感网络科技有限公司目前已是国内物联网行业的翘楚。

由陈俊杰教授带领的南京拓诺传感网络科技有限公司()是从事无线传感器网络及物联网技术、产品和装备研发、生产、销售、咨询和服务的高新技术股份制企业。公司自主研发的产品包括各类无线收发模块产品、无线传感器网络各类节点产品和网关产品、无线传感器网络基站产品、融合射频识别的无线传感器网络wSiD标签产品、wSiD节点产品、wSiD网关产品、wSiD基站产品、有线及无线传感网接口模块产品、传感器件、无线传感器网络及物联网各类开发套件及涉及工业、物流、家居和环境等应用领域的设备产品和系统产品及其解决方案,拥有完全自主知识产权,并且其综合评估达到国内领先水平/国际先进水平。

由于看到了物联网在农业领域的发展应用有着巨大的需求和政策的大力支持,陈俊杰认为,“农业物联网与其它许多领域的物联网一样,这样的物联网时代的到来将给我们带来千载难逢的机遇。”基于此,由他带领的南京英埃格传感网络科技有限公司()是中国最早专注于农业无线传感器网络及物联网技术、产品和装备研发、生产、销售、咨询和服务的高新技术股份制企业之一。目前,该公司自主研发的产品包括各类农业无线传感器网络传感节点产品、无线传感器网络控制节点产品、无线传感器网络中继节点产品、无线传感器网络网关产品、无线传感器网络基站产品、物联网各类接口产品、物联网各类终端数据管理软件产品及农业物联网系统集成产品及其解决方案。

在中国乃至全球的农业物联网整体发展上,陈俊杰认为,要使农业物联网真正落实到实处、真正发挥作用,应在规划智慧农业(涵盖大田农业、作物温室栽培、食用菌温室栽培、设施畜禽养殖、设施水产养殖、农产品安全溯源、农产品仓储冷链物流和农业休闲观光等)全产业链物联网最优体系架构及最优设备配置方案的前提下,建立具有颠覆性的融智慧农业全产业链种植/养殖生产加工仓储物流和服务基地、物联网设备制造和系统集成商、物联网系统运行商和科研院所专家四为一体的商业运行、服务、交易、监督和管理及盈利模式(平台),并采用B2C、C2C交易和服务的o2o(onlinetooffline)体系。通过这个农业物联网平台的良性运营,才可能有望推动整个农业信息化、农业现代化以至中国农业经济的迅猛发展,并产生巨大社会效益。陈俊杰这么说的,也正在致力于这么做。

2012年,南京英埃格传感网络科技有限公司率先制定了“作物温室栽培物联网监控系统”、“畜禽设施养殖物联网监控系统”和“水产设施养殖物联网监控系统”标准,并经第三方及政府权威认证机构组织标准化、通信工程、电子信息、测控技术、机电一体化、作物温室栽培、畜禽设施养殖和水产设施养殖等领域权威专家审查,获很高评价,并获第三方及政府权威认证机构认定、备案。2013年,公司获得“江苏省科技型中小企业”和“江苏省民营科技企业”称号,设立为东南大学校外实习实训基地及江苏省研究生工作站,并且公司的“ia-wwLw-SSZw型作物温室栽培物联网监控系统”、“ia-wwLw-SSXQ型畜禽设施养殖物联网监控系统”、“ia-wwLw-SSSC型水产设施养殖物联网监控系统”圆满通过了江苏省农业装备产品推广鉴定,获得相应的推广鉴定资质证书,并率先列入江苏省农业装备产品推广目录。

对于一段成功故事,人们往往只看到其表面的辉煌而忽略掉其背后的艰辛,从学术界转身产业界,陈俊杰并非一帆风顺,“做物联网需要积累,虽然我在学术界做出了一些成绩,但学术研究跟企业运作还是有很大差别的,我抱着一方面把学术做好,一方面推进学术成果产业化的愿望,试图促进二者之间的优势互补,为学科和产业的发展做一点贡献。”

农业物联网行业研究篇9

关键词:物联网;RFiD技术;传感器;棉花农业

中图分类号:F32文献标识码:a

原标题:物联网在我国棉花农业中的应用研究

收录日期:2012年11月7日

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后,世界信息产业的又一次浪潮。物联网被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。物联网这个概念是1999年mit-iD中心的ashton教授在研究RFiD时最早提出来的。2009年初,美国总统奥巴马与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,imB首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”这一概念,之后,美国将新能源与物联网列为振兴经济的两大重点。同年8月,视察中科院无锡物联网产业研究所后,提出“感知中国”的设想,并将物联网正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入《政府工作报告》中。欧盟信息业与商业人士曾在欧盟总部布鲁塞尔对物联网展开了广泛的讨论,也提出了物联网行动计划。据新华社报道,在各省启动的“十二五”规划中,有23个省份将物联网作为重要发展目标。而中国作为一个农业大国,农业物联网技术的应用是农业现代化水平的一个重要标志。近年来,物联网技术应用于现代农业生产的实例证明,它可以降低人力、物力等资源的消耗,缓解对农田环境的影响,实现科学化种植,推动现代农业发展方式的变化。笔者将物联网技术应用于现代棉花农业生产,以期为其发展带来启示。

一、物联网的技术构架及其在农业中的应用现状

(一)概念。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别技术(RFiD)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、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,是互联网延伸和扩展的产物。

(二)物联网的技术构架。从技术构架来看,物联网可分为三层:感知层、网络层、应用层。根据国际电信联盟的建议,物联网网络构架由感知层、接入层、网络层、中间层和应用层组成。而当前普遍认为物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的三层体系。

1、感知层。感知层的任务是感知、识别物体,它由各种传感器以及传感网关构成,通过RFiD标签、Co2浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、智能卡、识别码、二维码等感知信息,大规模地采集信息,并进行智能化识别,然后通过接入设备将信息与互联网进行资源共享与互交。

2、网络层。网络层主要解决信息传输的问题,它由各种私有网络、互联网、网络管理系统、通信网和计算机平台等组成,通过这些网络完成数据的传输与计算。

3、应用层。应用层实现信息的处理和决策,解决特定的智能化应用和服务问题,它是物和用户(包括人、组织或其他系统)的接口,以实现物与物、物与人之间的感知与识别,发挥职能作用。

(三)物联网的关键技术。物联网的工作流程可细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,因此其每个环节涉及关键技术主要包括:RFiD技术、传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术等。下面主要介绍这几项技术:

1、射频识别(RFiD)技术。RFiD技术是一种非接触式自动识别技术,通过射频信号,无需人工操作能自动识别特定目标,并获取所需的数据,可工作于各种恶劣环境。一个典型的RFiD系统一般由RFiD标签、读写器和信息处理系统组成。当物品(带有电子标签)进入通过读写器的区域时,标签会被读写器激活,发送出的无线电波将标签内的信息发送至读写器被其读取,读写器将信息解码,并送至电脑主机,完成信息自动采取的工作。

RFiD具有读写距离远(可达10米)、读取速度快、无磨损、数据储存量大、效率高(可同时处理多个电子标签)、可抗污染等显著特点。因此,RFiD在畜产品精细化养殖数字化系统、动物识别与跟踪系统、农畜产品安全生产监控系统、农畜精细生产系统等很多方面已正式投入使用。

2、传感器网络。传感器一般由敏感元件和转换元件组成,可通过Co2浓度、光线、温度、湿度、声音、力、位移等信号来感知,为物联网的工作收集、分析、反馈最原始的信息。因此,传感器是物体感知世界的“感觉器官”。

3、传感器网络技术与网络通信技术。传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。并协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内的信息,将所感知的信息传送到用户终端,以达到“无所不在的计算”理念与目标。传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道,而如何在现有网络上进行增强,以适应物联网业务的需求,是现在物联网研究的重点。与传感网络相关的通信技术,常见的有irDa、蓝牙、RFiD、UwB、ZigBee、wi-Fi、nFC,等等。

二、物联网技术在农业中的应用

(一)物联网技术在国外农业中的应用。在农业资源、监测和利用方面,欧洲和美国利用卫星对土地利用信息进行实时监测,并将检测结果发送到各级监测站,进入信息融合与决策系统,达到大区域农业统筹规划的目标。与此同时,在地面利用GpRS定位系统,对区域农业的地理位置进行标定,实现对区域农业的合理规划。

法国工作者利用物联网技术对土壤环境进行精确的数据分析,根据种植品种的具体需求,调节并改善智能感知环境,以提高农产品的产量与质量。

(二)物联网技术在国内农业中的应用。目前,我国农业正处于传统农业向现代化农业转型的发展时期,物联网的应用使农业生产的自动化、虚拟化、精细化、远程化成为可能。如农产品质量的安全追溯、农业大棚标准化生产监控、农业自动化节水灌溉等现代农业领域中,物联网技术均已投入使用。

1、基于传感网络的物联网对农业生产环境的监测与调控。近年来,物联网在现代农业中广为应用,关键技术有温室控制模式和pC机监控等。将无线传感器及其他智能控制系统安置在农业大棚或养殖厂内,利用它们来度量室内温度、湿度、pH值、Co2浓度等,再由无线传感器经无线网关传输所采集的信息,通过互联网或移动通信传输至监控中心,形成数据图表,工作人员通过手机或电脑获得各项参数,根据数据变化,适时调整、反馈室内环境,使作物的生长环境达到最佳水平。

2、基于RFiD技术的物联网在农产品质量安全追溯中的应用。农产品质量安全是重大民生问题,关系人民群众的身体健康和生命安全,关系到社会的稳定和经济的发展。物联网技术的应用则实现了对农产品质量安全的追溯,完成对农产品从生产到流通每个环节的监管,以保证农产品在每个环节的质量安全,将食品安全隐患降至最低。

在我国,已经出现了RFiD技术的应用实例,2007年中国建立了肉牛生产全程质量安全追溯体系,同时也完成了生猪的全程质量安全追溯系统(在RFiD技术的基础上),并在全国几个城市内进行推广,实现了生产-加工-运输-销售环节的全程监控,在全国城中并不断进行调整,来不断确保农产品的质量安全。2008年中国在奥运会期间启用了食品安全追溯系统,为整个奥运会的食品安全提供了保障,促进了国内经济的发展,也推动了物联网技术在中国农业中的应用。

3、物联网技术在农产品储运中的应用。在农产品储运过程中,其储运的环境(温度、湿度等)与农产品的变化密切相关。经研究表明,我国水果蔬菜等农副产品在采摘、运输、储存等物流环节上的损失率在25%~30%,而发达国家的果蔬损失率则控制在5%以下。如果能实现对储运过程中的环境条件进行实时监测,便能保证农产品质量与安全,进而减少经济损失。而物联网技术可通过各个分散的传感器进行实时监测,以控制环境中的温度、湿度等参数,对仓库或保鲜库环境进行动态监测;在农产品运输阶段,对运输车辆进行位置信息查询和视频监控,以及时了解车厢内外的情况和调整车辆内的温湿度,同时可以对车辆进行防盗处理,一旦车辆出现异常便可自动进行报警。taoY等设计了基于RFiD技术的系统,用于实时监测、记录运输过程中的温度,该系统监测温度范围为-50℃~120℃,读取距离达100m。

三、物联网应用于现代棉花农业的发展分析

(一)物联网应用于现代棉花农业的意义。“十二五”规划明确提出以加快经济发展方式转变为主线,推进物联网的应用与研发。同时,棉花是我国第二大农作物,其生产状况是关系国计民生的战略物资。棉花是涉及纺织工业和农业的商品,也是每个消费者的生活必需品。因此,如何提高棉花农业的质量和产量成为棉农的重要任务。而物联网技术的应用则是解决这个问题的重要环节。

将物联网技术应用到棉花生产和科研中是现代棉花农业依托新型信息化应用的一大进步,可以将粗放的经营管理方式改为精细化管理,提高对棉苗疫情、疫病防控的能力,从而引领现代棉花农业的发展,对现代棉花农业发展具有一定的参考意义。

(二)技术层面分析

1、物联网的感知层。在培育棉苗的智能温室里,根据棉花农业生产过程对感知设备提出的要求,按棉苗萌发四大要素(o2、水分、光照、温度)部署,能够适应高温、高湿等恶劣环境,其稳定性、准确度、精度等性能均能满足棉花农业生产的具体要求的无线和有线传感器。使他们能随时测出室内温度,实时采集光照强度、温度、湿度、Co2浓度、营养液(pH)等环境参数。同时,也配置一些可以远程控制的检测器、移动喷灌机、自动剪叶机、排气扇等。

根据o2传感器的数据,实时掌握室内o2浓度,避免n2、氯气过高影响棉苗生长;根据光度、温度传感器的数据,并根据棉苗当前生长阶段进行相应的远程环境调整,如拉起遮阳网等;根据棉苗不同生长阶段和育苗环境,适时调节营养液浓度;通过湿度传感器所得数据,适时调节室内温度等。

目前,我国具有自主知识产权的无线和有线传感器,如温室内部视频信息监测传感器,如彩色一体摄像机;作物生理生态监测传感器,如叶面温度传感器,测量范围0~50℃,精度:±0.1℃;温室外部气象数据监测传感器,如室外风速传感器,测量范围1~67m/s,精度1m/s或±5%中较高值;国家农业信息化工程技术研究中心研制的温室内部环境监测(包括光照、空气和土壤)传感器,如土壤湿度传感器,量程0~100%,精度±3%;另外还有营养液成分感知和农产品物流配送监控等感知设备,共6大类,约30小类。这些传感器实时或定时感知各节点数据,将其利用本地数据采集器显示以及通过汇聚节点传输到基地监控中心。

因此,智能温室是工作人员摆脱繁重的工作,通过手机、电脑等远程控制,提高了工作效率,使育苗阶段更加科学化,从而提高了棉苗的生长质量。

2、物联网的网络层。利用无线传输(如移动的GpRS)和有线传输技术传输由传感器节点采集到的温室信息(数据),利用控制器、执行器与网络终端控制室内的设备,并利用它们维持室内适宜的环境,再反向传输物联网应用层输出的决策信息。其中具体流程有:

(1)通过基于低功耗个域网协议和无线宽带(wiFi)自组织网络终端连接不同的传感器设备,以实现对温室内各种数据的自动获取,并实现数据在温室中继设备汇聚;再由执行控制器设备中的自组织网络终端实现传感器与执行控制器的互动,如当温室内部温度过低时,温度传感器借助该网络将数据发送到通风机控制器上,从而控制温室通风口关闭。这里的自组织网络提高了温室内传感器放置位置的灵活性和传感器数据获取的可靠性。

(2)利用温室设备内的自组织网络与温室内的有线网络,将收集到的数据备份,直接接入互联网,并将数据最终传输到控制中心。其中,以有线网络为主要传输媒介,以中国移动或中国联通的无限网络为辅助传输网络。

(3)可以在安装无线宽带传输网络后,远程对温室内进行实时视频查看,并对指定区域内进行抓拍、定时录像等功能。

3、物联网的应用层。该层主要通过对收集的数据进行分析和总结,并进行下一步的反馈和控制。总结年度棉花标准化生产技术方案,提供专业的、系统的系统应用服务,形成智能化的解决方案集。如通过专家对棉花的病虫害长势等进行诊断并提出解决方案,再反馈到智能温室中。与此同时,通过有线、无线传输技术与互联网等实现移动手机、平板电脑等设备成为应用系统终端,发送控制和决策信息。因此,根据棉花农业产前、产中、产后的过程,依托网络平台,设置棉花农业自动化节水灌溉、温室环境综合控制、肥水药调控管理等反馈控制设备;通过开发智能决策应用系统,实现环境综合调控,如肥、水、药智能控制,作物生长监控,病虫害远程诊断、监控预警和指挥决策等。

四、物联网应用于现代棉花农业待解决的问题

虽然物联网发展迅速,在农业中也得到应用,而且前景广阔,但就目前而言,物联网技术在我国农业应用中的推广与普及还面临着许多困难,存在了许多问题。其中主要有成本问题、技术人员缺失问题以及标准化体系缺失问题、存在安全隐患等。

成本问题:根据实验过程中存在的困难和解决办法,物联网在我国棉花农业应用中存在诸如资源不足、传感器和其他相关设备成本费用高、地理环境受到限制等很多问题。当真正大规模将物联网投入棉花农业中时,解决这些问题需要大量的资金支持,而这些资金远远超过了棉花本身的成本。

技术标准和技术人员缺失问题:首先,发展物联网必然伴随着发展通信技术,而各种系统的通信协议还未达成统一的标准,从物联网行业技术出发,目前主要缺失接口的标准化和数据模型的标准化;其次,ipv4地址的不足,阻碍了物联网的发展,就物联网而言,将物与物连接,而且每个物品的电子标签信息最终都要传输到为网络当中,因此每个物品都要有一个ip地址,所以ipv4是不够的,必须使用ipv6,而二者的兼容与过渡在短时间内很难完成;第三,中国是物联网的发起者,但我国的物联网展业还处于初级阶段,技术不够成熟,缺乏大量技术人才。

五、结语

就农业而言,物联网在农业中的应用正处于萌芽阶段,随着其技术的发展与应用,物联网在农业中的应用具有更大、更广的发展空间。我国作为农业大国,物联网技术及其发展对我国农业以及我国棉花农业的发展具有举足轻重的意义。因此,我们更应该抓住机遇,迎接挑战,紧跟时展的步伐,早日将物联网技术更广泛地应用于我国现代农业,广泛应用于我国现代棉花农业。

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农业物联网行业研究篇10

关键词:物联网技术;种子行业;运用

信息化、智能化时代背景下,我国农业发展同时面临着机遇和挑战。以全面感知、可靠传输和智能处理为核心的物联网技术的应用,推动了传统农业向现代农业的变革,其前景不可估量。种子行业作为农业生产的根本,必须要重视物联网技术应用,逐步整合有效资源,并实现优化配置,为广大企业及农户提供更加全面、智能的信息服务。

1物联网技术概述

所谓的物联网,是指人与物或物与物之间的信息交换和互联,需要传感器、二维码以及RFiD等多种信息技术的支撑。其中,传感技术主要应用于自然信源信息的采集、识别和处理,是物联网技术的核心部分。而RFiD是对通信嵌入技术的突破,能够自动识别人和存储物件信息的电子标签。目前,物联网以极大的技术优势,改变了现代农业的生产经营模式,促进了其数字化、智能化的发展。从宏观的角度讲,物联网的核心理念是“感知世界、服务人类”,它创新了经济增长点,大大提升了资源的利用率,符合可持续发展观的要求。同时,从微观的角度看,物联网技术在农业领域的应用,有利于降低生产成本和提升生产效率,为广大农户及相关企业提供更加智能的信息服务平台,是现代农业发展的根基。

2物联网技术在种子行业的运用

作者基于对物联网技术的认识,主要从生产与营销两个方面,探究了其在种子行业的运用,并提出了一些相关建议,以供参考和借鉴。

2.1生产

种子物联网技术在生产阶段的应用,体现为信息监测、智能灌水、苗情控制以及智能驱虫等系统的构建,这样既可以保障种子培植的效率,还大大提升了种子培植的质量。该服务平台主要分为信息感知层、网络传输层和处理应用层3个构架,其中,信息感知层通过传感器搜集农田土壤、生态、气象、灌溉及作物生长等信息,之后由网络进行传输,最终到达处理应用系统,从而实现对整个种子生产过程的控制。基于种子物联网平台的智能控制系统,使得整个生产过程更具科学性、实效性,同时还在一定程度上节约了人力资源,是现代农业的重要标识,也是我国大力提倡的。具体而言,该服务平台可远程监测种子农田的生态环境,如空气湿度、土壤温度及含水量等,可以直观地演示其数据动态变化,经过科学合理的处置,能够使种子达到最佳生长状态。此外,智能灌水系统可以根据种子的生长规律和信息反馈,自动调节灌水量及灌水时间,同时满足了种子生长及节水示范的双重功能。因此,种子物联网是绿色农业发展的主要途径之一。

2.2营销

种子营销是整个种子行业关注的焦点,影响其他环节的发展。我国是一个农业生产大国,对不同类型种子的需求量很大,为种子行业的发展创造了有利时机。事实上,种子行业的发展还相对滞后,其根本因素在于营销模式存在缺陷。在信息化时代背景下,人们逐渐形成了对互联网的依赖,也更倾向于新的信息服务方式。而物联网技术在种子营销阶段的应用,扩大了营销信息的传播范围,有助于整个资源平台的配置优化。以物联网技术为基础的种子营销链条,既可以向农户及采购企业直接展示种子生产全过程,以增强他们的品牌信心,还可以通过信息共享平台,实现资源的优化配置,有利于供应链条的核心竞争力提升。在此过程中,营销中心与物流平台进行信息共享,整合种子供应链条相关信息,并结合经济市场的动态变化,及时调整营销方案。而在运输阶段,仓储中心要根据物联网数据库的备案,合理地安排仓储、出货及运输等时间,并与车载传感器和GpS进行连接,以充分了解种子运输途中的存放环境或地理位置,在保证质量的前提下快速送达农户手中,以免错过种植良机。

3结语