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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：我國的經(jīng)濟發(fā)展趨于科技化、信息化，這對農(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。主要對農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展內(nèi)容進行了總結(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)，以信息化途徑來準確預判自然條件，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)展可推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從產(chǎn)出到銷售的多個步驟聯(lián)系緊密，提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(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)地實際情況為基礎，建立農(nóng)業(yè)環(huán)境資源信息系統(tǒng)，幫助農(nóng)民實時獲取有效的自然條件信息，降低天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響程度。
1.2經(jīng)濟建設的信息化。指的是農(nóng)業(yè)單位、農(nóng)戶等利用網(wǎng)絡平臺來實現(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，應該進行信息化管理，對環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖畜牧、農(nóng)田管理等進行規(guī)范，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進經(jīng)濟收入提升。
2農(nóng)業(yè)信息化建設中的物聯(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、傳送層以及應用層三方面，如圖1。感知層包括多種傳感器節(jié)點和感知器節(jié)點，保證能對種植地區(qū)的水分土壤、作物生長情況等動物植物信息準確獲取。傳送層通常是將多種農(nóng)業(yè)信息，以無線或有限方式來輸送至應用層。應用層負責信息的建模、處理以及決策，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行全流程管控。
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、動植物生命信息傳感器。現(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、電子學方法來對土壤的電容、電阻和電導率進行測量；利用電磁波技術(shù)來對土壤理化性質(zhì)和主要結(jié)構(gòu)進行測量；利用電化學方法來對土壤離子進行分析。在動植物生命信息感知中，通過電磁學和光學原理，從X射線至超聲波的各個敏感波段來對生命體的物理參量進行測量，由此來計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)。
因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境影響因素多，較為復雜，不能照搬原來的通信技術(shù)來進行信息傳輸，而是要考慮材質(zhì)、墻體厚度等對信息通訊的不同作用。比如大田作物應考慮遮擋物、地貌地形和植物高度對通訊的作用；果樹作物需考慮天線高度、樹冠形狀等對傳輸?shù)挠绊憽Ｄ壳巴ㄟ^短距離衛(wèi)星通信、藍牙、蜂窩移動和ZigBee通信技術(shù)的應用，可實現(xiàn)信息的多維度傳輸，從而對農(nóng)作物的種植、生長、加工、銷售全流程進行把控。
3基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化的應用分析
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息化的應用是多方面的，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)水灌溉應用。
我國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)，可建立起自動化的信息控制系統(tǒng)，來實現(xiàn)節(jié)水灌溉。該系統(tǒng)的應用包括四個步驟：首先是農(nóng)業(yè)信息的采集。信息采集的目的是對灌溉地區(qū)的水資源概況進行全面掌握。其次是分析整合。通過自動化系統(tǒng)來分析、整合所采集到的生產(chǎn)信息，保留有效信息，刪除無用信息。接著是實踐操作。以采集整理的信息為參考，選擇科學的灌溉方法與水量。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)、加工各個環(huán)節(jié)能規(guī)范化、科學化。在日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎，可以通過RFID技術(shù)來對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的全流程進行監(jiān)管。美國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中第一個應用了該項技術(shù)，以防止市場中流入的牛中存在瘋牛病。生產(chǎn)人員在牛耳處將RFID身份識別碼植入，對每頭牛的宰殺情況、體重、年齡、患病歷史等詳細記錄，以甄別有瘋牛病的牛。我國從2009年開始，將RFID技術(shù)應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)人員會劃分生產(chǎn)片區(qū)并為每個片區(qū)配備IC卡，片區(qū)中的所有產(chǎn)品都會進行電子標簽處理，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，提升信息收集的準確真實性。在信息傳輸時，通過RFID技術(shù)，將IC卡終端儲存的數(shù)據(jù)傳送至物聯(lián)網(wǎng)平臺。信息查詢時，消費者能利用物聯(lián)網(wǎng)平臺，輸入追溯碼來對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)信息準確方便查詢。
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，保證了農(nóng)業(yè)信息和政策的準確傳達，農(nóng)民可共享生產(chǎn)技術(shù)，互相學習。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺由特色農(nóng)業(yè)網(wǎng)站和農(nóng)企網(wǎng)站組成，按照各自需求和定位，來進行板塊的設置。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用，可將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中粗放的管理方式進行改善，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)與應用，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的難題，進而形成集約、高效、生態(tài)、安全、優(yōu)質(zhì)的自動化科學生產(chǎn)，為我國經(jīng)濟建設助力。
參考文獻
[1]馬國俊.物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)領域的應用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2012,11:390-392.
[2]張長利,沈維政.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2011,5:1-5.
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