基于物联网的智慧农业系统研究_朱茗.pdf

新聚焦 NewFocus 基于物联网的智慧农业系统研究 □朱茗 浙江省公众信息产业有限公司 【摘要】 本文分析了中国农业的现状，以及物联网对当前农业生产的推进作用，并以农业养殖大棚为例，说明了物联网 在农业养殖大棚中实现智慧农业管理的过程。 【关键词】 物联网 智慧农业 Zigbee 传感器 农业种植中，为了防治病虫害和追求产量，过量使 监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控 用、滥用农药和化肥已成为不争的事实，同时随着全球变 制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、 暖，各种极端气象条件频发，使脆弱的农业更加雪上加 领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节 霜。中国农业需要变革，变革要从源头抓起。将物联网技 能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 术应用在农业中，可以实现智能化识别、定位、追踪、监控 物联网相关技术在中国已经广泛应用于交通、物流、 和管理，是智慧农业和精细化生产、管理、决策的技术支 工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个 撑，是发展“智慧农业”的核心。 领域，在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能 一、中国农业发展现状 家居、智慧城市、智慧医疗、车用传感器等领域率先普及， 我国人均耕地面积和人均水资源只有世界平均水平 预计将实现三万亿的总产值。 的30%和25%，且现有耕地中2/3是中低产田，农田灌溉三、物联网在农业中的应用 水的有效利用率只有30%~40%（发达国家已达50%在大棚控制系统中，物联网系统的温度传感器、湿度 ~70%）。化肥、农药等生产资料投入水平高且利用率低，并 传感器、PH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感 导致了农业生态环境污染和破坏，土壤沙化、碱化、盐渍 器、CO2传感器等设备，监测环境中的温度、相对湿度、PH 化严重，耕地单位面积产量与世界粮食高产国家相比甚 值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，并通过 至要低一半以上，21世纪我国人口增长和土地资源减少 基于Zigbee网络协议的无线设备将参数传送到标准网关 的矛盾不可逆转。我国农业信息技术经过多年的研究，有 设备，标准网关通过GSM、CDMA或者以太网将数据发送 一定基础，但与目前应用需求差距很大，在生产过程科学 到服务器中进行分析控制，通过各种仪器仪表实时显示或 管理、农产品质量安全与溯源、农业远程技术服务，农民 作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有 远程培训等方面的研究刚刚起步；农业种植结构的调整， 一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人 养殖业以及其他相关产业迅速发展，用于优质生产和标 员在办公室就能对多个大棚的环境进行检测控制。采用 准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步；面向农村快 无线网络传递测量得到的农作物的各种参数，可以为精 捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍 准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周 未取得重要突破。 期、提高经济效益的目的。 二、中国物联网发展现状 下一步的目标是一方面加入更多不同种类的传感器 物联网技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的 采集数据并加大采集频率，另一方面在云平台侧建立更 传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭 多的数学模型，摸清不同地区、不同季节、不同农作物的 智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”（Enabled）的，最佳养殖规律，达到最优化品质、最优化质量的产品，并建 如贴上RFID、条形码标签的各种资产、携带无线终端的 立突然预案应对突发天气情况和其他一些突然情况对农