物联网在智慧农业中的应用

物联网在智慧农业中的应用

梅国涛 1 冯洁 2

1雷沃重工股份有限公司，山东 潍坊 260000 2山东科技职业学院，山东 潍坊 260000

摘要：随着计算机技术和互联网技术的不断发展，出现了一种新的技术——物联网技术。物联网技术是指连接物体的互联网技术。许多人相信，它的出现将掀起新一轮的改革浪潮。目前，我国农业正面临着由传统向现代的转型，这需要大量的现代技术，物联网技术已经成功应用到现代智慧农业中。物联网技术对我国农业生产有着巨大的促进作用。

关键词：物联网；智慧农业；农业生产

物联网技术在农业中的应用逐渐成熟和完善，应用效果日益丰富。因此，国家有关部门应高度重视物联网技术在农业中的应用，加大科研投入和政策支持，使这项先进技术与我国农业生产更加融合，深度、扎实、准确，从而促进农业的可持续发展。

1 物联网与智慧农业概述

1.1 物联网概述

物联网是一种使用一些信息传感器和感知技术(如智能传感器、激光扫描仪、遥感等)，并通过无线通信实现网络平台管理的一项技术。它将产品连接到互联网，实现信息交换的协议，通过通信实现对智能网络的海量智能识别、定位、跟踪、监控和管理。

1.2 智慧农业概述

智慧农业是现代农业发展到特色阶段的产物。是借助物联网技术的一种现代农业形式。智能农机、智能农业、精准农业和数字农业都属于农业信息化的范畴。“智慧农业”就是由GNSS、遥感、物联网、大数据等技术推动，以最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益，核心是农机智能化与农艺、信息系统的深度结合。

2 农业物联网结构体系

农业物联网由感知层、传输层和应用程序层。信息传感层由多个传感器节点组成。通过传感器技术，物联网可以获得土壤肥力、个体动物能力等相关精细管理参数。在信息传输层、传感器获取相关信息和数据,然后通过各种通信协议在当地和广域网络传播。信息应用层的工作就是对各种信息数据进行整合，根据整合后的数据进行科学管理，制定合理的管理策略。

3 物联网技术应用于智慧农业中的具体表现

目前，随着我国物联网技术的不断发展，并广泛应用于智慧农业，经过多年的发展，已经取得了一定的成果。物联网技术在智慧农业中的应用有几个方面:一是土壤监测，在农田中放置多个传感器，来监测土壤水分、PH值、电导率等数据。二是空气监测，通过气象数据与农田小型气象站，实时获取空气温度、湿度、气压、CO2、辐射、风力等数据。三是农机及作业数据，通过在农机安装物联网设备，实时获取农机位置、发动机转速、水温、油压、滚筒转速、作业深度、作业面积、作业时长等信息。通过以上物联网设备获取的数据，有效提高了智慧农业的发展水平和质量，实现了我国农业的又好又快发展。

图1 土壤数据 图2 空气数据

4 物联网技术在农业上的应用

4.1 物联网在农业生产方面的应用

物联网技术在农业生产中的应用解决了“种好、养好”的问题,尤其是在温室种植领域,牲畜和家禽育种和农业机械。

通过对无线或有线传感器节点，太阳能供电系统，信息获取设备，传输系统等环境变化监测的智能管理，可以获得并监测植物生长环境信息的动态变化。土壤参数，如湿度、土壤温度、气温、空气湿度、光照强度、植物养分等。根据以上参数反馈，可以实现自动灌溉，自动降温，自动投料，自动液肥施肥，自动喷雾等自动控制。

其次，对实时图像进行监控，控制实时状态。视频监控的参考直接反映了农作物生产和畜禽养殖的实时情况，为农户及时调整种植、养殖计划和科学决策提供了理论依据。

4.2 物联网智慧农业灌溉平台

该平台主要利用高精度温湿度传感器获取土壤状态和作物需水量信息，根据相应的灌溉方法，精确灌溉。通过智能监测系统，农民可以实现农田环境信息的实时监测，控制各种智能设备，确保农田环境信息指标满足作物生长需求。其精准的农业生产技术可以根据作物生长的需要为作物提供均衡的营养，大大提高了水、肥料的利用率，使灌溉达到智能化水平。同时，借助物联网，人们可以制定科学的灌溉计划，如用水计划，以确保灌溉的进展。在农业节水灌溉领域，物联网技术的应用将继续优化灌溉方案，努力建立高效、低消耗、多功能、科学管理的农业灌溉节水平台，确保农业节水。

4.3 物联网技术在智慧农业流通中的应用

智慧农业的发展离不开物联网技术在农业流通中的应用。首先，相关部门应利用物联网技术来设计农产品加工环节，为农产品和运输车辆制作电子标签。加工企业通过阅读农产品、汽车电子标签获取农产品信息，加强农产品流通和加工信息管理。物联网系统智能地安排运输路线和数量,以减少运输成本。此外，物联网技术可以提高农产品运输自动化水平，减少农产品运输造成的环境污染。第三，利用物联网技术设计措施，降低农产品的存储速度，加强对存储过程的整体控制，监督农产品流通过程、货物运输、售后管理。有关部门应利用物联网技术来分析存储环境的温度和湿度的监测,加强仓库。有关部门使用物联网技术设计农产品零售环节，优化农产品仓库管理。

4.4 智慧农业物联网在自动化农业中的应用

随着农业现代化的快速发展，农业机械的精度显著提高，对机械各部分数据收集显得尤为重要。例如，传感器技术的应用主要是监测农业机械的性能指标和作业数据。该传感器主要用于监测犁的阻力和深度，为犁的表面设计和作业质量监控提供科学依据。播种机采用光电传感器监测机器是否堵塞以及下种量，提高作物出苗率。在自动灌溉设备中使用土壤温湿度传感器，可以保证作物灌溉用水的合理利用。

5 物联网技术应用模式

5.1 信息感知与识别技术应用

在农业领域，物联网信息感知与识别技术具有广阔的应用前景。在作物生长，资源与环境，水产养殖，畜禽养殖等领域，有关人员根据农业生产的实际情况反馈和分析技术缺陷，并提出有效的纠正措施，以促进信息感知和信息技术的应用。

5.2 信息传输与自组网络技术应用

在农业领域，物联网信息传输和自组织网络技术具有广阔的应用前景。在农业生产中，有关人员要加强整体建设，注意数据的积累和分析，以免丢失数据传输信号。简而言之，在空中接口和土壤高度方面，有效地结合当地农业生产的实际情况,致力于发展物联网管理软件。确保软件的可伸缩性和可操作性。同时,对传感器网络节点在不同环境中,相关人员需要找到最合适的节点位置,然后改善网络系统。信息感知与识别技术，信息传输技术和自组织网络技术具有广阔的应用前景，将促进我国现代信息农业的进一步发展。

6 结语

随着信息技术的飞速发展，物联网技术也将得到快速发展,智慧农业将成为未来农业发展的主要方向。目前，物联网技术为智慧农业提供了越来越多的便利，也为智慧农业的发展提供了有利条件。然而，随着智慧农业的发展，各种问题和竞争也随之而来。因此，我们应该不断提高农业物联网的自主创新能力，延长传感器的使用寿命，将成本尽量降低，做到高性价比的应用。

参考文献：

[1]刘亚林.基于物联网智慧农业平台建设大数据的研究[J].计算机产品与流通.2019，（11）：58

[2]孙刚，房岩，陈野夫，金丹丹.人工智能在智慧农业中的应用研究[J].吉林工程技术师范学院学报.2019，（10）：93-96.