物联网技术在智能农业中的应用研究

张杰

摘要：物联网技术是当今比较火热的一种新技术，它按照约定的协议将任何物品或者人与互联网连接，实现智能化监测、控制和管理。本文主要研究物联网技术在智能农业领域中的应用。首先，讨论了物联网技术的现状；其次，讨论了基于物联网技术的智能农业系统的关键技术和系统设计；最后，对物联网技术在智能农业系统中的应用进行总结。

关键词：物联网；智能农业；传感器

中图分类号：TP393.03 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）09-0037-01

物联网是当前世界上备受关注的、涉及多学科的、高度交叉的、知识高度集成的前沿热点研究领域，该技术融合了射频技术、红外技术、传感器技术、ipv6技术、云计算技术等先进的技术。该概念最早在1999年由美国麻省理工学院的自动识别实验室提出，该概念虽然是一种新的概念，但是物联网仍是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网所具有的全方位感知、可靠传递信息、智能化控制、多种数据相互融合的特点使得该技术被多个领域广泛使用，比如交铁路通、智能家居、智能物流、智能农业、智能医疗卫生、智能电网、土木建筑、工业、军事、办公自动化等。随着物联网技术的快速发展，它还将被拓展到越来越多的应用领域。本文主要讨论物联网技术在智能农业中的应用。

1 关键术语

1.1 物联网

物联网技术虽然是一个新的概念，但是它并未离开互联网，它通过各种各样的海量传感器采集底层信息数据，然后通过物联网相关的技术标准与互联网融合并及时准确地将信息传输给管理中心，以适应不同用户的需求。物联网相关的技术有射频技术、zigbee技术、wife技术等。截止目前，物联网的定义并为明确给出，第一次是在1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出，主要强调的是通过射频技术在互联网上自动识别物体，实现信息共享与交换；第二次是在2005年由国际电信联盟报告中提出，主要强调除了射频技术，物联网还用到了传感器技术、纳米技术、智能终端技术，实现无所不在的网络；第三次是在2008年由欧洲智能系统集成技术平台报告中提出，主要强调rfid技术应用和智能处理；第四次提出是在2009年由欧盟关于RFID的研究报告中提出，主要强调RFID和物联网的自组网和自配置能力。物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分，在互联网的基础上，将原用户端端延伸和扩展到任何物品与物品间的通信。

1.2 智能农业

智能农业是指在相对可控的环境下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代化超前农业生产模式，即使农业先进设施与陆地相配套，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，将科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产。智能农业以现代化农业设施为依托，将农业工程、物联网技术、互联网技术集为一体，具有科技含量高、产品附加值高、土地产出率高、劳动生产率高、经济效率高等特点。智能农业最大的特色就是采用物联网技术，实现农作物生长环境与农业管理者和农业大棚智能控制设备之间的联系，达到信息化管理和监控。

2 智能农业系统

2.1 需求分析

目前，智能农业系统主要面向农作物生长环境，采用物联网技术对农业温室大棚室内温度、土壤湿度、二氧化碳浓度、空气湿度、人员以及光照等环境参数进行实时自动检测与调节，系统内各个环境参数指标可根据用户需求和农作物生长需要，随时进行修改。智能农业系统可通过物联网技术自动开启或者关闭指定设备，创造植物生长的最佳环境，满足温室作物生长发育的需求，以达到增加农业温室大棚农作物产量和提高劳动生产率的目的。智能农业系统主要实现两大功能，分别是信息采集和控制。

信息采集由传感器实现，传感器将采集的各类实时信息通过物联网技术传输到计算机系统。系统用到的传感器有红外人体传感器、烟雾传感器、温湿度传感器，其中，红外传感器能够检测检测温室大棚的人体，并将信息发送给管理者；烟雾传感器能够检测温室大棚的二氧化碳浓度，超过一定限制将信息发给管理者；温湿度传感器能够检测温室大棚的温湿度，将信息发给管理者。

控制体现了智能化，包括本地控制和远程控制，本地控制是指通过网络开关实现农业温室大棚设备的智能控制，远程控制是指通過遥控器、电话、手机、电脑来实现农业温室大棚各种设备的远距离控制。控制由计算机系统实现，计算机系统显示、分析、统计数据后，根据农业管理者需求对农业温室大棚环境进行本地或远程控制。控制操作主要有农业温室大棚天窗的控制、遮阳系统的控制、风扇控制、喷水控制等。

2.2 系统设计

整个系统分感知层、网络层、应用层三层设计，其中，感知层由各种传感器及传感器网络构成，包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器等，用于感知、识别和捕捉农业温室大棚的环境信息；网络层由互联网和网络管理系统构成，用于传递和处理感知层捕捉的信息；应用层是互联网和农业管理者接口，比如上位机和手机app应用软件，农业管理者可通过看和听观测农业温室大棚环境，并根据实际需要控制智能平台做出相关的操作。智能农业系统的控制部分是通过继电器控制USB接口，进而控制各种设备。

3 结语

物联网技术为农作物生长提供了综合的生态信息自动监测平台，基于物联网技术的智能农业系统可实时准确地将农作物生长环境信息快速地传递给管理者，并通过计算机系统帮助管理者分析数据和控制设备，可以说，该技术为农作物生长提供了综合的生态信息自动监测平台，记录了现场情况以保证农业温室大棚环境平衡，适宜农作物生长。

参考文献

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