物联网在农业中的运用

李娜娜

（河南牧业经济学院，河南 郑州 450046）

当前，全球经济和信息技术不断高速发展。政府高度重视物联网发展，并且在农业发展过程中广泛运用物联网。物联网在农业中的运用，可以提高工业生产的信息化水平，创新粗放式农业经营管理方式，提升动植物疫情疫病防控能力，保障农产品的安全性，促进现代农业高速发展。

1 物联网概述

1.1 概念

1999年首次提出物联网概念。物联网的目的是感知，主张全面互联人和人、人和物、物和物。物联网利用传感器汇集各种信息，再利用互联网和移动通信网等传送信息，利用智能计算技术分析处理信息，更好地感知物质世界，保证决策和控制的智能化。物联网在各行各业中利用新一代的IT技术，在各种物体中装入感应器，整合物联网和互联网，有利于进一步联系人类社会和物理系统，实现人们生产生活的智慧性，高效利用资源，提高人们的生产力水平。

1.2 基本原理

物联网主要包括感知层、网络层以及应用层。感知层包括各类传感器和传感器网关，负责识别物体和采集信息；网络层包括私有网络、互联网以及云计算平台等，负责处理信息；应用层负责连接物联网和用户，结合行业需求，提高物联网应用的智能化。

1.3 主要应用领域

当今物联网在我国各行各业都有所应用，如现代物流领域、城市管理领域以及智能交通系统等。利用物联网技术有利于建设标准体系，高效利用物流信息技术，节省物理成本。在数字城市建设过程中，需要高效利用物联网技术联系城市各个图像采集点，实现远程监控和管理。在智能交通领域中利用物联网，主要是电子票务、公交收集一卡通等应用。

在农业中利用物联网可以提高我国农业生产效率，保护食品安全。利用无线信号收发模块，可以远程控制大棚温度，自动开启相关设备，有效调节温度和湿度等。还可以随时处理各种环境信息等，自动监测农业综合生态信息，有利于落实智能化管理。此外，可以利用物联网传感技术建立网络销售平台，消费者可以因此了解农产品生产的整个过程，更加放心地应用农产品［1］。

2 物联网在农业中运用的意义

2.1 有利于实现农业的精细化管理

不同植物的生长温度不同。例如，喜湿植物在5℃低温条件下无法生长，温度达到10℃以下也会停止生长；而耐热蔬菜的最佳生长温度保持在20～30℃，同时要控制昼夜温差在10℃以上。我国温室种植方式主要采取粗放型种植，不利于提高生产效率，需要落实精细化农业种植。精细化农业种植不仅可以节省成本，还可以为植物提供适宜的生长环境，提高产量。在农业中运用物联网，农户可以利用环境监测设备精确控制环境数据，落实精细化管理。

2.2 有利于发展农业科学领域

在农业资源管理中，可以利用物联网高效管理农用土地资源和水资源等，也可以管理农业生产环境，如水质、气象等。生产过程管理中利用物联网，可以落实农田精耕细作和健康养殖等，保证农产品的安全性［2］。在农业装备设施中，物联网有利于实现工况检测和远程诊断等，促使农业科学领域获得巨大成果。

2.3 促进智能温室的发展

当前很多生态基地都开始利用智能温室系统，结合植物生长需求浇水和施肥。农户可以利用传感器采集室内的空气湿润度、二氧化碳浓度等数据，利用无线传感器装置向互联网上传采集的信息，使农户可以利用电脑或手机登录客户端了解植物生长情况。对接系统登录数据和专家系统后，可以建立植物最优的生长栽培系统，利用系统自动调节温室设备，保证植物生长的温度、湿度等参数达到最佳范围。

2.4 有利于实现智慧化农业管理

利用农业生产智能管理系统，通过实时传感数据采集模块，可以实时采集和存储数据，总结农作物生长的规律，为农户提供最佳实验数据。利用智能分析模块和联动控制模块，可以满足农作物对环境的需求，智能分析光照和温度，人工调节植物生长过程。利用质量监控模块，利用3G摄像头检测植物生长情况，再通过无线传感器网络采集相关数据，利用无线通信将生态区情况实时显示出来。利用产品追溯码，可以全过程监控农产品从生产到销售的整个过程［3］。

3 物联网在农业中的具体运用

3.1 监测和调控农业生产环境信息

传统农业生产过程中，农户通常根据自身的种植经验确定施肥和浇水的时间和剂量。农户需要定期观察植物生长情况，需要耗费较多精力。在农业生产过程中，生产环境会直接影响农作物的生产效益。利用物联网技术可以精准施肥和灌溉等，弥补传统农业的弊端，不断提升农作物质量，同时避免环境污染，高效利用土地资源。在大棚和养殖池等设置无线传感器等采集信息，确定植物生长的最佳条件，在无线传感器节点获取信息，精确调控生产现场的参数，再利用移动通信网络等向监控中心传输信息，建立数据图。农户可以观察参数变化，并以此为基础调控相关设施，为动植物生长提供最佳的生长环境。通过在线显示参数，农户可以远程监控大棚环境，实现农业信息的智能化管控，保障农业生产效率［4］。

3.2 安全追溯农产品质量

我国近些年不断出现各种食品安全事件，严重影响消费者的利益。农产品质量关系到社会经济的稳定发展。要想提高农产品安全和质量，需要全过程透明化管理农产品，建立追踪溯源系统，提高农产品的安全性。利用物联网技术可以有效监管农产品的生产流程，降低食品安全隐患。在农产品中嵌入电子标签，可以记录产品整个生产过程。消费者在购物过程中，可以结合产品标签，查询农产品从生产到销售整个过程的信息。例如，针对猪肉安全，可以将电子芯片安装到猪肉上，以此为基础跟踪猪肉产品生产的各个环节。消费者在购买猪肉的时候，可以获取相关收银条，确定生猪的来源、质量建议以及屠宰场等实际情况，放心食用猪肉。

3.3 自动化节水灌溉

利用传感器可以确定土壤的湿润度。传感器和接收器之间进行通信交流，可以确定通信系统的水量，实现农作物的自动节水灌溉。在温室和高速公路中央隔离带、花园绿地等地利用物联网，可以实现农业生态节水技术的集成化和定量化，快速发展节水农业。

3.4 农业病虫害防治

传统害虫检测方式需要消耗大量的人力、物力等，获取的害虫数据质量无法得到保障。在农业病虫害信息检测系统中利用物联网，利用多种害虫监测传感器监测和采集虫害信息，获取害虫群密度，结合传统监测技术，综合利用声音信号技术、雷达技术及遥感技术等，自动监测和计算不同种类的害虫。农户可以此为基础，及时提出针对性的解决对策，降低病虫害对农作物生长的影响。

在农产品疫情防控方面也可以利用物联网。农户可以利用移动摄像、光纤宽带网络视频等，将疫情防控智能监控系统设置在畜禽养殖场，全面监控畜禽养殖场，实现远程监控，有效防控疫情的发生。如果不慎发生疫情，农户也可以利用物联网进行远程诊疗，指导农户完成治疗工作，快速控制疫情的蔓延［5］。

4 物联网在农业中运用的对策

4.1 掌握核心技术

要想在农业中高效利用物联网，需要掌握关键的核心技术，才可以提高农业核心竞争力。掌握物联网核心技术，需要积极抢占物联网技术和产业制高点，使中国成为信息技术强国，否则可能会受制于人，无法充分发挥物联网的作用［6］。

4.2 统一规划

物联网为我国带来了一场科技革命。要想提高物联网的服务功能，我国需要统一规划物联网在农业中的运用，加强协调各个行业主管部门。高速建立物联网农业，利用互联网和固话宽带等技术，这是物联网农业发展的重要基础。物联网农业需要高效利用网络技术，深度重组产业链的各要素。此外，我国需要培养更多的专业人才，加强学习专业知识，在农业生产各领域推广该项技术。

4.3 重视安全

物联网在农业中的运用涉及安全、基础建设等问题，因此政府需要出台各种政策法规发展物联网农业，保障物联网农业的安全性和隐私性，加大力度研究网络安全体系和安全技术，避免泄露重要的隐私信息，屏蔽未授权访问者，预防信息的窃取行为，防止他人盗用个人信息和业务信息等，否则可能会带来严重的财产损失［7］。我国需要建设物联网农业体系，统一部署相关工作，合理分工，通过组织协调逐渐落实相关工作，稳定推广物联网农业标准。

5 结语

在农业生产中利用物联网可以促进我国农业可持续发展，实现农业管理智能化和信息化，不断提高农业生产效率。在今后发展过程中，我国需要积极研发物联网，结合农业发展情况，制定针对性的农业发展战略，实现农业发展现代化。