物联网在智慧农业中的应用

彭求明

（武汉职业技术学院计算机技术与软件工程学院 湖北武汉 430074）

我国一直是农业生产大国，自古以来农业都是国家发展的根本，在新时代背景下农业也是发展最主要的根本，其自身所起到的价值和意义都是较明显的。尤其是我国信息化技术的不断发展，相关技术应用农业领域，也有着较大的意义。针对这一特点，我国农业需要积极应对时代发展做出变革，做出转型和升级。科技在生产过程中所起到的效果明显，首先需要认识到物联网技术的关键要点，从而有效应用。

1 物联网技术简要介绍

物联网技术是建立在互联网技术基础之上的一类智能化、自动化技术，所起到的价值和意义较明显，具体指的就是物与物之间的联动和连网，互相联系、彼此促进功能性的提高。物联网核心技术仍然是计算机技术、信息化技术和互联网技术，是相关技术的一个拓展和延伸。这样的技术所起到的价值和意义是较明显的，与其他技术不同之处在于，此类技术更多会涉及实体，涉及诸多线下内容，是建立在线上线下彼此之间联动和联系的。一般整体体系可以分为三个层次，即感知层、网络层和应用层。这三个层次彼此交互，且呈现一个渐进的形式，其中感知层为最底层，也是最为基础一层，主要通过物体识别和扫描等，获取物体的信息，并将信息传递给上层设备进行处理。而网络层主要起到的作用就是将设备和信息、数据传递等进行一定联动，将数据进行互动交流和处理，最终获得一个结果，起到一个中转的效果。而最终的应用层，则是进行物联网的实际应用，进行数据调配，达到一个智能化、自动化的目的，满足用户的实际需求，优化最终应用效果。

总的来说，此类技术相对较为成熟，应用过程中也具备着较强的逻辑性和条理性，所起到的价值和意义也较明显，能够满足用户不同个性化和智能化等多方面的需求。在实际应用过程中，此类技术应用领域也具备明显的不同之处，所起到的功能和效果也存在差异。

2 物联网的应用现状分析

2.1 监控功能应用

监控功能应用主要是依托了无线传感器，进行实时动态监督，对农田现有的温度、湿度、光纤强度等进行一定观察，从而远程进行控制农田现有环境等多方面情况。在实际操作过程中，主要是由传感器支持，联动网络层面，最终反馈到用户端。这一过程控制效果相对较为可观，可以发现外在温度具体变化，明确环境变化对农田所带来的影响，从而结合农田作物成长所需各类元素，进行相关控制，充分令农作物的生长全过程进行自动化控制。

2.2 监测功能应用

监测功能一般来说都是利用RFID电子标签来建立一个安全体系，从生产到销售、食用等全环节，都利用标签进行相关管理，从而有效实现全过程控制，实现一个有效的安全方面应用。而通过相关技术应用之后，整体安全性及安全效果也相对较为可观一些，对于农作物生产销售全过程也可以充分有效保障，在拥有数量与销量同时，也可以更加拥有质量和经济价值，提升各类产业与产品的附加价值等多方面情况，有效优化农业经济架构和产业发展。

2.3 图像视频监控功能

图像视频监控主要是进行实时动态的耕地、作物、土壤等多方面的控制，借助多元化的手段和多层次的方法进行一定调节和调整，建立在多维信息基础之上，利用各类控制手段之后，可以确保相关环境处于一个最佳状态。而在这一过程中，环境数据等也会生成一定的历史，进而建立一个完整的数据模型，根据实际情况来反馈与调整相关参数，辅助进行相关决策。

3 基于物联网的智慧农业架构

3.1 系统结构设计

在实际应用中，此类系统及技术所起到价值相对明显，而一般来说具体系统结构设计则可以包括信息采集器、智能网关、监督装备和自动调控设施等，这些都是此类系统架构最基本组成。一般采集器等属于感应层，即将环境等相关内容收集到其中，将信号转变为模拟信号，依托于数据的转换器转为数字信号，接入到网络层并转为电磁波，传输到各类协调器和网络层中。而智能网关则实施对信息进行全方位的处理和运作，进行数据传输，传输至监督中心进行解析保存等，最终传导自动控制器，进行现场控制。而另外实际操作时，现场画面等也可以传输至控制中心，进行可视化监控。

3.2 感知层阐述

在感知层中，一般包括了传感器、RFID设备和视频监控设备等，其自身所起到的价值和意义主要是一个监控、接收，并根据相关网络将采集到的数据传送至网络，传送至对应的智能网关，从而起到一个实时数据收集的作用。在操作时，所有原始数据进行处理传递到上层，上层则进行数据转换，然后辅助进行相关数据的决策，感知层是最底层、最基础、最关键一部分内容。

3.3 网络层阐述

网络层主要是依托了 WLAN、CDMA和 4G网络技术等进行一定融合，具体实际应用的过程中，也可以根据实际需求进行网络方面的设定，从而进一步进行实际操作。通过各类数据的准确交换与交互之后，整体网络能动性也可以得到显著的提高，将感知到的生产信息进行无障碍、快速、快捷、安全地传送到相关控制中心，可以更好地优化最终决策效果。

3.4 应用层阐述

应用层是框架体系中的最高层，也是面向终端用户的层面，可以结合实际种植物和农田特点的特异性需求进行一定调整，实施全过程自动化、智能化的管控，可以用于实现农业生产以及农产品交流、流通过程的信息资源共享。这一层面具体包括较多应用系统，可以针对不同阶段及生产过程，采取针对性措施，合理进行加强、完善和提高，实现对于农业生产环节、过程与疾病、病虫害的有效监控与防治。

4 应用分析

4.1 应用于农业生产

在农业生产的过程中有诸多质量方面的影响因素，而通过相关技术与智慧农业体系的应用之后，可以充分将田地信息传递到管理人员，建立农田、用户之间的彼此联系和联动，这样一来也可以辅助农业生产更加健康稳定。由于农田面积较大，通过此类技术应用之后，整体操作效果也可以得到有效保障，也可以规避常见的不安全因素，避免出现自然灾害、病虫害得不到关注和重视的现象。及时有效的预警，有助于辅助用户尽早采取针对性的措施，且通过智能化处理，也可以对农业自动化程度等情况进行一定优化，管理精准度也有所提升。

4.2 应用于农业管理

智慧管理这一名词对于人们来说并不陌生，相关管理可以明显提升农业管理水准和水平，借助传感器可以对农田环境和生态进行一定监控，并提供精准有效的管理依据等情况。这样一来，一方面有助于生产活动的优化，另外一方面全过程管理也可以促进农业及农产品附加价值的提升。

4.3 应用于农业监督

农业监督是生产之后的流动、流通环节相对关键一部分内容，运用电子标签和条码等形式，智慧农业的末端并非是生产结束后，而是贯穿了生产全过程、全阶段，一直到销售和食用加工为止。通过网络技术的支持之下，能够完成产品质量的全过程追溯，优化最终质量效果，实现即时监控等多方面情况，满足数字化管理的需求。

5 小结

物联网技术在智慧农业中的应用价值和意义较明显，所起到的效果也较突出。针对这一特点，要明确智慧农业三个层次的关键节点，明确在农业生产、管理与监督方面的应用，以优化应用效果。