农业物联网应用功能主要有一下几个方面:
远程智能农业监控:通过在农业生产现场搭建“物联网” 监控网络,实现对农业生产现场气候环境,土壤状况,作物长势,病虫害情况的实时监测;并根据预设规则,对现场各种农业设施设备进行远程自动化控制,实现农业生产环节的海量数据采集与精准控制执行。
农产品标准化生产:通过自主研发或与第三方合作导入,为农作物品类逐步建立起“气候,土壤,农事,生理”四位一体的农业生产与评估模型,将农业生产从以人为中心的传统模式,变革为以数据为中心的现代模式,通过数据驱动农业生产标准化的真正落地,进而实现农产品定制化生产。
农产品安全追溯及防伪鉴真:通过采集农产品在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据,为农产品建立可视化产品档案,向消费者充分展示产品安全与品质相关信息,实现从农田到餐桌的双向可追溯。同时,通过一物一码技术,帮助农业生产和流通企业实现产品防伪鉴真,并精准获取客户分布数据。
农业物联网的应用主要集中在农业资源监测和利用、农业生态环境监测、农业生产精细管理和农产品安全溯源等方面。
一、农业资源监测和利用领域
在农业资源监测和利用领域,利用各种资源卫星收集国土资源情况,利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络,通过对加州地区的森林资源进行实时监测,为相应部门提供实时的资源利用信息,为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,其中,法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。
二、农业生态环境监测领域
在农业生态环境监测领域,农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测,采用区域化静态MICA传感器节点部署,实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。
三、农业生产精细管理领域
在农业生产精细管理领域,将光、温、水、气、土、生物等农业物联网传感器布局于大田作物生产、果园种植、畜禽水产养殖等方面,实现不间断化感知、实时化决策、精细化生产。如2002年英特尔公司率先在美国俄勒冈州建立了世界上第一个无线传感器网络葡萄园。通过采用Crossbow公司的Mote系列传感器,每隔一分钟采集一次光照、土壤温湿度等数据,实时监控葡萄生长环境的细微变化,确保葡萄的健康生长;2004年美国佐治亚州的两个农场使用了与无线互联网配套的远距离视频系统和GPS定位技术,分别监控蔬菜的包装和灌溉系统。荷兰VELOS智能化母猪管理系统,能够实现自动供料、自动管理、自动数据传输和自动报警。泰国初步形成了小规模的水产养殖物联网,解决了RFID技术在水产品领域的应用难题。
四、在农产品安全溯源领域
在农产品安全溯源领域,利用条码技术和RFID技术等来跟踪、识别、监测农产品的生产、运输、消费过程,保证农产品的质量安全。例如2001年起,加拿大肉牛使用一维条形码耳标之后又过渡电子耳标;2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统,利用RFID标签,实现了对农产品流通管理和个体识别。近年来,RFID的应用更加广泛并由此形成了自动识别技术与装备制造产业。据美国市调公司ABIresearch2007年度第一季报告显示,2006年全球RFID市场为3812亿美元,其中亚太地区已跃为全球最大市场,规模为1407亿美元。
主要应用在设施农业中。对温室各项参数的监测是目前研发的热点,并取得了很好的成果。
北京旗硕基业科技有限公司研发的“农用通”已在全国六省市得到了广泛应用,是2010年中国特色农产品博览会上的金奖产品。它由传感器、无线采集器、智能网关、无线控制器、监控管理系统5个基本部件组成,可采集空气温度、空气湿度,土壤温度,土壤湿度,光照强度,二氧化碳浓度6种常用环境参数,结合3G通讯技术、图像监测技术,对温室环境进行有效地监测控制,节省成本,增产增收
由中国农业大学李道亮教授主编的《农业物联网导论》一书近日由科学出版社隆重推出。该书是科学出版社 “十二五”规划的重点系列—— “物联网工程专业系列教材”中的一本。该系列定位高端,从作者筛选、内容锤炼、装帧设计等封面都严格要求,在业界享有盛誉。
农业是物联网技术的重点应用领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。但是农业物联网基本的理论框架是什么?它的技术基础和技术体系是什么?它在农业中的解决方案是什么?它的产业化体系又是什么?如何快速推进?随着农业物联网在全国各地实践的突飞猛进发展以及相关高校物联网工程专业特别是农业院校农业物联网专业的设置,迫切需要系统、全面、客观地回答上述问题。而《农业物联网导论》一书则对以上问题进行了系统整理和总结。
《农业物联网导论》一书的特色及创新之处主要表现在如下几个方面:①系统性:系统地从全面感知、可靠传输、智能处理、集成应用四方面对农业物联网的技术架构、基本原理、关键技术、应用案例进行了系统阐述,对各个组成部分之间的逻辑关系、地位和作用进行了详细论述;②先进性:本书介绍的大部分农业信息感知设备和农业物联网服务平台均属于团队十几年的自主研发成果,部分研究成果经鉴定为已达国际先进水平,并对每部分的发展趋势和方向进行了大胆预测和评述; ③实用性:本书中的研究成果已经在江苏、山东、广东、湖南、湖北、北京、上海、天津等全国20余省市开展了应用示范,可以指导农业物联网实际应用者和建设者开展具体工作,也可指导研究生从事相关研究工作。
本书适合高等农业院校电子、自动化、通信、计算机和农业物联网工程等相关专业作为专业教材使用,也适合其他专业作为选修教材使用,亦适合农业信息化领域的科研工作者和相关企业人员参考阅读。希望本书首先能作为一本入门的教材供大学和相关研究机构使用,其次也尽量使其成为农业物联网工程建设的一本指导书,用于指导各级农业管理部门、农业龙头企业、农业合作社开展相关建设工作,更希望本书也能成为一本通俗的读物,引起农业物联网爱好者的共鸣。
智能农业涉及的范围还是很广的。就邦农物联网建设的项目来看主要有这几大类:大田种植智能管理;畜牧水产养殖管理;食品安全溯源;温室大棚智能控制等等。如果光从定义来讲,智能农业可以这么理解:是指在相对可控的环境条件下,采用工业化生产,实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式,就是农业先进设施与露地相配套、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。它集科研、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;它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科,以现代化农业设施为依托,科技含量高,产品附加值高,土地产出率高和劳动生产率高,是我国农业新技术革命的跨世纪工程。
物联网和互联网的区别,实际上挺简单,我们可以这样简单的来理解,即物联网要解决的是物与物之间的相互联系,而互联网要解决的是人与人之间的相互联系。这样一说,我们就会对两者之间有个简单的初步认识。如果还不理解什么是物联网,我们说一个概念,可能你就会明白了,自动化听说过没,相信在生活中我们遇到的自动化操作的生活物品或生产工具不少吧?比如马桶,当水少了,它会自动抽水,当水箱满了,它就会自动停止抽水。这样一个自动化的装置系统,你该不会说它是互联网吧!
而随着物联网技术的不断开发利用,将会使农业的生产水平不断得到提升,可以减轻农业从业人员的劳动强度和数量。也就是说,物联网与农业的深入结合,就不需要那么多人种地了,就像机械化在农业中的运用一样,将会出现大量的农业剩余劳动力。再不需要更多劳动力的情况下,一些不会操作物联网设备的,必将成为农业的剩余劳动力转移至二三产业中去,农业生产也就可以实现更为高效的规模化、集约化生产了。
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