目前的物联网智能农业主要涉及哪些东西

物联网0172

目前的物联网智能农业主要涉及哪些东西,第1张

智能农业涉及的范围还是很广的。就托普物联网建设的项目来看主要有这些: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。

相较于传统农业,智慧农业通过信息技术与传统农业的深度融合,能够帮助农业生产者提高土地亩产,稳定产品品质、降低生产成本、节约自然资源、并减少环境污染。特别近3年,伴随着传感器精度的提高,大数据、机器视觉、机器学习等领域的高速发展,智慧农业商业化的时间点已经来临,行业龙头和VC都在积极投资。根据中金公司智慧农业行业研究报告分析,预计到2020年,智慧农业的可及市场空间将超过800亿美元。

从领域来看,智慧农业主要涵盖:精准农业、机器人、无人机、新型农场、生物农业等多个方面。其中,“精准农业”是慧云信息一直以来的聚焦方向。“精准农业”主要是指:将传感器等硬件收集到的实时农作物、土壤、牲畜数据与天气、温度,湿度等环境数据相结合,利用分析软件对数据进行处理后,向农业用户提供更好的决策建议,达到节省资源、提高产量、降低风险等一系列目的。具体应用包括精准种植、精准灌溉、精准施肥、精准农药喷洒等。该部分在智慧农业中市场规模最大、商业化最成熟,根据MarketsAndMarkets预计,到2022年精准农业可及市场空间将超过200亿美元。

而农业物联网在其中起着重要的作用。

物联网下现代农业发展的重点

随着科技的迅速发展,物联网在农业上的应用会越来越广泛,一批关键农业信息感知技术和新兴产业培育问题也期待科技突破。物联网在农业上的应用会朝着微小型、可靠性、节能型、环境适应性、低成本、智能化方向发展。一是以农业专用传感器、网络互联和智能信息处理等农业物联网共性关键技术研究为重点,突出自主知识产权,强化自主创新。二是以利用物联网技术探测农业资源和环境变化,感知动植物生命活动,农业机械装备作业调度与远程监控,农产品与食品质量安全可追溯系统等为重点,强化集成应用。三是以农用传感器和移动信息装备制产业、农业信息网络服务产业、农业自动识别技术与设备产业、农业精细作业机具产业、农产品物流产业等为重点,培育新兴产业。此外,农业资源的发展重点是对土地、水源、生产资料等的管理;农业生态环境的发展重点是对土壤、大气、水质、气象、灾害的监测;在生产过程管理的发展上,重点是农田精耕细作、设施农业、健康养殖等;在农产品质量安全管理的发展上,重点将是产地环境、产后、贮藏加工、物流运输、供应链可追溯系统;在农业装备与设施的发展上,重点是工况监测、远程诊断、服务调度等方面

无人农场是在人不进入农场的情况下,采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术,通过对农场设施、装备、机械等远程控制或智能装备与机器人的自主决策、自主作业,完成所有农场生产、管理任务的一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式,无人农场的本质是实现机器换人。

无人农场是机器换人所要展现的最终形态,物联网替换了人类的感知器官 ; 大数据和人工智能组成智慧云大脑,替换了人类的大脑 ; 无人驾驶的农业机械(简称无人驾驶农机,泛指用于农业生产的所有机器人、无人机、机械装备等)替换了需要人类四肢参与执行的有人驾驶农机。

无人农场的关键技术主要包括物联网技术、大数据技术、人工智能技术和无人智能农业装备技术等。无人农场的关键技术按照模块一般可以划分为感知数据融合技术模块、规划决策技术模块和控制执行技术模块等。感知数据融合技术模块主要包括物联网技术,规划决策技术模块主要包括大数据技术和人工智能技术,控制执行技术模块主要包括无人智能农业装备技术。无人农场的关键技术主要包括以下几个:

(一)物联网技术

近年来,传统互联网技术的不断发展,衍生出了物联网技术。物联网技术主要包括传感器、数据传输等技术。物联网技术将环境、作物和智能农业装备等信息实时连接,构建无人农场的“神经网络”,为无人农场提供精准的数据支持。物联网技术是无人农场智能化的基础,有助于农业生产科学、准确地进行。

传感器广泛应用于各种农业装备中,使得无人农场的各个生产过程可视可控。如,耕整地机械利用超声波传感器、红外传感器和压力传感器等实时感知机具的耕作深度和耕作阻力等信息。

数据传输技术包括有线数据传输技术和无线数据传输技术。5G技术作为一种新型无线数据传输技术,具有传输速度快、延时低等优点,5G技术在无人农场中的应用将成为智慧农业的重要发展方向。

(二)大数据技术

大数据技术,主要包括大数据采集、处理、存储和分析等技术。农业大数据技术能够科学合理地分析农业数据,发现数据之间的潜在关系,进而指导农业生产。农业大数据现在已经成为农业发展的新型资源。农业大数据技术可以建立并不断完善无人农场经验库,形成更加科学、准确的方法论来指导农业生产。

(三)人工智能技术

人工智能技术,主要包括智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术。人工智能技术让无人农场拥有智慧的大脑,让机器具有类似人类的思考能力。无人农场在农业生产过程中,通过人工智能技术,自主学习训练并增长智慧,从而能够做出更加科学合理的规划决策。人工智能技术在农业上主要有农作物识别与检测、农作物病虫害与缺素诊断、农作物生产精准管控、农产品质量分拣和溯源、土地与种植资源管理等应用场景。

(四)无人智能农业装备技术

无人智能农业装备技术,主要包括状态数字化监测、智能信息感知、自动导航控制、智能动力驱动和装备智能作业等技术。无人智能农业装备,主要包括无人驾驶农业机械、农业机器人和农业无人机等。农业机械无人驾驶是无人农场的重要表现形式。无人驾驶农业机械主要包括无人驾驶精量播种机械、无人驾驶耕整地机械、无人驾驶植保机械和无人驾驶收获机械等。在农田作业时,无人驾驶农业机械需要进行合理路径规划、准确姿态控制、灵敏自动避障和自主停止。

无人驾驶农业机械在实际运行时需要进行行为决策和合理路径规划。科学合理的决策和规划可以确保无人驾驶农业机械安全工作。规划决策技术模块是无人驾驶农业机械的大脑,主要由计算单元组成。各种传感器采集的数据统一传输到计算单元进行计算、规划和决策。无人驾驶农业机械控制执行技术模块接收由规划决策技术模块形成的控制命令,并将这些指令输送给转向、制动等系统,完成自主转向、制动等操作,实现准确姿态控制、灵敏自主避障和自主停止。

农业机器人可以分为除草机器人、施肥机器人和收获机器人等类型。面对复杂工况和恶劣环境,农业机器人也能正常完成农业生产作业。当农业机器人收到工作指令后,农业机器人能自主移动到作业位置并进行作业。

无人驾驶农业机械,与农业机器人和农业无人机等无人智能农业装备共同组成了无人农场地空协同作业体系。无人智能农业装备,是前端物联网技术、大数据技术和人工智能技术的重要载体,在前端无人智能感知与规划决策的基础上,完成无人农场的具体作业。

农业物联网和农业产业互联网的关系都是对农业进行信息化改造。

1、农业物联网和农业产业互联网的区别有以下几点。

2、定义不同:农业物联网(InternetofAgriculture,IIA)是通过传感技术、通信技术和网络技术来实现对农业生产过程的智能化管理和数字化控制。而农业产业互联网(BusinessInternetofAgriculture,BIAN)则是指运用互联网、云计算、大数据等信息技术,对农村产业进行优化重组的过程。两者之间存在很大差别。

3、应用范围不同:农业产业互联网(BIAN)将互联网应用于农业生产经营及管理服务中。而农业物联网则是将感知层、传输层和应用层的信息进行综合分析决策后向用户或者其他相关人员提供及时有效的智能决策和执行服务。

4、发展现状差异很大:从目前全国农村信息化建设推进情况来看,全国农村信息化建设水平不平衡不充分的问题依然突出。从农业产业物联网到农产品电子商务这一过程中,需要有一个数据平台来承载和提供各种数据业务和服务功能。

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