．物聯網技術在現代農業中的應用

Agriculture IoT System

結合物聯網產業人才，共同創造全球物聯網產業合作契機。

來源：RFID 世界網

物聯網是世界資訊產業繼電腦、網路之後的第3次浪潮。近年來，隨著智慧傳感器、行動嵌入式系統、智慧精準農業的發展，物聯網技術在現代農業中的應用，正在逐步拓寬，可以實現科學監測、科學種植，促進現代農業發展方式的轉變。　

一、什麼是物聯網

到目前為止，業界還沒有統一明確的定義，但可以認為它是指，在物體中安放具有感知能力的晶片，把採集到的數據，透過網路進行傳輸，最後由電腦機把這些信息進行集中處理的一個系統，從而實現物與物之間、物與人之間的互聯。

物聯網結構是一個由感知層、網路層、應用層，共同構成的綜合系統，底層是感知層，通過傳感器、智慧卡、RFID電子標籤、二維碼、辨識碼等來採集資訊；第二層是網路層，通過網路進行數據的傳遞；最上層是應用層，完成資訊的分析處理，以實現物與物、人與物之間的辨識與感知，發揮智慧作用。　

二、物聯網在農業中的應用

1. 產業鏈全程資訊追蹤與溯源體系

近年來，食品安全問題層出不窮，這些事件引起了社會的極大關注，之所以問題頻發，主要是農產品從生產到銷售缺乏監管，消費者的知情權較少。

如果加大對農副產品，從生產到流通整個流程的監管，則可以將食品問題概率降至最低，而物聯網技術則可在這方面，發揮比較重要的作用，建立從生產—加工—運輸—銷售全過程的，監控和追蹤系統，確保農產品的品質和安全。

目前市場上，已經出現了一些應用實例。比如，在對岸中國的成都、青島等地區，已經展開豬肉安全工程，給農貿市場的豬肉安裝電子晶片，用來跟蹤豬肉的生產、加工、批發，以及零售等各個環節。

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具體的做法是將電子溯源，秤配備給農貿市場的豬肉經營店，消費者在購買豬肉時的收銀條上，附帶有食品安全追溯碼，憑借收銀條上的追溯碼，就能查詢生豬來源、屠宰場、質量檢疫等多方面資訊。

再比如，在北京奧運會期間，更是啓用了食品安全追溯系統，透過RFID電子標籤、GPS等技術，將奧運場館就餐人員所消費的食品原材料資訊，與身份資訊與進行關聯，這樣可以從一個運動員的菜譜，就能追溯到農田；另外對供應企業從產品加工、物流配送、供貨等過程，進行持續監控，包括對奧運食品運輸車輛實行GPS定位，一旦溫濕度超過規定範圍，管理人員就收到報警。

食品安全追溯系統，既為奧運會的食品供應提供了安全保障，更是奠定了物聯網在農業上的廣泛應用的基礎。

2.智慧化種植、養殖

眾所周知，溫室內部的二氧化碳濃度、土壤濕度、空氣溫濕度及光照等資訊，對生產起著至關重要的作用。

在溫室中可利用物聯網技術，採用不同的傳感器節點，來測量基質濕度、成分、溫度、pH 值，以及光照強度、空氣濕度、氣壓、二氧化碳濃度等，再通過數據處理，自動控制溫度環境和灌溉、施肥作業，從而給植物生長提供最佳的生長環境。

除了對溫室環境進行監控，也可實現資訊的分析與處理，將傳感器節點替換成無線傳感器，這樣能接收無線傳感器發出的數據，實現大面積數據的獲取、管理和分析處理，並將處理的結果彙報給用戶。

在水產養殖方面，養殖戶往往特別不願意碰到，又悶又濕的天氣，這樣的天氣裡魚塘水中的溶氧量會不夠，水中的pH值也可能發生大的變化，水中的氨氮含有量也可能有變化，這都會影響魚的正常生長。

在水產養殖中運用物聯網技術，可以對水質進行全天24小時監測，包括對水溫、pH值和溶氧量等各項基本參數，進行即時監測預警，一旦發現問題，能夠及時自動處理，或通過簡訊迅速通知養殖戶。

採用物聯網技術後，同樣也能解決投食的問題，什麼時候投，投多少會由傳感器監測或處理。

此外，養殖戶也能可以通過網路、手機終端，隨時隨地查詢魚塘溶氧量、溫度、水質等情況，從另一個角度來說，也降低了養殖戶的工作量，解除了養殖戶常年塘邊值守的痛苦。

應用物聯網技術，可達到改善養殖、種植的產品品質，提高經濟效益的目的。

3.農業資訊推送

很多人認為農業資訊的推送，僅僅是指天氣預報的推送。但現代農業的發展需要更多的支持因素，比如前面提到的養殖業使用物聯網，那麼農業主管部門可以匯總所有魚塘的數據，並預測未來一段時間內的數據變化，然後透過簡訊平台，向所有水產養殖人員進行簡訊群發，通知到養殖戶做好天氣預警、疾病預警等情況，讓水產養殖戶提前採取應對措施降低損耗。

再比如目前對岸中國黑龍江部分地區，已經實現把施肥數據、測土配方通過手機發送給農戶，給農民的播種、施肥提供依據。

三、目前農業中使用物聯網的局限性

1.實現成本較高

雖然傳感器的成本，近年來有了很大程度的下降，但其應用成本仍偏高，一個濕度傳感器要一千元上下，一個土壤水分傳感器要五千多元，一個溫室全部環境參數傳感器，要在五萬元左右，對於農民來說，仍然是筆很大的投入，所以目前農業物聯網應用，還主要集中在一些科研院所、農業企業及政府推動的項目中，要大規模推廣，還需要大幅度的降低成本。

2.技術問題

目前傳感器可能會由於安裝位置不當，而導致數據不準，或者傳感器穩定性不好，因時間而採集數據發生改變，也有部分無線傳感器傳輸信號距離有限、數據傳輸不穩定、維護成本較高。

再比如供電問題，也不太好解決，若採用太陽能供電，則功率不夠，若使用交流電則絕大部分溫室無電，而需重新佈放電源線，這些都限制了物聯網，在農業中大規模普及。

四、結語

雖然物聯網在農業中的應用，還面臨著巨大的挑戰，但隨著技術的不斷發展，在不遠的將來智慧農業，會距離人們越來越近，農產品的生產方式和消費方式，也會發生巨大的改變。