Internet of Things (IoT) - SMART AGRICULTURE
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來源：农博网
種植業離不開澆水、施肥、生技處理，農民種地憑經驗、靠感覺，他們面朝黃土背朝天地在田裡耕作，並把這些經驗和方法一代代相傳。
然而這些瓜果蔬菜該不該澆水、施肥、生技處理，怎樣才能保持精確的濃度、溫度、濕度、光照，如何實行按需供給，這些以往在作物不同生長週期憑經驗、靠感覺「模糊」處理的問題，農業物聯網開始了即時定量的「精確」把關。
作為整合新一代資訊技術的策略性新興產業之一，物聯網創造的「種地」模式，已經成為彌補傳統農業弊端的一種新型農業模式。這種透過物聯網技術，開啓的智慧風暴，讓農民實現了「環境可測、生產可控、品質可溯」的目標，確保農產品質安全，引領現代農業發展。
什麼是農業物聯網？
簡單說，農業物聯網即在大棚控制系統中，運用物聯網系統的溫度感測器、濕度感測器、PH值感測器、光感測器、CO2感測器等設備，檢測環境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養分、CO2濃度等物理量參數，透過各種儀器、儀表，即時顯示或作為自動控制的參變量參數，與自動控制，保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境。
遠端控制的實現，使種植人員在辦公室，就能對多個大棚的環境進行監測控制。採用無線網路測量，獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準調控提供科學依據，達到增產、改善品質、調節生長週期、提高經濟效益的目的。
對於物聯網技術在農業中的應用，基礎技術是感測器網路的完善。感測系統的完善與否，直接影響著整個農業物聯網技術的運行。
農業物聯網由感知層、傳輸層和處理層構成。感知層的感測器技術、條碼技術、全球定位等技術採集的數據資訊，透過傳輸層的有線、無線感測器網路技術，和行動通信技術，傳輸到處理層的農業預測、診斷、控制、決策以及預警等智慧化模組。
關鍵技術
1、農業物聯網感知技術
感知層主要包括各類感測器及節點技術、全球定位系統技術和條碼技術等，實現對土壤水分、環境溫濕度、家禽水產健康狀況等資訊的採集功能，是農業物聯網的關鍵技術。
目前，光溫水氣熱等環境感測器應用相對成熟，土壤感測器是研究的熱點，透過電磁波反射或吸收能量水準的大小，可判斷土壤結構，根據離子選擇性膜電極，與被測離子溶液間的點位輸出，可測定土壤裡的特定離子。利用光學和電磁學原理，製成的動植物生命資訊感測器，也是研究的熱點和難點之一。
2、農業物聯網傳輸技術
當前，農業物聯網中的傳輸技術，主要為無線和有線感測網路技術，以及行動通信技術。其中，無線感測網路技術的應用最為普遍，很多無線感測器網路應用，已經到了實踐階段。
荷蘭的一個農業物聯網項目，將無線感測器網路技術，應用到馬鈴薯生長環境的監測中，生產者可根據監測結果控制疫病，從而實現防患於未然。
目前全球農業物聯網的資訊傳輸技術，很多地方處於試驗階段，有學者構建無線感測網路監控系統，該系統可對種植環境進行即時監測，園區佈置的感測器節點，可採集土壤與空氣的溫濕度、CO2 的濃度，以及光照強度等參數。
3、農業物聯網處理技術
農業物聯網處理層的技術包括雲計算、雲服務和模組決策，這個層面是將採集的數據資訊，轉化為實際的操作，利用控制模式和策略，對相關農業設施進行智慧控制，比如打開水龍頭、關閉燈光、自動施肥等。
智慧決策是預先把經驗和專家知識輸入模組，透過推理模擬思維，為農業生產提供技術參考，比如對農田肥力、灌溉、病蟲防治、動物飼料配方和園藝設施等方面提供技術支持。智慧預警是以數學模型為手段，對實際不正常狀態進行報警，給出危害提醒。
2核心應用領域
按照監測對象的不同，物聯網系統可以分為農業生產環境監控物聯網、動植物生命資訊監控物聯網、農機作業監控物聯網、農產品品質檢測與品質安全追溯物聯網等。
1、農業生產環境監控物聯網
農業生產監控物聯網，主要指利用感測器技術採集，和獲取農業生產環境各要素資訊，如種植業中的光照、溫濕度，二氧化碳濃度、土壤肥力、土壤含水量等參數，水產養殖業中的酸鹼度、溶解氧、氨、氮、濁度和電導率，畜禽養殖業中的氨氣、二氧化硫、粉塵等有害物質濃度等參數，透過對採集資訊的分析決策，來指導農業生產環境的調控，實現種養殖業的高產高效。
農業生產環境複雜，需要在高溫、高濕、低溫、雨水等惡劣多變環境下連續不間斷運行，且感測器節點佈置稀疏不規則，佈線不方便，而無線感測器網路組網簡單、無需佈線，具有低成本、靈活的優勢，成為當前農業生產環境監控系統，主要應用方式。
2、動植物生命資訊監控物聯網
對植物資訊採集的研究，主要包括外觀可視資訊的獲取，和內在資訊的獲取，外觀資訊如作物苗情長勢、病蟲害、果實膨大狀況、生物量、莖乾直徑、葉面積等資訊，內在資訊包括葉綠素含量、作物氮素、光合速率、種子活力、葉片溫濕度等，主要監測手段為光譜技術及圖像分析等；
對動物生命資訊的監測，主要包括動物的體溫、體重、行為、運動量、取食量、疾病資訊等，透過相關監測，瞭解動物自身的生理狀況和營養狀況，以及對外界環境條件的適應能力，確保動物個體健康生長，主要監測手段包括動物本體監測感測器、影像分析等。
3、智慧農機物聯網
近年來隨著土地流轉的進行，農機作業範圍不斷擴大，農機作業資訊滯後、時效性差、缺乏有效的監管手段，機收的組織者和參與者對資訊快捷、準確、詳細的要求，難以滿足等問題逐漸突顯。
如何透過技術手段，有效地進行農機作業遠端監控與調度，提高工作效率和作業品質，尤其是保障農機夜間作業品質，和農機裝備的智慧化水準，是農機物聯網發展的迫切需求之一。農機物聯網主要研究方向，包括農機作業導航自動駕駛技術、農機具遠程端監控與調度、農機作業品質監控等方面。
4、農產品品質安全追溯物聯網
農產品資訊感知技術，主要包括農產品顏色、大小、形狀及缺陷損傷等外表資訊和農產品成熟度、糖度、酸度、硬度、農藥殘留等內在品質資訊。
農產品資訊安全與追溯，對農業物聯網的運用，集中在農產品倉儲及農產品物流配送等環節，透過電子數據交換技術、條碼技術和RFID 電子標籤等技術，實現物品的自動辨識和出入庫，利用無線感測器網路，對倉儲車間及物流配送車輛，進行即時監控，從而實現主要農產品來源可追溯，去向可追蹤的目標。
在未來的農業生產中，農業物聯網系統的應用將更加廣泛，農民看到了運用先進技術帶來的效益，將主動選擇適合自己農業生產的智慧化系統，以提高農產品產量、增加收益，並且在未來的農業數據處理中，數據處理系統將更加精準化、智慧化。
隨著雲計算技術的不斷成熟，農業數據更加精準、安全、智慧。農業數據處理系統會主動分析出，最適合當地種植的品種，及各種品種的優劣勢，供農民選擇。243181105
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