農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文2000字(2)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文2000字
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論文2000字篇二
淺談農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
摘 要 分析當(dāng)前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題，探討相應(yīng)的應(yīng)對措施和技術(shù)解決方案，以期提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平。
關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化 問題 應(yīng)對措施
隨著微電子、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的滲透和普及，以全球互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“物聯(lián)網(wǎng)”正在興起，并被業(yè)界稱之為第三次信息技術(shù)革命。
我國農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型時(shí)期，全面實(shí)踐這一新技術(shù)體系的轉(zhuǎn)變， 網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)將發(fā)揮獨(dú)特而重要的作用， 也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇。 充分利用智能化信息管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)， 同樣成為當(dāng)今各個(gè)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。2009年8月，溫家寶提出建立中國傳感信息中心的戰(zhàn)略設(shè)想，為發(fā)展我國“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”提供了契機(jī)和動力。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在 1999 年由美國麻省理工大學(xué)首次提出的。國際電信聯(lián)盟ITU2005 年度報(bào)告中提出：信息與通信技術(shù)的目標(biāo)已經(jīng)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人，發(fā)展到連接任何物體的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。從技術(shù)層面上看，“物聯(lián)網(wǎng)”與互聯(lián)網(wǎng)有著天然的緊密聯(lián)系，二者都是基于某種開放的網(wǎng)絡(luò)間通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)與信息交換。如果說互聯(lián)網(wǎng)更多是指利用通信線路把分布在不同地點(diǎn)上的多個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)，那么物聯(lián)網(wǎng)則是要把所有具備信息傳感功能的設(shè)備或物體互聯(lián)，從而形成的一個(gè)巨大的傳感器智能網(wǎng)，最終可達(dá)到“全面感知、可靠傳送、智能處理”的綜合功能。
中國近年來互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，網(wǎng)民數(shù)量全球第一，未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中已具備基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)連接物品網(wǎng)，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的，或?qū)崿F(xiàn)人和物、物和物之間的信息交換。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用需求和領(lǐng)域非常廣泛，潛在市場規(guī)模巨大。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的同時(shí)還將帶動傳感器、微電子、視頻識別系統(tǒng)一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展，帶來巨大的產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)效益。
國家工業(yè)和信息化部通信發(fā)展司司長張峰指出，物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，將有力帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略性調(diào)整，引發(fā)社會生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的深度變革，具有巨大的戰(zhàn)略增長潛能，是后危機(jī)時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，已經(jīng)成為各個(gè)國家構(gòu)建社會新模式和重塑國家長期競爭力的先導(dǎo)力。我們必須牢牢把握產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方向和機(jī)遇，加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究
(一)我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
上個(gè)世紀(jì) 90 年代，在我國隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和普及，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)開始進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)民們可以隨時(shí)隨地及時(shí)快捷的獲得各種科技信息、管理信息、市場供求信息、氣象與土壤信息、作物與病蟲害信息等等。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)正在改變因農(nóng)業(yè)高度分散、生產(chǎn)規(guī)模小、時(shí)空變異大、量化與規(guī)模化程度差、穩(wěn)定性和可控程度低等行業(yè)性弱點(diǎn)。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即在大棚控制系統(tǒng)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、pH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測量獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
它的應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感器采集信息， 以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置，這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。
(二)國外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
以歐美為代表的世界發(fā)達(dá)國家，無論是政府還是企業(yè)都在物聯(lián)網(wǎng)方面制定了自己的發(fā)展規(guī)劃，并將依托互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來發(fā)展農(nóng)業(yè)。
發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)開發(fā)、農(nóng)業(yè)信息資源利用等方面，全方位推進(jìn)農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化的步伐，利用“5S”技術(shù)(GPS、RS、GIS、ES、DSS)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、氣象與病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等，對農(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行精細(xì)化管理和調(diào)控，有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)整體水平的提高。
三、我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)存的問題
(一)物聯(lián)網(wǎng)面臨的問題
1、缺乏核心技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)品化的過程中，我國一直缺乏一些關(guān)鍵技術(shù)的掌握，所以產(chǎn)品檔次上不去，價(jià)格下不來。缺乏RFID等關(guān)鍵技術(shù)的獨(dú)立自主產(chǎn)權(quán)這也是限制物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
2、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失
目前行業(yè)技術(shù)主要缺乏以下兩個(gè)方面標(biāo)準(zhǔn)：接口的標(biāo)準(zhǔn)化;數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)化。
3、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡
和美國相比，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈完善度上還存在著較大差距。要大力發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，在體制方面還有很多工作要做。產(chǎn)業(yè)鏈的合作需要兼顧各方的利益，而在各方利益機(jī)制及商業(yè)模式尚未成型的背景下，物聯(lián)網(wǎng)普及仍相當(dāng)漫長。
4、不同行業(yè)間協(xié)作困難較多
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，許多行業(yè)應(yīng)用具有很大的交叉性，但這些行業(yè)分屬于不同的政府職能部門，要發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)這種以傳感技術(shù)為基礎(chǔ)的信息化應(yīng)用，在產(chǎn)業(yè)化過程中必須加強(qiáng)各行業(yè)主管部門的協(xié)調(diào)與互動，以開放的心態(tài)展開通力合作，打破行業(yè)、地區(qū)、部門之間的壁壘，促進(jìn)資源共享，加強(qiáng)體制優(yōu)化改革，才能有效的保障物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。
5、盈利模式無經(jīng)驗(yàn)供借鑒
物聯(lián)網(wǎng)分為感知，網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用三個(gè)層次，在每一個(gè)層面上，都將有多種選擇去開拓市場。目前并沒有新型而且能成熟發(fā)展的商業(yè)盈利模式。 另外用戶使用成本的壁壘及應(yīng)用推廣的安全等等都是亟待解決的問題。
(二)我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在的問題
我國的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方興未艾，也存在著一些問題：一是發(fā)展有自身的困難，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展自身存在產(chǎn)業(yè)化程度低、農(nóng)產(chǎn)品流通市場化程度低、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平低、農(nóng)村金融不完善、農(nóng)業(yè)科技普及不完善等眾多問題;二是其發(fā)展模式尚未清晰;三是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)盈利模式還在探索之中;四是支農(nóng)資金運(yùn)用效率較低，缺乏一支高效、反應(yīng)迅速、職能清晰的管理隊(duì)伍，各轄區(qū)財(cái)政部門，辦公開支及人員配備不盡合理，缺乏專業(yè)理財(cái)規(guī)劃和監(jiān)督。
四、應(yīng)對措施
(一)技術(shù)支持
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要相應(yīng)的技術(shù)支持，科技是第一生產(chǎn)力，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展首先要得到技術(shù)上的支持，只有這樣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)才有可能實(shí)現(xiàn)。
1、農(nóng)業(yè)技術(shù)支持分類
農(nóng)業(yè)技術(shù)支持包括農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、溫室控制、節(jié)水灌溉、氣象監(jiān)測、產(chǎn)品安全與溯源、設(shè)備智能診斷管理等方面。農(nóng)業(yè)技術(shù)支持面大、范圍廣，還有在設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)田作物、野外臺站、工廠化養(yǎng)殖等領(lǐng)域示范應(yīng)用科技也應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大。還可以進(jìn)一步完善形成農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)。針對大規(guī)模農(nóng)業(yè)園區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)和野外農(nóng)田，離散部署無線傳感器節(jié)點(diǎn)，組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對作物生長環(huán)境、農(nóng)業(yè)氣象要素，如空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度等進(jìn)行動態(tài)實(shí)時(shí)采集，并通過GPRS/CDMA/3G移動通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程中心服務(wù)器，中心服務(wù)器接收存儲數(shù)據(jù)，結(jié)合對應(yīng)的診斷知識模型對數(shù)據(jù)解析處理，以達(dá)到分布式監(jiān)測、集中式管理。
2、技術(shù)支持案例
在北京大興精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范區(qū)，處處能體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)“感知”農(nóng)業(yè)的技術(shù)魅力。鮮切花生產(chǎn)基地的溫室環(huán)境監(jiān)測與智能控制系統(tǒng)，通過室內(nèi)傳感器“捕捉”各項(xiàng)數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)采集控制器匯總、中控室電腦分析處理，結(jié)果即時(shí)顯示在屏幕上。管理人員通過另一項(xiàng)技術(shù)——視頻語音監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)指揮。
像采育鎮(zhèn)鮮切花生產(chǎn)基地這樣，大興已在5個(gè)鎮(zhèn)、6個(gè)村示范推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，智能溫室娃娃、室外氣象自動監(jiān)測、負(fù)水頭精準(zhǔn)灌溉、液肥精準(zhǔn)施用、靜電精準(zhǔn)噴藥等信息化專利技術(shù)，實(shí)時(shí)定量監(jiān)控農(nóng)作物在不同生長周期所需的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等，調(diào)節(jié)水肥藥的投入，幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)更高層次的精耕細(xì)作。
許多地方已經(jīng)開始積極的嘗試農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)前端設(shè)備支持多種傳感器接口，同時(shí)支持音頻、視頻功能，可以有效的為農(nóng)業(yè)專家提供第一手的現(xiàn)場專業(yè)數(shù)據(jù);此外，農(nóng)業(yè)專家還可以通過PC終端登錄農(nóng)業(yè)診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制灌溉等操作，解決了農(nóng)業(yè)專家極為缺乏的現(xiàn)狀。
該系統(tǒng)支持H.264 編碼，能實(shí)現(xiàn)窄帶寬下流暢視頻傳輸，具有超低碼率，帶寬自適應(yīng)功能。其單卡傳輸CIF 圖像在2.5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，最高可達(dá)8 幀/秒;雙卡傳輸CIF 圖像最高可達(dá)15 幀/秒;在3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可達(dá)15幀/秒。
前端設(shè)備是傳感器接口、視頻采集和無線傳輸為一體的智能采集終端，采用便攜式設(shè)計(jì)，自帶電源，一次充電可使用2～4個(gè)小時(shí);支持可變倍攝像機(jī)，可調(diào)節(jié)攝像機(jī)，滿足對診斷植物推近觀察的需要。
后端軟件平臺支持靈活的管理和調(diào)度功能，滿足一位專家對多個(gè)前端的農(nóng)業(yè)咨詢支持需要，支持農(nóng)業(yè)專家遠(yuǎn)程雙向語音對講功能。
支持分級用戶權(quán)限管理，采用數(shù)據(jù)流加密技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)通信安全。支持多種PTZ 協(xié)議，協(xié)議可擴(kuò)展，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的控制I/O。
(二)政策支持
農(nóng)業(yè)是弱勢產(chǎn)業(yè)，同時(shí)又是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定快速增長的重要基石。長期以來，我國公共財(cái)政對三農(nóng)欠賬較多，近年來雖然加大了支農(nóng)力度，并取得顯著成效，但從總體來看，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍很緩慢，三農(nóng)問題依然嚴(yán)峻。在這一歷史環(huán)境下，如何認(rèn)真貫徹落實(shí)中央提出的“工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)，城市支持農(nóng)村”的大政方針，讓有限的財(cái)政支農(nóng)資金發(fā)揮出最大效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)盡快走向繁榮昌盛，為社會主義新農(nóng)村建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是各級政府財(cái)政部門義不容辭的職責(zé)。
(三)資本支持
農(nóng)村信貸方式單一、農(nóng)民信息不暢、缺少創(chuàng)業(yè)資本等因素使得農(nóng)村經(jīng)濟(jì)不能快速發(fā)展。各級政府應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)通信、交通、具有農(nóng)業(yè)科研實(shí)力的院校等相關(guān)科研單位與農(nóng)民互利互惠;還應(yīng)制訂與之相適應(yīng)的稅收、財(cái)政政策實(shí)行惠農(nóng);應(yīng)積極投資入股，通過設(shè)立政府擔(dān)保基金、財(cái)政參股等方式成立中小企業(yè)貸款擔(dān)保機(jī)構(gòu)，在一定的基礎(chǔ)上共享利益，緩解農(nóng)民創(chuàng)業(yè)資金問題。
完善農(nóng)村融資渠道，提高信貸資本，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展企業(yè)提供資金支持，大力發(fā)展農(nóng)村信貸，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的金融支持。
五、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)展望
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用市場正在全球范圍快速增長，隨著通信設(shè)備、管理軟件等相關(guān)技術(shù)的深化，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品成本的下降，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將逐漸走向全面應(yīng)用。 農(nóng)業(yè)無疑是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)地。我國的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還有很長的路要走，還處于產(chǎn)業(yè)啟動期，只有積極探索農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式，降低農(nóng)產(chǎn)品的成本，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率，打造農(nóng)產(chǎn)品的品牌，促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)從政府推動邁向市場驅(qū)動，突破規(guī)?；瘧?yīng)用的障礙，多方合作、推動關(guān)鍵核心技術(shù)的突破以及重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的開拓，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。
(作者單位：襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
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