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論無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在國內外農業(yè)生產(chǎn)中的應用論文
信息化技術(shù)應用于農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域后，農業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入信息化時(shí)代。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)因其特有的優(yōu)勢在農業(yè)生產(chǎn)中得到了大范圍應用，我國在這方面的應用研究中取得了不少成果。
自20世紀50年代以來(lái)，信息化技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，其相關(guān)應用所涉及的領(lǐng)域逐漸增加，包括農業(yè)、工業(yè)等。特別是在應用到農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以后，農業(yè)生產(chǎn)便進(jìn)入了生產(chǎn)信息化時(shí)代。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農業(yè)信息化生產(chǎn)中扮演了非常獨特的角色。
1.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展歷史與現狀
1.1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展歷史
人類(lèi)社會(huì )發(fā)展到20世紀，對于信息的傳輸要求越來(lái)越高，已不僅僅是要傳輸速度快，更是要沖破地域條件的限制。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)正是為滿(mǎn)足這種要求而誕生的，此后隨著(zhù)計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和衛星技術(shù)的出現和發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的軌道，在移動(dòng)電話(huà)的出現以后，移動(dòng)通信技術(shù)便成了當前應用最普遍的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。
1.2移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現狀
移動(dòng)通信技術(shù)迄今已經(jīng)歷了三代技術(shù)的發(fā)展，當前使用最普遍的是第四代通信技術(shù)(4G)，該技術(shù)能夠同時(shí)傳送聲音及數據信息，可提供高速數據業(yè)務(wù)。目前第五代技術(shù)(5G)已經(jīng)處于研發(fā)階段，在不遠的將來(lái)就能取代第四代進(jìn)行使用。
2.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農業(yè)生產(chǎn)中的應用
2.1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的優(yōu)勢
(1)傳輸優(yōu)勢
在農業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)者能否及時(shí)掌握各種各樣的農業(yè)信息是非常重要的，因為這直接關(guān)系到農業(yè)生產(chǎn)成效高低。但是，由于農業(yè)生產(chǎn)地理環(huán)境的多樣性和復雜性，搭建有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )經(jīng)常會(huì )受到地理環(huán)境的限制，使得不少生產(chǎn)者不能無(wú)法及時(shí)準確地接收農業(yè)信息，因此，農業(yè)信息的傳輸必須沖破這種空間的限制，使所有農業(yè)生產(chǎn)者都能接收到農業(yè)信息。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是一種在自由空間中以電磁波信號為載體傳輸信息的傳輸技術(shù)，而能在自由空間中傳輸這一特點(diǎn)，使得無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)沖破了地理環(huán)境上的限制。因此，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)保證了農業(yè)信息可以隨時(shí)隨地傳輸給廣大農業(yè)生產(chǎn)者，使他們可以實(shí)時(shí)掌握農業(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，采取合理的農業(yè)生產(chǎn)方法，提高農業(yè)生產(chǎn)效率。
(2)組網(wǎng)優(yōu)勢
農業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境一般具有復雜性和惡劣性這兩個(gè)缺點(diǎn)，生產(chǎn)環(huán)境的復雜性導致有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )的布線(xiàn)難度，生產(chǎn)環(huán)境的惡劣性增加了有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )的維護成本。由無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的特點(diǎn)可以知道，無(wú)線(xiàn)傳輸無(wú)須通過(guò)物理線(xiàn)路，相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò )的搭建不必進(jìn)行線(xiàn)路布設。并且無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )擺脫了地理環(huán)境的限制，具有很強的環(huán)境適應能力，還可以根據環(huán)境的需要和變化進(jìn)行擴展，易于保養和維修。這就是無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )相較于有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢，憑借這種優(yōu)勢無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )克服了農業(yè)生產(chǎn)中的兩個(gè)缺點(diǎn)，可以將其應用于農業(yè)信息的傳播。
(3)技術(shù)優(yōu)勢
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)自誕生以來(lái)便發(fā)展迅猛，在短短幾十年的時(shí)間里，僅僅按照應用范圍大小的不同，便研發(fā)出了很多種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。如較遠距離應用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有GPRS/CDMA技術(shù)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋技術(shù)，衛星通信技術(shù)，等等，短距離應用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有藍牙技術(shù)，Wi-Fi技術(shù)，等等。當前應用最普遍的第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)擁有通信速度極快(是3G速度的50倍)、網(wǎng)絡(luò )頻譜寬(是3G網(wǎng)絡(luò )的20倍)、通信靈活、智能性能高、兼容性好等多種優(yōu)點(diǎn)。4G技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使其成了農業(yè)信息傳播中應用最廣泛的技術(shù)。
2.2無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農業(yè)的應用國內外現狀
在西方國家，由于其無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展較早，并且相關(guān)研究比較成熟，因此在農業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域中的應用已經(jīng)比較廣泛，相關(guān)應用經(jīng)驗比較豐富。例如：
(1)日本已將全國所有的農產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)，各種農產(chǎn)品的主要信息(生產(chǎn)、銷(xiāo)售數量等)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )隨時(shí)隨地查詢(xún)，同時(shí)建立了包括高分辨衛星遙感系統、農業(yè)氣象信息系統在內的農業(yè)地理信息系統，這些系統不但使得日本的農業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了轉變，而且大大促進(jìn)了日本的農業(yè)現代化發(fā)展。
(2)英國建立了覆蓋全國的涉農數據庫和農業(yè)計算機信息網(wǎng)絡(luò )系統，在農業(yè)生產(chǎn)實(shí)現了全面機械化，播種機、割草機等現代化農業(yè)生產(chǎn)設施都得到了廣泛應用。這不僅促進(jìn)了農業(yè)生產(chǎn)的高度集約化，更大力提高了農業(yè)生產(chǎn)效率。
(3)韓國的農業(yè)信息管理機構是農林水產(chǎn)省的農林水產(chǎn)信息中心，該中心通過(guò)不但網(wǎng)絡(luò )傳輸和發(fā)布農業(yè)信息，而且同時(shí)提供相應的系統軟件以幫助生產(chǎn)者查詢(xún)各種農業(yè)信息，如土樣分析信息、病蟲(chóng)害預測信息、農村生活信息，等等。另外，韓國有關(guān)部門(mén)研發(fā)了農場(chǎng)管理遠程咨詢(xún)系統、溫室自動(dòng)化控制系統等配套輔助系統。這些系統有力保障了農業(yè)信息的高效利用，促進(jìn)了現代農業(yè)的發(fā)展。
我國的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)由于起步相較于西方國家發(fā)展較晚，因此相關(guān)的研究及應用沒(méi)有西方國家成熟，但是發(fā)展非常迅速，在農業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應用同樣發(fā)展迅速。目前，在絕大多數農村地區已經(jīng)實(shí)現了無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋，只有少部分偏遠地區的農村沒(méi)有實(shí)現覆蓋。盡管發(fā)展迅速，但也伴隨不少問(wèn)題，例如農民的文化綜合素質(zhì)不高、通信網(wǎng)絡(luò )建設不完善、信息傳輸速度較慢，等等。但這表明我國在該領(lǐng)域還有非常廣闊的發(fā)展空間。
2.3無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農業(yè)生產(chǎn)的應用舉例
在廣大科研工作者的共同努力下，我國在相關(guān)領(lǐng)域的研究中取得了不少成果，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)既可單獨使用，又可以與其他各種技術(shù)相結合投入使用，例如：
(1)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在設施農業(yè)中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了應用。設施農業(yè)一般指的是采用一定的設施、工程技術(shù)和管理技術(shù)，在局部范圍內改善或創(chuàng )造環(huán)境因素，使得農業(yè)生產(chǎn)可以在一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴(lài)的一種農業(yè)。無(wú)線(xiàn)通信中的GSM，GPRS，GPS等不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)都能在設施農業(yè)中得到應用，以這種技術(shù)為軟件，可建立多種農業(yè)系統，例如基于GSM的數字農業(yè)遠程監控系統，基于GPRS的農田數據采集系統，基于GPS的土壤信息實(shí)時(shí)測定系統，等等。
(2)移動(dòng)短信。短信是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中最常見(jiàn)的信息傳輸方式，不但傳輸速度快捷，還可以傳輸多種形式的信息，如數據、圖像、聲音等，因此在農業(yè)數據無(wú)線(xiàn)傳輸與遠程監控中得到了應用。該應用首先要構建農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境檢測平臺，平臺主要作用是采集各類(lèi)環(huán)境信息與數據，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )以短信形式發(fā)送出去。還要構建信息與數據處理平臺，對接收到的信息與數據進(jìn)行處理，處理完畢后生成相關(guān)報告發(fā)送給管理與決策系統，系統則根據報告形成應對措施和建議，最后同樣以短信形式發(fā)送給農業(yè)生產(chǎn)者。
(3)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與衛星、遙感等技術(shù)的結合。這種結合方式在精準農業(yè)的應用中可以見(jiàn)到。精準農業(yè)一般指的是將現代信息技術(shù)、生物技術(shù)、農業(yè)科學(xué)技術(shù)和農機工程裝備技術(shù)相結合的新型農業(yè)技術(shù)。具體應用時(shí)通信技術(shù)負責對土壤等信息資料進(jìn)行整理分析，形成各種管理辦法和作業(yè)，衛星、遙感等技術(shù)負責資源投入量的調整，達到增加產(chǎn)量等目的。根據應用范圍大小的不同，可以采用短距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，如IrDA，WiFi，藍牙等，也可以采用長(cháng)距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，如GPRS技術(shù)等。這些技術(shù)在精準農業(yè)中都得到了充分應用。
(4)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結合。此類(lèi)方式比較普遍地應用在傳播各種農業(yè)信息上，譬如農業(yè)科技信息。應用的技術(shù)形式主要是將移動(dòng)通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結合，開(kāi)發(fā)農業(yè)科技信息服務(wù)平臺，再通過(guò)平臺將農業(yè)科技信息傳輸出去，農業(yè)生產(chǎn)人員憑借移動(dòng)終端(手機)就可接收到農業(yè)科技信息，這樣就實(shí)現了農業(yè)信息的傳播。同時(shí)服務(wù)平臺可以進(jìn)行農業(yè)專(zhuān)家信息服務(wù)(即利用移動(dòng)通信技術(shù)，再結合種植栽培、病蟲(chóng)害防治等農業(yè)技術(shù)，研發(fā)移動(dòng)遠程自助診斷系統。)、農業(yè)科技信息采集及反饋服務(wù)(先采集各類(lèi)病蟲(chóng)害和水土氣象信息，再通過(guò)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸給專(zhuān)家系統進(jìn)行實(shí)時(shí)解決。)，等等。
(5)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與圖像處理技術(shù)的結合。這種方式可以用來(lái)構建農業(yè)專(zhuān)家系統，最常見(jiàn)的形式可基于手機彩信與圖像處理技術(shù)結合構建的農業(yè)專(zhuān)家系統。圖像處理技術(shù)可以對圖像信號進(jìn)行去噪聲、增強、復原、特征提取等操作，增加圖片的清晰度以提高圖像信號質(zhì)量。這樣構建出來(lái)的是一種新型農業(yè)專(zhuān)家系統，用戶(hù)在進(jìn)行使用時(shí)，可以不必進(jìn)行較多的文字輸入，而是直接進(jìn)行圖像采集，配上必要的文字說(shuō)明，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )傳輸給農業(yè)專(zhuān)家系統，后者先利用圖像處理技術(shù)圖像進(jìn)行處理后，與數據庫中的資料進(jìn)行匹配后，得出相關(guān)病因和治療措施，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )反饋給用戶(hù)。
3.結語(yǔ)
通過(guò)國內外的應用對比可以看到，我國無(wú)論是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的起步還是將無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應用于農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都晚于西方國家，雖然我國的發(fā)展速度比較迅速，雖然一些農村地區已經(jīng)實(shí)現了無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋，雖然相關(guān)應用研究獲得了一定成果，但是我國仍然存在不少問(wèn)題，例如，農民文化素質(zhì)整體偏低、發(fā)展相對落后的地區難以實(shí)現無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋等，這就要求我國在這一領(lǐng)域的研究大力學(xué)習先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗，并使之與我國的農業(yè)發(fā)展現狀相結合，力爭早日建立起富有中國特色的現代農業(yè)網(wǎng)絡(luò )，為解決我國“三農”問(wèn)題作出更大貢獻。
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