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農業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)分析論文
關(guān)鍵詞：農業(yè)信息化論文
摘要：我國的經(jīng)濟發(fā)展趨于科技化、信息化，這對農業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。農業(yè)建設中，農副產(chǎn)品從產(chǎn)出到銷(xiāo)售的全流程都需要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎。主要對農業(yè)信息化的發(fā)展內容進(jìn)行了總結，然后分析了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農業(yè)信息化的具體應用，最后討論了農業(yè)信息化中的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；農業(yè)信息化；關(guān)鍵技術(shù)；農業(yè)工程論文發(fā)表
自然條件對農業(yè)生產(chǎn)有重要的影響，這使得農業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的不穩定性較大。依靠物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，以信息化途徑來(lái)準確預判自然條件，增加農業(yè)生產(chǎn)的效率顯得非常必要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能性和綜合性較高，構建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農業(yè)信息化系統，能較好的滿(mǎn)足農業(yè)發(fā)展需求。
1農業(yè)信息化發(fā)展的主要內容
農業(yè)信息化發(fā)展可推動(dòng)農業(yè)生產(chǎn)從產(chǎn)出到銷(xiāo)售的多個(gè)步驟聯(lián)系緊密，提升農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展速度。農業(yè)信息化發(fā)展的內容主要如下：
1.1環(huán)境資源的信息化。由于農業(yè)生產(chǎn)對土壤、溫度、氣候、降水、光照等自然條件的依賴(lài)程度大，為保證穩定發(fā)展，需要以生產(chǎn)地實(shí)際情況為基礎，建立農業(yè)環(huán)境資源信息系統，幫助農民實(shí)時(shí)獲取有效的自然條件信息，降低天氣對農業(yè)生產(chǎn)的影響程度。
1.2經(jīng)濟建設的信息化。指的是農業(yè)單位、農戶(hù)等利用網(wǎng)絡(luò )平臺來(lái)實(shí)現農業(yè)信息、政策等的交流與共享，吸引外部投資，提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平。
1.3生產(chǎn)管理的信息化。在農產(chǎn)品產(chǎn)出至銷(xiāo)售的全流程中，應該進(jìn)行信息化管理，對環(huán)境監測、農產(chǎn)品種植、養殖畜牧、農田管理等進(jìn)行規范，降低農業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)經(jīng)濟收入提升。
2農業(yè)信息化建設中的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的構成。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括感知層、傳送層以及應用層三方面，如圖1。感知層包括多種傳感器節點(diǎn)和感知器節點(diǎn)，保證能對種植地區的水分土壤、作物生長(cháng)情況等動(dòng)物植物信息準確獲取。傳送層通常是將多種農業(yè)信息，以無(wú)線(xiàn)或有限方式來(lái)輸送至應用層。應用層負責信息的建模、處理以及決策，從而對農業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行全流程管控。
2.2農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統感知技術(shù)。
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)之一是感知技術(shù)，其核心是傳感器。傳感器主要有環(huán)境傳感器、動(dòng)植物生命信息傳感器�，F階段，光度、溫度、水分、氣候等環(huán)境傳感器技術(shù)較為完善，土壤傳感器是農業(yè)傳感器發(fā)展的核心。利用電磁學(xué)、電子學(xué)方法來(lái)對土壤的電容、電阻和電導率進(jìn)行測量；利用電磁波技術(shù)來(lái)對土壤理化性質(zhì)和主要結構進(jìn)行測量；利用電化學(xué)方法來(lái)對土壤離子進(jìn)行分析。在動(dòng)植物生命信息感知中，通過(guò)電磁學(xué)和光學(xué)原理，從X射線(xiàn)至超聲波的各個(gè)敏感波段來(lái)對生命體的物理參量進(jìn)行測量，由此來(lái)計算它們的生理生化參量。
2.3農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。
因為農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境影響因素多，較為復雜，不能照搬原來(lái)的通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息傳輸，而是要考慮材質(zhì)、墻體厚度等對信息通訊的不同作用。比如大田作物應考慮遮擋物、地貌地形和植物高度對通訊的作用；果樹(shù)作物需考慮天線(xiàn)高度、樹(shù)冠形狀等對傳輸的影響。目前通過(guò)短距離衛星通信、藍牙、蜂窩移動(dòng)和ZigBee通信技術(shù)的應用，可實(shí)現信息的多維度傳輸，從而對農作物的種植、生長(cháng)、加工、銷(xiāo)售全流程進(jìn)行把控。
3基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農業(yè)信息化的應用分析
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農業(yè)信息化的應用是多方面的，如節水灌溉、產(chǎn)品安全管理、質(zhì)量安全追溯、農業(yè)信息交流等。
3.1農業(yè)生產(chǎn)節水灌溉應用。
我國水資源整體分布不平衡，為滿(mǎn)足缺水地區農業(yè)生產(chǎn)的要求，需應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)改良灌溉方法，節約水源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可建立起自動(dòng)化的信息控制系統，來(lái)實(shí)現節水灌溉。該系統的應用包括四個(gè)步驟：首先是農業(yè)信息的采集。信息采集的目的是對灌溉地區的水資源概況進(jìn)行全面掌握。其次是分析整合。通過(guò)自動(dòng)化系統來(lái)分析、整合所采集到的生產(chǎn)信息，保留有效信息，刪除無(wú)用信息。接著(zhù)是實(shí)踐操作。以采集整理的信息為參考，選擇科學(xué)的灌溉方法與水量。最后是灌溉信息的反饋。利用物聯(lián)網(wǎng)平臺來(lái)反饋灌溉效果及存在的問(wèn)題。
3.2產(chǎn)品安全管理。
產(chǎn)品安全是人們一直以來(lái)非常關(guān)注的問(wèn)題，特別是毒奶粉、毒豆芽事件曝光以后，人們迫切希望產(chǎn)品生產(chǎn)、加工各個(gè)環(huán)節能規范化、科學(xué)化。在日常農業(yè)生產(chǎn)中，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎，可以通過(guò)RFID技術(shù)來(lái)對農產(chǎn)品生產(chǎn)的全流程進(jìn)行監管。美國在農業(yè)生產(chǎn)中第一個(gè)應用了該項技術(shù)，以防止市場(chǎng)中流入的牛中存在瘋牛病。生產(chǎn)人員在牛耳處將RFID身份識別碼植入，對每頭牛的宰殺情況、體重、年齡、患病歷史等詳細記錄，以甄別有瘋牛病的牛。我國從2009年開(kāi)始，將RFID技術(shù)應用在豬肉安全管理中。通過(guò)RFID技術(shù)，讓每頭豬都擁有電子身份證，保證豬肉從喂養、加工、防疫到銷(xiāo)售全流程都得到監管。
3.3農產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯。
在農產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯中，可以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)構建由信息收集、信息傳送、信息查詢(xún)三方面組成的技術(shù)體系。如在蔬菜生產(chǎn)信息收集中，生產(chǎn)人員會(huì )劃分生產(chǎn)片區并為每個(gè)片區配備IC卡，片區中的所有產(chǎn)品都會(huì )進(jìn)行電子標簽處理，并利用IC卡來(lái)記錄除草、澆水和施肥的過(guò)程。通過(guò)信息化來(lái)節約人力物力，提升信息收集的準確真實(shí)性。在信息傳輸時(shí)，通過(guò)RFID技術(shù)，將IC卡終端儲存的數據傳送至物聯(lián)網(wǎng)平臺。信息查詢(xún)時(shí)，消費者能利用物聯(lián)網(wǎng)平臺，輸入追溯碼來(lái)對農產(chǎn)品的生產(chǎn)信息準確方便查詢(xún)。
3.4農業(yè)生產(chǎn)信息交流。
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可構建連接鄉村、縣市的信息平臺，保證了農業(yè)信息和政策的準確傳達，農民可共享生產(chǎn)技術(shù)，互相學(xué)習。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺由特色農業(yè)網(wǎng)站和農企網(wǎng)站組成，按照各自需求和定位，來(lái)進(jìn)行板塊的設置。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用，可將傳統農業(yè)中粗放的管理方式進(jìn)行改善，提升農業(yè)生產(chǎn)效率。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用，解決農業(yè)生產(chǎn)中的難題，進(jìn)而形成集約、高效、生態(tài)、安全、優(yōu)質(zhì)的自動(dòng)化科學(xué)生產(chǎn)，為我國經(jīng)濟建設助力。
參考文獻
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