分析：農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現有應用環(huán)節及未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向

()在我國積極推進(jìn)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的情況下，對促進(jìn)農業(yè)智能化和農業(yè)現代化的融合具有重大意義。近年來(lái)，國家和地方高度重視農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作，國家發(fā)改委、農業(yè)部及地方政府分別我國多個(gè)城市開(kāi)展了一系列有關(guān)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用示范工程，在設施種植、設施養殖、大田作物、農產(chǎn)品物流追溯、農機監控和生態(tài)環(huán)境監控領(lǐng)域初步形成了一批農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)軟硬件產(chǎn)品和應用典型，對發(fā)展我國現代農業(yè)起到了積極促進(jìn)作用。

現有的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域有哪些關(guān)鍵環(huán)節的應用呢?

1農業(yè)環(huán)境監控

從監測手段看主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是在近地通過(guò)低空傳感器和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成對農業(yè)生態(tài)環(huán)境和農情的監測。另一類(lèi)是通過(guò)遙感和互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)結合對農作物長(cháng)勢、面積、估產(chǎn)、品質(zhì)的實(shí)時(shí)監測，并應用高光譜遙感數據對重要的生物和農學(xué)參數的反演模型算法和機理進(jìn)行研究。美國、以色列、荷蘭等一些發(fā)達國家和地區相繼建立了智能溫濕度監測系統和宏觀(guān)生態(tài)監測系統，在農業(yè)環(huán)境監測、灌溉施肥控制、畜禽水產(chǎn)精細化養殖監測網(wǎng)絡(luò )等方面應用廣泛。

2大田精準作業(yè)

主要運用小型氣象站這種多功能的大田環(huán)境監測技術(shù)對大田種植生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵環(huán)節中的作物栽培管理、農作物病蟲(chóng)害防治等進(jìn)行精細化投入管理、自動(dòng)化監測控制，將有效提升農業(yè)生產(chǎn)管理水平，提高資源利用和產(chǎn)出效率。目前，物聯(lián)網(wǎng)在大型農場(chǎng)、農墾以及農業(yè)示范園區取得了良好的應用成效。

3設施園藝物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監控

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現了種植業(yè)生產(chǎn)的智能化監測，尤其在設施園藝生產(chǎn)中應用最為廣泛。通過(guò)各種傳感器實(shí)時(shí)監測溫室大棚內“溫度、濕度、光照、土壤水分等環(huán)境因子數據，在專(zhuān)家決策系統的支持下進(jìn)行智能化決策，通過(guò)電腦、手機、觸摸屏等終端實(shí)時(shí)遠程調控濕簾風(fēng)機，噴淋滴灌、內外遮陽(yáng)、加溫補光等設備，調節大棚內生長(cháng)環(huán)境至適宜狀態(tài)，彌補了傳統設施農業(yè)參數采集監控的不足，實(shí)現了科學(xué)監視、科學(xué)種植、提高農業(yè)綜合效益。

4育種信息化

國內一些育種專(zhuān)用的田間性狀采集設備及作物性狀檢測儀器的研發(fā)應用得到快速發(fā)展，在實(shí)現小群體和個(gè)體作物形態(tài)、組分、抗倒伏性等參數的快速獲取，作物種子形態(tài)、品質(zhì)、穗發(fā)芽性狀的無(wú)損測量等方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí)育種資源管理系統、育種過(guò)程管理系統、育種數據分析系統等專(zhuān)用軟件的開(kāi)發(fā)利用加快推進(jìn)了育種流程的規范管理。

5畜禽養殖精細化管理

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)、生豬、奶牛等養殖行業(yè)的使用較為成熟。采用動(dòng)物生長(cháng)模型、營(yíng)養優(yōu)化模型、傳感器、智能裝備、自動(dòng)控制等現代信息技術(shù)，根據畜禽的生長(cháng)周期、個(gè)體質(zhì)量、進(jìn)食周期、食量以及進(jìn)食情況等信息對畜禽的飼喂時(shí)間、進(jìn)食量進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化控制，實(shí)現自動(dòng)化飼料喂養。通過(guò)動(dòng)物體溫信息的實(shí)時(shí)獲取和分析，實(shí)現畜禽個(gè)體生理信息精細管理，有效預警重大疫情。通過(guò)建立畜禽信息化健康檔案，利用個(gè)體定位與溯源管理系統對畜禽產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通全過(guò)程進(jìn)行監管，實(shí)現畜禽疫病和畜禽產(chǎn)品安全管理。

6農產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯

農產(chǎn)品追溯系統作為質(zhì)量安全管理的重要手段，越來(lái)越受到有關(guān)部門(mén)和消費者的普遍關(guān)注。目前，中國確定的動(dòng)物標識及疫病可追溯體系基本模式是以畜禽標識為基礎，利用移動(dòng)智能識讀設備，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸數據，中央數據庫存儲數據，記錄動(dòng)物從出生到屠宰的飼養、防疫、檢疫等管理和監督工作信息，實(shí)現從牲畜出生到屠宰全過(guò)程的數據網(wǎng)上記錄。

我國農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)方向有哪些呢?

1.農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知與識別技術(shù)。有以下幾個(gè)方面：

(1)農作物生命與環(huán)境信息感知與識別技術(shù)。加快傳感器的軟硬件技術(shù)創(chuàng )新和算法優(yōu)化，結合農作物生長(cháng)環(huán)境(土壤溫濕度、光照強度及土壤養分)和生長(cháng)狀況，組建傳感無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。改變目前大多數農作物環(huán)境傳感技術(shù)處于理論或者實(shí)驗室階段的現狀。開(kāi)發(fā)一款集多種測量元素于一體的多功能傳感裝備，提高傳感器的時(shí)效性、普適性，加快“數字農業(yè)”的步伐。

(2)水產(chǎn)養殖環(huán)境信息感知與標識技術(shù)。加快水產(chǎn)養殖信息感知類(lèi)傳感器研發(fā)與創(chuàng )新，使數據獲取自動(dòng)化，同時(shí)與遙感技術(shù)相結合，擴大信息獲取范圍、廣度和精度，通過(guò)人工智能、數據挖掘等計算機算法讓獲取信息處理向模型化、智能化和多元化方向發(fā)展，使水產(chǎn)養殖向精細化、科學(xué)化方向發(fā)展。

(3)畜禽養殖環(huán)境信息感知與標識技術(shù)。加快畜禽養殖環(huán)境監控系統建設，獲取養殖環(huán)境音頻、視頻信息，并通過(guò)構建模型分析畜禽生長(cháng)狀況，研發(fā)出與之配套的智能環(huán)境調控系統;研究高精度RFID和DNA指紋圖譜識別技術(shù)，打破距離、信號干擾、識別環(huán)境等因素制約，并制定動(dòng)物識別統一標準，增強產(chǎn)品兼容性和普適性，加快畜禽養殖智能化發(fā)展。

(4)農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境信息感知監測技術(shù)設備。通過(guò)對影響動(dòng)物、植物生長(cháng)的各種自然環(huán)境因子(如空氣、土壤、水體、氣象等信息)的檢測、監測、跟蹤、預警、預報等，加強傳感識別、數據匯集、智能分析技術(shù)研究，建立農業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監測與評價(jià)體系，加強3S技術(shù)與地面監測技術(shù)結合的研究，實(shí)現關(guān)鍵性環(huán)境參數的智能采集、環(huán)境實(shí)時(shí)監控與跟蹤，實(shí)現農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境信息的自動(dòng)獲取與處理。

2.農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自組織網(wǎng)絡(luò )部署與信息傳輸技術(shù)。有以下幾個(gè)方面：

(1)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全維度空間部署與拓撲構架技術(shù)。加強作物在不同生長(cháng)期內節點(diǎn)布設距離和高度以及作物高度對無(wú)線(xiàn)電信號傳輸損失影響研究，研究電磁波在土壤與空氣界面之間傳輸規律，規避影響地下傳感網(wǎng)絡(luò )影響因素引起的電磁波多路徑傳輸的路徑損失、誤碼率、最大傳輸距離、含水量測試誤差等，確定在不同農業(yè)應用環(huán)境條件下傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)最優(yōu)位置，建立地上地下全維度最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。

(2)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)低耗自組織網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。加大傳感器在有限能量條件下盡可能延長(cháng)使用壽命的研究，開(kāi)展準確的時(shí)間同步算法研究，降低信息交換能量消耗;根據自組織網(wǎng)絡(luò )環(huán)境選擇合適的MAC協(xié)議，減少碰撞、避免串擾和減少空間偵聽(tīng)造成的能量浪費。

3.農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息融合與云計算技術(shù)。有以下幾個(gè)方面：

(1)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)多源海量信息融合技術(shù)。加強自主感知信息標準化和自主與外部感知信息的融合處理技術(shù)研究。圍繞農業(yè)智能生產(chǎn)管理的不同層面專(zhuān)業(yè)需求，開(kāi)展自主感知信息的標準化研究、多源感知信息智能融合處理Web服務(wù)鏈及中間件研究，結合智能生產(chǎn)管理信息感知模型開(kāi)展感知信息挖掘與聯(lián)機分析，使感知信息得到快速規范處理和有效融合，確保多源感知信息可以給智能生產(chǎn)管理提供及時(shí)有效的支撐，實(shí)現海量多源感知信息高效融合處理。

(2)面向農業(yè)特定領(lǐng)域的云計算與云服務(wù)技術(shù)。加強建設適合農業(yè)領(lǐng)域應用的云平臺建設，加快云服務(wù)和農業(yè)特定領(lǐng)域需求融合。借助云計算隨需隨取的計算能力，加強農業(yè)基因測序方面應用。建立基于云服務(wù)的跨行業(yè)、跨專(zhuān)業(yè)的數據庫，為政府監測、決策提供科學(xué)、準確的依據。匯集國家政策、氣候、原料價(jià)格等數據，建立云模型，預測農產(chǎn)品價(jià)格變化，使生產(chǎn)決策更科學(xué)。建立物聯(lián)網(wǎng)云平臺，處理傳感器采集到的海量動(dòng)態(tài)數據，為農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供數據存儲、分析計算等技術(shù)支持。

(3)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監管與服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)。加快建設農產(chǎn)品質(zhì)量安全監督與服務(wù)體系，推廣RFID技術(shù)、EPC編碼、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備在農產(chǎn)品生產(chǎn)銷(xiāo)售中的應用;制定相關(guān)協(xié)議，實(shí)現物品互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò )連接;進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，提高農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監管與服務(wù)質(zhì)量保障。（來(lái)源：智慧農業(yè)生態(tài)鏈互益平臺；編選：中國電子商務(wù)研究中心）