近年來(lái),每每談及林農(nóng)業(yè),社會(huì)各界討論最多的莫過(guò)于“智慧農(nóng)業(yè)”。 所謂“智慧農(nóng)業(yè)”,實(shí)質(zhì)上就是合理利用好現(xiàn)代信息技術(shù),集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、災(zāi)變預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷、音視頻技術(shù)、,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程控制、無(wú)線通信技術(shù)、3S技術(shù),以及專(zhuān)家學(xué)者的智慧與知識(shí)、智能管理。 當(dāng)然,智慧農(nóng)業(yè)除具備精準(zhǔn)感知、控制與決策管理、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、農(nóng)業(yè)休閑觀光、食品溯源防偽、功能外,它還涉及到農(nóng)村電子商務(wù)、方方面面。
NO.1 智慧農(nóng)業(yè)有哪些發(fā)展趨勢(shì)?給我們帶來(lái)哪些好處?
近年來(lái),每每談及林農(nóng)業(yè),社會(huì)各界討論最多的莫過(guò)于“智慧農(nóng)業(yè)”。 所謂“智慧農(nóng)業(yè)”,實(shí)質(zhì)上就是合理利用好現(xiàn)代信息技術(shù),集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、災(zāi)變預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷、音視頻技術(shù)、,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程控制、無(wú)線通信技術(shù)、3S技術(shù),以及專(zhuān)家學(xué)者的智慧與知識(shí)、智能管理。 當(dāng)然,智慧農(nóng)業(yè)除具備精準(zhǔn)感知、控制與決策管理、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、農(nóng)業(yè)休閑觀光、食品溯源防偽、功能外,它還涉及到農(nóng)村電子商務(wù)、方方面面。
也許在多數(shù)人看來(lái),智慧農(nóng)業(yè)只是順應(yīng)經(jīng)濟(jì)潮流發(fā)展的必然結(jié)果,它無(wú)非就是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,把一些先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,提高其生產(chǎn)效率,解放出更多勞動(dòng)力,緩解今后“誰(shuí)來(lái)種地”的問(wèn)題,不僅農(nóng)業(yè)如此,其他行業(yè)亦如此。
NO.2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是什么?農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在智慧農(nóng)業(yè)中有什么作用?
近年來(lái),農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用引起社會(huì)各界及國(guó)家的密切關(guān)注。不可否認(rèn),互聯(lián)網(wǎng)的滲透開(kāi)始顛覆傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式,傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)不但顛覆了傳統(tǒng)的手工勞作方式,也打破了粗放式的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,轉(zhuǎn)而邁向集約化、精準(zhǔn)化、智能化、數(shù)據(jù)化。目前的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)已經(jīng)涉及到耕地、育種、播種、施肥、植保、收獲、儲(chǔ)運(yùn)、農(nóng)產(chǎn)品加工、銷(xiāo)售、畜牧業(yè)生產(chǎn)等各環(huán)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)作物種植、培育、成熟和銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)的管理。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下滑的大環(huán)境下,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈、農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售困難的情況下,農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)越來(lái)越重要。在整體解決方案中,通過(guò)采用物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)采集作物的數(shù)據(jù)信息,并將數(shù)據(jù)反饋至義田幫手農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)中,滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各環(huán)節(jié),為管理決策提供依據(jù)。
NO.3 智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的好處
一、建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)平臺(tái),能對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)管和精準(zhǔn)調(diào)控
植物只有在一定的環(huán)境范圍內(nèi)才能夠生長(zhǎng)。環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)的影響是綜合的,它既可以通過(guò)影響光合、呼吸、蒸騰等代謝過(guò)程,也可以通過(guò)影響有機(jī)物的合成和運(yùn)輸?shù)却x過(guò)程來(lái)影響植物的生長(zhǎng),還可以直接影響土溫、氣溫,通過(guò)影響水肥的吸收和輸導(dǎo)來(lái)影響植物的生長(zhǎng)。
1、溫度和濕度:作物的生長(zhǎng)與溫度和濕度有密切關(guān)系,塑料大棚的控制參數(shù)中,溫度與濕度檢測(cè)、控制是主要參數(shù)之一。
2、土壤干燥度:作物生長(zhǎng)需要水份,在設(shè)施農(nóng)業(yè)中如何灌水,做到既不影響作物生長(zhǎng)又不浪費(fèi)水資源是至關(guān)重要的問(wèn)題。
3、CO2:農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育離不開(kāi)光合作用,而光合作用又與CO2有關(guān),所以控制CO2的濃度,有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育。
4、光照度:采用光傳感器來(lái)檢測(cè)和控制光照強(qiáng)度,使作物可以得到均勻一致的光照。
5、土壤養(yǎng)分:土壤養(yǎng)分依賴(lài)于施肥,合理施肥不僅可以提高作物產(chǎn)量,而且可以避免過(guò)量施肥而造成不必要的損失。相關(guān)資料表明,在可自動(dòng)控制室內(nèi)的溫度、濕度、灌溉、通風(fēng)、二氧化碳濃度和光照的溫室中,每平方米溫室一季可產(chǎn)番茄30kg~50kg,黃瓜40kg,相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上。其他各類(lèi)作物在這種環(huán)境下的產(chǎn)量也將得到明顯的提升。
二、開(kāi)發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng),達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、高效的目的
利用傳感器感應(yīng)土壤的水分并控制灌溉系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)水節(jié)能,可以構(gòu)建高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉平臺(tái)。
農(nóng)業(yè)灌溉是我國(guó)的用水大戶,其用水量約占總用水量的70%。據(jù)統(tǒng)計(jì),因干旱我國(guó)糧食每年平均受災(zāi)面積達(dá)兩千萬(wàn)公頃,損失糧食占全國(guó)因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食的50%。長(zhǎng)期以來(lái),由于技術(shù)、管理水平落后,導(dǎo)致灌溉用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率僅40%。如果根據(jù)監(jiān)測(cè)土壤墑情信息,實(shí)時(shí)控制灌溉時(shí)機(jī)和水量,可以有效提高用水效率。而人工定時(shí)測(cè)量墑情,不但耗費(fèi)大量人力,而且做不到實(shí)時(shí)監(jiān)控;采用有線測(cè)控系統(tǒng),則需要較高的布線成本,不便于擴(kuò)展,而且給農(nóng)田耕作帶來(lái)不便。因此,設(shè)計(jì)一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由低功耗無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee自組網(wǎng)方式構(gòu)成,從而避免了布線的不便、靈活性較差的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)土壤墑情的連續(xù)在線監(jiān)測(cè),農(nóng)田節(jié)水灌溉的自動(dòng)化控制,既提高灌溉用水利用率,緩解我國(guó)水資源日趨緊張的矛盾,也為作物生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。
三、構(gòu)建智能農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)從生產(chǎn)到質(zhì)檢和運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化管理。
智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控信息系統(tǒng)主要研究溫度、化學(xué)等多種傳感器對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過(guò)程全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理;結(jié)合RFID電子標(biāo)簽在培育、生產(chǎn)、質(zhì)檢、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中,進(jìn)行可識(shí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。本系統(tǒng)致力于構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)用農(nóng)業(yè)評(píng)估信息系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。
四、智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)完勝人工監(jiān)管
目前,大多數(shù)使用人工監(jiān)管的農(nóng)業(yè)都不不如智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)要來(lái)的實(shí)用,最主要的問(wèn)題如下:
1、采用人工測(cè)量、記錄的方式,不能夠24小時(shí)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
2、人工監(jiān)管不穩(wěn)定、誤差大、容易受干擾。
3、采用人工監(jiān)控,時(shí)效性很差,特別是針對(duì)名貴農(nóng)業(yè),其對(duì)環(huán)境變化敏感,一旦環(huán)境發(fā)生改變而未及時(shí)采取措施,將可能造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。