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近年來，我國農業(yè)現代化發(fā)展速度加快，農業(yè)機械化、信息化和網絡化的農業(yè)發(fā)展能力有了顯著的增強，要進一步加快農業(yè)的現代化進程就要結合物聯網技術，實現農業(yè)生產的高度信息化、智能化以及網絡化。物聯網技術結合現代農業(yè)科技可以實現農產品的智能化培育，更好地保障農產品的質量安全，方便快捷地追溯農產品以及農業(yè)生產信息等。農業(yè)作為民生的基礎國家產業(yè)，其現代化發(fā)展的程度直接關系到一個國家發(fā)展的強弱。在農業(yè)生產和科研中的引入與實際應用，為農業(yè)現代化發(fā)展提供了可行的技術支持?，F代農業(yè)的物聯網技術可以改變粗放的農業(yè)經營管理方式，提高農產品質量，加強農業(yè)信息監(jiān)測等方面。該文對物聯網技術在現代化農業(yè)發(fā)展領域的應用進行深入的分析，論述其可行性以及在我國農業(yè)現代化建設中的應用前景。

1.1 物理網的概念及體系結構

物聯網本身是針對特定管理對象的“有限網絡”，是以實現控制和管理為目的，通過傳感、識別器和網絡將管理對象連接起來，實現信息感知、識別、情報處理、態(tài)勢判斷和決策執(zhí)行等智能化的管理和控制。2009 年 ，溫家寶在無錫市發(fā)表的“感知中國”的重要講話為我國物聯網開發(fā)研究做出方向性指導，物聯網基礎被列為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)之一。物聯網技術即是將物品通過信息傳感設備（射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S 技術、激光掃描器等）與物聯網相結合，實現數據采集、融合、處理，并通過操作終端，實現智能化識別和管理的科學技術。其技術的簡單含義便是“物物相連的互聯網”，其核心仍然是互聯網，借由互聯網的技術基礎得以延伸和擴展，其獨特性在于其用戶延伸和擴展到任何物體與物體之間進行信息交換和通信。物聯網技術是在已經發(fā)展起來的傳感、識別、接入網、通訊網、互聯網、智能控制系統(tǒng)等技術基礎上的信息集成、發(fā)展和全面提升。

1.2 物聯網的體系結構

物聯網主要分為 3 個層次：第 1 層次為傳感器網絡，包括 RFID（radio frequency identification）、條形碼、傳感器等設備在內的傳感器網絡，其作用是實現信息的感知、識別、篩選和采集；第 2 層次為信息傳輸網絡，即信息通道，以實現遠（近）距離信息的傳輸與共享；第 3 層次為信息應用網絡，其主要作用是通過數據的處理和反饋來提供人們所需的各種信息服務。物聯網的 3 個層次使得其可以實現整個網絡系統(tǒng)的信息感知，方便、快捷的信息傳遞以及有效的系統(tǒng)智能反饋處理。其系統(tǒng)結構如圖 1 所示。

2 物聯網技術在現代農業(yè)中的實際應用

物聯網技術在農業(yè)和農村信息化領域有廣泛的實際應用，如智能化信息管理系統(tǒng)、遠程生產監(jiān)控和遙感系統(tǒng)、食品的安全追溯系統(tǒng)等。通過物聯網的數據采集系統(tǒng)和信息存儲系統(tǒng)可以分析總結出植物生長對外界溫度、濕度、光照度、土壤肥沃度等的需求規(guī)律和數值范圍，實現農產品生產的精準科學控制；通過智能分析和實時控制系統(tǒng)，能夠準確地把握植物生長對環(huán)境因素各項指標的要求，并作出相應的調整，以達到產量的增加和質量的提高等。

2.1 物聯網在精準農業(yè)中的應用

中國在精準農業(yè)方面已經取得了較高的水平，并廣泛地應用于生產實踐。精準農業(yè)技術是一種以信息為基礎的農業(yè)管理系統(tǒng)，其利用傳感器以及監(jiān)測技術來獲得土地的必要數據，根據影響農作物生長的環(huán)境因素之前的相互作用關系，做出合理的管理措施，對作物的投入和作業(yè)進行量化控制。物聯網技術在精準農業(yè)上的具體應用途徑為：應用地理信息系統(tǒng)將作物生產信息進行資料采集，制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統(tǒng)，在此基礎上通過全球定位系統(tǒng)、遙感技術以及計算機網絡控制系統(tǒng)，按照作物生長的具體條件，對資源的投入量進行量化控制，達到減少投入成本、提高單位產量、保護農業(yè)資源和維護農村環(huán)境質量的目的。

我國在國家精準農業(yè)研究示范基地進行了一系列農業(yè)定量遙感試驗。結果表明：示范區(qū)的農作物產量相對提高 15%~20%，經濟效益提高 10%，設施成本降低 10%，經濟效益提高 18%。精準農業(yè)在中國的發(fā)展可以采用以下 2種模式：一是充分利用地理信息系統(tǒng)，將農作物的生長決定因素（土壤類型、質地、pH 值、有機質含量、地下水分布等）信息輸入系統(tǒng)數據庫，并構建接收各種定位動態(tài)數據的接口，實現農作物的定位定量施肥灌溉，以地理信息系統(tǒng)為基礎，操作包產到戶的農業(yè)高度集約化農區(qū)；二是將信息技術與現有農業(yè)機械設施相結合，將定位、定量灌溉、施肥、施藥等生產密切結合，制定一套行之有效的精準農業(yè)生產技術，推動農業(yè)的現代化進程。

2.2 物聯網在食品安全追溯中的實際應用

在食品安全控制和追溯中引入物聯網技術可以加大對農副產品從生產到流通整個流程的監(jiān)管，降低食品安全隱患。2009 年“金卡豬”正式出現在市場上，市民購買貼有“電子身份證”的豬肉時更放心。所謂的“金卡豬”便是利用物聯網技術采用 RFID 電子標簽對生豬的飼養(yǎng)、防疫滅菌、產品加工、食品流通等各個環(huán)節(jié)實行全面的信息監(jiān)控，將每頭豬的信息都儲存在芯片中，制成電子耳標和體標。市民在購買豬肉時，只需要通過銷售店中的電子讀寫器掃描條形碼，便能查出豬肉的生產廠家、屠宰時間、檢疫時間、飼養(yǎng)場環(huán)境等詳細信息，從而建立“從農場到餐桌”的食品供應鏈跟蹤和可追溯系統(tǒng)，達到科學的全程化飼養(yǎng)監(jiān)控、安全生產監(jiān)控、市場化可追溯的高質量、高水平、高效益的生產目標。

實踐應用方面，國家農業(yè)信息化工程技術中心應用安全溯源系統(tǒng)，條碼生成與打印以國際通用的 EAN/UCC 為編碼基礎，用戶只需填入相關產地、地塊等信息，即可自動生成條碼并打印出來。2006 年中國水產業(yè)推出魚類產品智能防偽卡，實現水產品的全程質量跟蹤管理。2009 年 10 月，江蘇大閘蟹利用 RFID 信息追溯系統(tǒng)實現其產品的質量可追蹤性、食品安全性以及食品質量的可驗證保證系統(tǒng)。

2.3 物聯網在農業(yè)信息監(jiān)測中的應用信息

除在精準農業(yè)中監(jiān)測農作物的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等外，還包括從種子選擇到病蟲害防治，從幼苗培育到收割入庫等方面。信息監(jiān)測范圍涵蓋廣義農業(yè)的各個方面，包括畜牧業(yè)、農副產品加工業(yè)及漁業(yè)等。

3 結語

物聯網是全球未來四大技術產業(yè)之一，農業(yè)物聯網技術的應用是現代農業(yè)發(fā)展的需要，也是衡量一個國家未來農業(yè)發(fā)展水平的一個重要標志。物聯網技術結合現代農業(yè)生產能有效地提高農產品的產量和質量，為農民創(chuàng)造更好的經濟效益，實現農業(yè)生產的科學化、精準化、智能化、機械化和規(guī)范化。