物聯網技術在現代農業信息化中的應用
朱曉姝(玉林師范學院教務處,廣西玉林 537000)
摘要:物聯網技術是近幾年計算機科學界的熱門研究領域,其應用研究受到當前國家科技發展的重點關注。目前關于物聯網的研究已經涵蓋多個方面,但是對物聯網在現代農業信息化應用的研究不多,并且現代農業也存在著信息化程度不足的問題,通過研究物聯網技術的定義和特性,并以廣西玉林市為個案進行研究,分析廣西玉林市現代農業的現狀和基礎,玉林市已建成了 “四級聯動式”農業信息服務體系,研究物聯網技術在玉林農業信息化中的應用,設計基于物聯網技術的農業生產智能管理系統,通過在各個農作物領域應用傳感器,實現各種數據的自動采集,為進行科學預測和管理提供依據。
0 引 言物聯網(The Internet of things)[1]是2009年計算機科學界熱門的話題,也是國家科技發展的重點。有人認為“物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器,為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。”[2-3]物聯網[4-5]是指通過射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網產業鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環節,因此物聯網每個環節的關鍵技術分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡。具體地說,物聯網就是把IT技術充分應用在各行各業之中,把一些感應器嵌入到各種物體中,然后將由這些連接物體組成的“物聯網”與現有的互聯網進行整合。這樣,人們就可以“智慧”[6],以精細動態的方式來管理生產和生活。目前關于物聯網的研究已經涵蓋多個方面,但是對物聯網在現代農業信息化應用的研究不多。因此本文以廣西玉林市為例,通過個案分析,研究物聯網技術在現代農業信息化中的應用,為我國經濟欠發達地區的農業發展應用現代科技提供依據。
1 玉林市發展現代農業的基礎及現狀分析
1.1 玉林市發展現代農業的基礎玉林市[7]東與廣東信宜等市接壤,南與廣東廉江市和廣西合浦縣交界,西與欽州市的浦北縣、貴港市的港南區毗鄰,北與貴港市的桂平市、平南縣和梧州市的藤縣、岑溪市相連。玉林市屬亞熱帶季風氣候區,光能資源豐富,太陽輻射強,日照充足,氣候溫暖,雨量充沛,年平均氣溫為21·2~21·9℃。太陽輻射(包括直接輻射和散輻射)量達106·40~110·75千[FS:PAGE]卡/平方厘米·年之間,屬廣西太陽總輻射的高值地區之一。因此,玉林市具備很好的發展現代農業的條件。2006年4月,國務院批準成立海峽兩岸(廣西玉林)農業合作試驗區,廣西自治區黨委又提出把玉林建設成為廣西現代農業產業化示范基地的戰略。玉林市不斷推進農業多區域合作,積極吸引產業轉移,形成了以海峽兩岸(廣西玉林)農業合作試驗區為載體和平臺,以桂臺農業合作交流服務示范園為突破口,帶動了全市現代農業的發展。
在此基礎上,借助廣西北部灣經濟區發展戰略,積極融入泛北部灣經濟圈、泛珠三角經濟圈建設,推進全市農業多區域合作和對外開放。目前,玉林市已形成亞熱帶優質水果、優質稻谷、中藥材、食用菌、竹筍、大蒜、花卉、馬鈴薯、三黃雞、瘦肉型豬等特色優勢農業產業,并初步形成了區域性產業帶,特色農業資源、優質農產品成就了大批優質農產品品牌,玉林市也因此先后榮獲中國“三黃雞之鄉”、“荔枝之鄉”、“桂圓之鄉”、 “優質稻生產基地”、“瘦肉型豬生產基地”的殊榮。其中,容縣沙田柚、玉州大蒜更成為了中國原產地理標志產品。
1.2 玉林市發展現代農業的現狀近年來,玉林市把農業信息化建設作為農業工作的重點,建設“市有信息中心、縣有服務平臺、鄉 (鎮)有信息站、村有信息員”的“四級聯動式”農業信息服務體系[8],體系結構如圖1。圖1 農業信息服務體系結構網絡平臺模塊,建設了農業特色網站平臺和一些企業農業網站,全市農業部門建成1個市級和7個縣級農業信息平臺;與此同時,企業農業網站建設也初具規模, 已經建立并開通了一批網站,比如博白縣95%的竹芒編企業都有中英文的門戶網站,通過網上銷售,產品大都銷往海外,有力地促進了當地的經濟發展。
聲訊服務平臺模塊,農業部門與電信公司合作,開通“農家樂”電話語音自動查詢熱線和農業專家人工服務熱線,在全市7個縣(市、區)建設農業專家服務站,開通“12316 三農熱線”,接受農民群眾電話咨詢。短訊服務平臺模塊,農業部門與中國移動玉林分公司合作,建設 “移動·農信通”手機農業信息服務平臺,充分利用已有的通信平臺,通過手機短信、語音、互聯網等方式, 為農民提供農業技術服務、政策法規、市場需求、價格行情等信息。涉農視頻點播平臺模塊,農業部門充分利用“村村通”工程搞好農業電視節目制作和農戶視頻點播系統的建設,向農民提供技術、市場、文化、務工、新聞、政策等視頻信息。實現了政府部門主導服務、行業協會積極介入、通訊企業主[FS:PAGE]動融入、農民朋友廣泛參與的運作模式。
2 物聯網技術在玉林農業信息化中的應用當前,以信息技術為主導的一些重要領域即將發生革命性突破,全球互聯網正在向下一代升級,物聯網和云計算等新技術發展迅猛。其中,快速發展的物聯網技術在實現農業集約、高產、優質等方面都有極其重要的影響,也將為玉林農業信息化提供堅實的發展基礎,值得大力推廣應用。
農業生產智能管理系統結構圖在農業生產過程的管理中應用,可以改變目前存在粗放型農業生產和經營管理方式的問題。下面針對玉林市農業信息化的現狀,設計基于物聯網技術的農業生產智能管理系統。
通過在各個農作物領域應用傳感器,比如土壤水肥含量傳感器、動物養殖芯片、農產品質量追溯標簽、農村社區動態監控等各種傳感器,實現數據自動采集,為進行科學預測和管理提供依據。運用RFID技術讀取傳感器中采集的數據,使用現有的一些信息管理系統和中間件系統,借助互聯網絡,實現各級政府管理者、農業科技人員和農民之間的互聯,并拓展到與土、作物、倉儲和物流等相連,最終實現農業數字控制,自動溫室控制,自然災害監測預警等智慧化農業管理。
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