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新闻动态
创造彩虹 让人类拥有健康水资源
智慧农业发展中物联网技术在设施农业中的应用
发布时间：
2023-04-26
在国内农业长期发展的过程中，一直沿用着传统农业方式，农业整体生产效率比较低。而智慧农业的出现，让农业生产拥有了更好的发展方式与发展地位。从本质上来说，智慧农业的核心就是农业信息化。本文以内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗作为研究案例，针对这一地区的气候、信息技术覆盖情况等数据研究物联网技术在智慧农业当中的应用效果，以供参考。
1.1 RFID技术
RFID技术也被称为射频识别技术，这一技术主要是使用无线电讯号监测感知对象，将这一过程中的相关监测数据可以通过射频识别的方式记录下来，这种技术比较适合短距离的数据传输以及识别。RFID技术当中包括对于软件的处理系统、数据的识别系统、数据的响应系统等三个部分。这一技术的主要好处就是抗污染能力较强，并且这一技术的耐久性较高，属于一种比较节约的技术。在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗，已经开始使用了这一技术，目前主要的应用方向就是使用天线将射频信号发射出去，收集当下的天气、温度等数据，方便工作人员在家就可以测量农业数据[1]。
1.2 传感网络技术
传感网络技术的主要应用方向是使用各种传感器将数据进行及时的处理，相关数据通过通信的方式收集、传输数据。这一技术的实际使用，很多时候可以组成一个传感器网络，在一个相当大的范围内及时收集数据。内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗目前使用了传感器网络，而实际使用的过程中也有一些问题出现，即对于内蒙古广袤的地形来说，传感器很多时候需要具有较大的储存功能，才能够保证数据之间的传递更加方便，而不会由于数据存储量的限制导致数据传输受到影响[2]。对于物联网技术来说，传感器就是技术的核心所在，只有通过传感器的帮助，才能够最终实现人与物、物与物之间的信息传输和交换。
在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗实际应用智慧农业的过程中，设计出了对应的系统架构，帮助物联网技术实现在农业当中的应用。
2.1 系统设计部分
在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗使用智慧农业系统的过程中，使用物联网技术可以及时地监控农作物的种植环境，通过网络数据传输的方式来收集各种信息，实现全方位的交流。而物联网技术在智慧农业系统的实际应用过程中，主要包括以下几个层面：首先是感知层面，这一层面主要的工作是获取当地的相关数据，并且及时监控农业环境[3]。其次是传输层面，这一层面的工作内容则是将数据及时传输到内蒙古农业管控中心，从而进行数据的处理。最后是应用层面，这一层面作为处理数据的关键终端，可以对上述数据进行及时的采集和处理，从而保证相关数据的正确应用。
2.2 监控系统
监控系统可以对农业种植环境以及农作物的生长状态及时进行监控与管理，这可以方便当地工作人员及时发现、解决目前存在的问题和障碍。监控系统不仅需要随时进行监控，同时也可以存储数据，方便后续工作的开展。除此之外，监控系统还需要具有非常强大抵御自然灾害的能力，比如说内蒙古地区的强风、雷击就属于较为常见的极端天气。
2.3 无线传感网络子系统
无线传感网络子系统当中的环境感知模块可以有效监控农业种植环境状态，比如说在内蒙古为了抵抗一些极端天气，农户开始使用智慧大棚进行种植。在智慧大棚当中，可以对智慧大棚当中的土壤环境和大气环境进行及时地监测，并且根据签订的协议使用传感器，而这就决定了具有非常多的节点，节点越多，就可以更好地传输感知到的数据，从而起到更好的监控作用[4]。除此之外，内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗还在智慧大棚当中设置了多种不同类型的传感器，主要目的就是对智慧大棚当中室内环境的温度、湿度、气体浓度、光照度等指标进行及时检测。
2.4 无线宽带网络传输子系统
目前全国各地都铺设了无线传输网络，这一网络当中使用了Mesh网络技术，其中包括WIFI、自组网等网络技术，可以保证在信号覆盖区域中实现无线覆盖，进而形成高性能以及高速度的网络组织，这种网络组织相对于其他的单体网络来说具有更加强大的抗干扰能力。在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗，除了网络技术之外，还应用了无线视频监控技术，这一技术可以满足更多的需求。使用无线宽带网络可以实现不同的功能，其中就包括蓄电池、太阳能供电等系统，其发挥出重要的作用。在传感器获取对应的信息之后，就可以将信息汇集在一起，在网络节点之间建立良好的沟通，并且这一类型的网络经过内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗测试之后，发现无需过多的基站，可以简化整体工作流程，让网络的使用更加灵活与轻松，适合内蒙古这种偏远地区和方位比较大的农业大棚集群管理。
2.5 视频监控子系统
在智慧农业实际应用的过程中，需要使用视频监控的方式，这其中需要使用无线智能摄像头、数据处理系统两个部分。在这两个部分当中，摄像头的整体性能比较好，可以从各个角度全方位监控管理，具有相当好的防护作用，并且经过强化的摄像头还可以有效地适应不同环境与状态。在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗实际应用的过程中，由于覆盖地域比较大，因此很多时候占用了较大的存储空间，事后开展查询的整体难度比较大。对于一些食用的农产品来说，在实际监控的过程中使用智能视频进行监控，可以有效的增强可靠性，减少人工监控管理工作量的消耗，改善工作效果。
随着技术水平的发展和进步，物联网技术下的人工智能技术在农业生产过程中发挥出自己的效果和作用，进而提升生产效益，让农业的发展具有更大的信息化特征。但是目前来看人工智能技术的应用还需要得到进一步的完善与加强，与实际目标之间具有较大的区别。随着研究的逐渐深入与提升，未来还有很多的问题需要得到解决，内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗已经从中获取了一些经验。比如说计算机模式识别技术的研究取得了一定的成果，部分成果已经正式应用到了实际生产当中，但是识别的原理方式与智能化识别之间还有很大的差异。以人的感官进行参考之后可以发现，目前的机器还是达不到人的思考水平，因此智能化水平需要得到进一步提升。
在互联网时代，物联网技术的使用可以帮助农业生产拥有更好的发展趋势和发展便利，同时这一技术的使用还可以有效促进农业生产技术实现发展与进步。而智慧农业作为一种全新的农业方式，其中使用了多种现代化的信息技术，有效地帮助农户解决农业生产当中遇到的问题，可以说这就是未来农业发展的必然趋势。未来想要让农业实现高效并且可持续化的发展与进步，就必须要始终加强物联网技术在智慧农业当中的应用，创新农业生产方案，从而提升生产效率。
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