智能化农业技术范文篇1

智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

西平：高标准粮田建设越来越好

来到西平县的麦田里，会发现田野里竖着一块块白底红字的牌子，标注着麦种名称、管理方法；在粮田一角的现代农业气象科技示范园中，风向、湿度、光照度等监测仪各司其职；开阔地上的高清彩色大屏幕，及时更新的农情信息一目了然；大田里行走的专家，间或停下用仪器监测小麦生长情况。

据当地技术人员介绍，这套系统叫作小麦苗情数字化远程监控系统。简言之，就是利用安装在大田里的摄像头，将大田实景实时传送到平台，并自行建立起数据库。无论专家身在何处，只要登录物联网平台，进入系统，就能清晰地“看”到大田，“对症下药”了。

据了解，西平县今后将加大投入该系统，尽早让西平县全县高标准粮田都“上网”。另外，当地将更新一批大马力农机，将高标准粮田集中连片并打算购买无人机飞防病虫害，再试购几台无人驾驶的收割机、播种机，西平县的高标准粮田建设将越来越好。

商水：千百里外监测小麦

金黄的麦浪随风起伏，大型收割机轰鸣前行……想目睹这喜人的中原丰收景象，你不必置身田间地头，只需轻点鼠标，或者点击联网的智能手机，就能在屏幕上看到千百里之外一幕幕实时画面。

该系统不仅能对麦收情况“直播”，农田里的温度、湿度、墒情等数据也能实现远程监测，物联网技术与农业的深度融合，正给广袤农田插上信息化的翅膀，助力中原农业实现新的腾飞。

这是河南省农科院农业经济与信息研究所正在建立的作物生长远程感知系统，通过物联网技术，在农田里设置各种感知终端，装配摄像头，可实现对农田作物的远程实时监控。2014年，河南省农科院就在商水县舒庄乡的高标准粮田里设立了一处监控点。

一个摄像头就可以监控农田的情况，离得较近的农田，拉近镜头，成熟的麦穗清晰可见。远在千里之外打工的舒庄乡百姓，只要在电脑或手机上下载相关软件，家乡农田里的麦收情况可随时查看。

邓州：“智慧大棚”果儿甜

智能监控种地，触屏配方施肥，地下管网机电化……眼下，在邓州湍河街道“智慧大棚”控制室里，一系列先进科学技术正越来越多地运用到农业生产中，从“望天收”到种“智慧地”，邓州农民也越来越多地尝到了科学技术带来的甜头。

智能化农业技术范文

1智能化农机的内涵与优点

1.1智能化农机的内涵

智能化农机是指装备有中央处理芯片（CPU）和各种各样的传感器或无线通讯系统的现代化农机，其特点是加装在农业机械上的微型计算机对传感器传回的各种信号进行逻辑运算、传导、传递，进而在动态作业环境下发出适宜指令驱动农业机械来完成正确的动作，由此实现农业生产和管理的智能化。智能化农机所要达到的目的是实现工作效率化、作业标准化、农机舒适化、人机交互人性化、操作傻瓜化等。目前智能化农业机械装备已成为当今世界农业装备发展的新潮流，是近几年来国际上农业科学研究的热点之一。

1.2智能化农机的优点

智能化农机是应用计算机技术、电控技术和人工智能等技术装备农业机械的高新技术产品，与传统的功能性农机相比具有以下几个方面优点：

（1）功能强大。智能化农机由于装备了智能化控制系统，不但能完成传统农机的耕作、收获、灌溉和病虫害防治等作业，还可进行土壤信息采集、农作物产量信息采集等工作，进而为精准农业的实施提供技术支撑。

（2）结构紧凑、通用性强。由于中央处理芯片的功能越来越强大，因此智能化农机的结构变得更加紧凑、通用性更强。通常只需改变部分软件，就能改变判断基准，变更动作顺序，以适应不同的作业环境及作业对象对作业机械的功能要求。

（3）劳动强度低、作业效率高。智能化农机能根据作业的需求变化进行自动调整、控制，减少了许多人工操作，不仅降低了操作人员的劳动强度，而且还拥有很高的作业效率，一个人甚至可在办公室内通过计算机同时控制几台智能化农机完成不同的生产作业。

（4）安全性、可靠性高。智能化农机装有各种各样的传感器用于监视作业环境和作业状况，可根据作业环境和对象变化自动调整工作状态，并始终处于良好的技术状态下作业，加之具有自动保护功能，因而安全性和可靠性较传统农机高。

（5）节能、环保。由于智能化农机在良好的技术状态下进行各种作业，加之其作业效率高，因而能耗较低；同时智能化农机采用精准方式作业，不仅能大幅提高化肥和农药的利用率，而且能减少两者对农业生态环境的污染，降低农产品中的农药残留。

2国内外智能化农机的发展现状

自20世纪90年代中期，美国将卫星导航系统安装在农业机械上，从而开启了农业机械高科技、高性能、智能化的先河。目前欧、美、日等发达国家农业不仅已基本实现全面机械化，而且智能化农机应用也具有相当高的水平。虽然近年来，国内智能化农机有了较大发展，但总体上还处于研发阶段，智能化机具很少、智能化程度低，与国外发达国家的差距还很大。

2.1智能化动力机械

农业动力机械的智能化包括农用拖拉机、大型自走式农机（联合收获机械、植保机械）在行走、操控、人机工程等方面的智能化。利用GPS自动导航、图像识别技术、计算机总线通信技术等汽车航天技术来提高机器的操控性、机动性和人员作业舒适性。在上述机械驾驶室中，都有一台或数台计算机，具有统一标准设计的接口，用于与不同类型的农机具配套使用。与传统农机驾驶室中采用仪表盘显示作业参数不同的是，智能化农业动力机械安装有信息显示终端的人机交互界面，通过屏幕菜单操作者可任意选择显示机组中不同部分的终端信息，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。如美国研制成功一种激光拖拉机，利用激光导航装置，不仅能够精确地测定拖拉机所在位置及行驶方向，而且误差不超过25cm；英国开发的带有电子监测系统（EMS）的拖拉机具有故障诊断和工作状态液晶显示功能，通过EMS可严密地控制作业机具的耕作及播种的宽度、深度等。是德国的一款智能化甜菜收获机及其驾驶室内景。近年来，国内的福田、一拖等一些农机企业已意识到了农机“智能化”研发的重要性，开始着手研发智能化动力机械，并取得一定成效。据《中国农业机械化发展报告》显示，在国产东方红X￣804拖拉机上已经设计开发出载波相位差分全球定位系统（DGPS）自动导航控制系统，该系统使得拖拉机的自动化和智能化水平大大提高，成功实现拖拉机的无人驾驶。

2.2智能化作业机械

智能化（有时亦称变量）作业机械主要包括播种机、施肥机、整地机械、田间管理机等作业机具，其智能化应用如激光平地、变量施肥与喷药，以及机具作业状态的监控、故障报警等。

（1）智能化收获机械。联合收割机装备有各种传感器和GPS定位系统，既可收获各种粮食作物，又可实时测出作物的含水量、小区产量等技术参数，形成作物产量图，为处方农作提供技术支撑。如美国卫西•弗格森公司在联合收割机上安装了一种产量计量器，能在收割作物的同时，准确收集有关产量的信息，并绘成小区的产量分布图，农场主可利用产量分布图确定下一季的种植计划及种子、化肥和农药在不同小区的使用量；日本研制的自动控制半喂合收割机，其作业速度自动控制装置可利用发动机的转速检测行进速度、收割状态，通过变速机构，实现作业速度的自动控制，当喂入量过大时，作业速度会自动变慢。智能化粮食收获机械是当今国内智能化农机装备研究的重点和热点，目前已研制开发出实用化的大型智能化粮食收割机。如国机集团所属的中国农机院研制出智能型10kg/s通用性多功能谷物联合收割机，创造了中国收割机最大喂入量记录，并凭借自动化、智能化控制等先进技术，打破了国外技术垄断和市场垄断，可用于水稻、小麦、大豆等粮食作物收获；福田雷沃创新研发的基于GPS定位系统的精准农业远程信息化服务系统，能够对收割机故障进行远程实时诊断，并能指导维修作业。

（2）智能化喷药机械。智能化喷药机械能提高农药利用率，减少对土壤、水体、农作物的污染，保护生态环境。如作为智能农机领域中的引领者，美国约翰迪尔公司生产的自走式精确喷雾机具有灵活高效、作业精准等诸多优势；德国推出的一种莠草识别喷雾器，在田间作业时能借助专门的电子传感器来区分庄稼和杂草，只有当发现莠草时才喷出除莠剂，除莠剂使用量只有常规机械的10%甚至更低，减少了对环境的污染；俄罗斯研制的果园对靶喷雾机采用超声波测定树冠位置，实现对果树树冠的喷雾，大幅度减少或基本消除了农药喷到非靶标植物上的可能性，节省农药达50%，生产效率提高20%。国内对自动对靶喷雾等变量喷药技术进行了较深入的研究，结合生产实际开发了相应的机具。如将红外探测技术、自动控制技术应用于喷雾机上，研制出果园自动对靶喷雾机，较好地解决了现行果园病虫害防治存在的农药利用率低、污染环境等问题。2012年作为智能农机领域中的领导者，约翰迪尔4630自走式喷雾机在中国实现本土化生产，目前已广泛地应用于国内玉米、棉花、高粱和甘蔗等高秆作物的大面积、高效率和精准植保作业。

（3）智能化施肥机械。施肥机可以在施肥过程中，根据作物种类、土壤肥力、墒情等参数控制施肥量，提高肥料利用率。如美国Ag￣Chem仪器装配公司生产的施肥系统可进行干式或液态肥料的撒施，该系统通过电子地图内叠存的数据库处方，可同时分别对磷肥、钾肥和石灰的施用量进行调整；日本久保田株式会社推出的农业服务支援系统“久保田智能农业系统（KSAS）”，该系统的正式套餐中，联合收割机搭载了与KSAS对应的传感器，插秧机附带电动调节施肥量的功能，对应农机连动制作产量分析及施肥计划。国内山东省农机科研院、福田雷沃国际重工股份有限公司等单位研制出“2BYFZ￣4型智能玉米精密播种施肥机”，该机采用自主研发的种、肥专用传感器分别设计了种子检测与自动补种系统、化肥检测与自动疏通系统，以及基于CAN总线的专用控制器与触控软件系统等三个主要系统，其中前者能完成已播数、重播数、漏播数的计量和缺种、堵塞故障报警及自动补种，而后者能实现株距与施肥量的电动无级调节。

（4）智能化灌溉机械。灌溉机械的智能化不仅可大量节约用水，而且还能省工、省时。如美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司开发的智能红外湿度计，被安装在农田灌溉系统后，可每6s读取一次植物叶面湿度，当植物需水时，灌溉系统会及时通过计算机发出灌溉指令向农田中灌水；美国、以色列等国在大型平移式喷灌机械上加装GPS定位系统，结合存放在地理信息系统中的信息和数据，通过处方实现农作物的人工变量灌溉。此外，目前发达国家已实现喷水和施肥、喷药同步进行的一体化作业。国内将计算机与分布于农田内的各种传感器，如土壤水吸力、管道压力、流量、空气温度、空气湿度、雨量、太阳辐射、气压等传感器进行相连，实现数据采集自动化，同时对采集到的各种数据信息进行计算、分析，其结果不仅可作为确定精确的灌溉时间和最佳灌溉水量的依据，而且还可根据决策结果对灌溉设备进行自动控制与监测。

（5）智能化播种机械。智能化播种机械能根据播种期田块的土壤墒情、生产能力等条件的变化，精确调控播种机械的播种量、开沟深度、施肥量等作业参数。如美国依阿华州生产的“ACCU￣PLANT”的播种机控制系统可附加在各类播种机上，通过该系统调控播种机上的播种量计量装置，实现不同地块的播种量调整。另外，部分条播机还加装了同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置，将这些装置的驱动机构与播种机计量装置连结在一起，能实现撒施量与播种量大小的同步调整与变化。国内研制了基于全球定位技术(GPS)的智能变量播种、施肥、旋耕复合机，并在一些农场投入使用。此类机械具有复式作业功能，可一次性完成耕整、播种、施肥等多种功能，适用于小麦、大豆、油菜等多种作物，并且操作简便，通过电脑触摸屏调控机具作业参数。

（6）智能化设施农业装备。目前欧美、日本等发达国家已形成温室成套装备，其温室结构、环境控制设施设备，以及室内作业机械装备的制造技术都非常成熟，并向高度自动化、智能化方向发展，并已建立不受或很少受自然影响的全新农业生产技术体系。如荷兰的温室能够常年稳定地生产蔬菜和花卉，黄瓜、番茄等作物的产量可以达到40～50kg/m2；设施农业中的植物工厂（plantfactory）则完全摆脱了自然环境对植物生长的影响，其产量可达到常规栽培的几十甚至上百倍，图3为植物工厂的内部情况。国内许多机构利用计算机技术、传感器技术、通讯技术研制出温室环境监测和自动控制系统，不仅可自动监测温室内的气候和土壤参数，而且还能自动控制温室内配置的所有设备的优化运行，如开窗、加温、降温、加湿、补光照、CO2补气、灌溉施肥、环流通气等；与此同时利用物联网、互联网、大数据和云计算等先进技术，研制远程监控系统，并能通过手机或计算机实现温室可视化远程监控。图4是基于物联网的控制大棚。

（7）农业机器人。在先进发达国家，农业机器人在农业生产的许多领域得到发展和应用。如美国明尼苏达州一家农业机械公司研究推出的施肥机器人（如图5所示），会从不同土壤的实际情况出发，适量施肥；法国发明了专门服务于葡萄园的机器人，它几乎能代替种植园工人的所有工作，包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、监控土壤和藤蔓的健康状况等；美国波士顿研制出育苗机器人，工作人员只要在触摸屏上设定地点参数，机器人就能感应盆栽，并自动把它们移动到目的地；英国、日本研发了挤奶机器人，不仅能完成挤奶工作，还可在挤奶过程中检测奶质；澳大利亚发明了一种像牧羊犬的机器人（如图6所示），能在农场代替传统的放牧劳力。国内农业机器人起步晚、底子薄、投资规模小、发展速度缓慢，目前仍处于理论研究时期，距离实际应用还有许多难题需要解决，与发达国家相比，在可靠性、精度和效率等方面差距很大。尽管如此，国内农业机器人的研究目前也已取得了一定的成果，如中国农大研制出蔬菜嫁接机器人，南京农业大学、上海交通大学、西北农林科技大学、陕西科技大学等高校已成功研制出采摘草莓、黄瓜、茄子、番茄等水果蔬菜的农业机器人和用于除草的农业机器人；但总体上处于研究试验阶段，进入实用化的农业机器人则很少。

2.3智能化农机管理

农业机械性能发挥程度和使用率高低受许多条件限制，既受农机具的保有量、配置和状态的制约，又受作物生长情况、气候变化等因素影响。只有在一个农场或区域形成一个高效的农业生产管理网络，并实现农机具的智能化管理，才能充分发挥各种农业机械的效率与作用。农机具管理智能化包括机具配置、机具状态监控、实时调度和维修保养的智能化。如欧洲一些大农场已建立和使用农场办公室计算机与移动作业机械间通过无线通信进行数据交换的管理信息系统，通过该系统不仅能够制定详细的农事操作方案和机械作业计划，而且驾驶员还能根据作业机械显示的相关数据，调整机械作业的负荷与速度，确保机组能在较佳的工况下运行，与此同时利用作业过程采集的数据，通过系统运算和处理，能够实现如作业面积、耗油率、产量的计算、统计及友好的人机界面显示等智能化功能；日本洋马株式会社的农机“智能助手”，通过搭载在农业机械上的GPS天线和通信终端，农机能够自动发送位置、运转及保养方面的信息，并每天自动生成作业报告，还可实现监视防盗、运转状况管理、保养服务、突发问题自动通知与迅速应对等方面的功能，该“智能助手”不仅能自动支持农业机械作业，还可与第三方公司提供的农业云应用程序“facefarm生产履历”配合使用，进一步提高效率，目前“智能助手”已在日本全国推广应用。国内一些省份农机管理部门、高校与有关公司合作，利用“互联网+”实现了农机智能化管理。如宁波市农机总站与宁波移动合作建设“智慧农机”信息服务平台，该平台整合了无线通信、农机定位、地理信息、计算机控制等先进技术，能实现农机定位、农机调度、农机作业面积统计计算等功能，通过几年试点工作，现已取得较好成效；中国移动湖北公司为湖北省农机局研发了“农机宝”手机APP智能应用系统，为全省农机手免费提供农机作业电召信息、农机维修及加油站点位置服务等九大类手机智能应用服务；浙江大学正呈科技有限公司与江苏北斗卫星应用产业研究院联合开发的“北斗农机作业精细化管理平台”能为农机作业提供定位监控、指挥调度、面积统计、信息管理等智能化精细化管理服务，经浙江省一些县市农机管理部门使用，反映效果好，目前已进入加快示范推广阶段。

3我国智能化农机未来发展建议

加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研发制造，既是转变农业生产方式的现实要求，也是农业现代化发展的客观需要；因而国家非常重视智能化农业机械装备技术发展，“十二五”期间，国家不仅在《高端装备制造业十二五发展规划》《农机工业十二五发展规划》要求重点发展农机自动化、信息化和智能化技术，以提高农机装备的控制水平和智能水平，而且启动了当今农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目。另外，还将农业机械列为智能制造试点的十大领域之一。根据目前国内智能化农业机械的研发、制造和应用现状，应采取如下几方面措施加快智能化农业机械领域发展，以适应现代农业发展对先进适用农业机械的需要。

（1）积极营造发展智能化农业机械的良好氛围。目前国内对农机“智能化”理解偏差较大，尤其是许多农机企业过于关注眼前利益，因而对发展智能化农机并不完全认同。为此，需要强化宣传，营造良好氛围，提高对发展智能化农机重要性的认知，使社会各界尤其是农机企业认识到中国农机走“智能化”发展道路，既是我国从“农机大国”走向“农机强国”的必然选择，也是由我国未来现代农业生产和新时代人群的需求所决定的。

（2）加强现有智能化农业装备成果转化和示范推广。“十二五”实施的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目，目前已在秧苗高速栽插与精密播种技术研究、瓜菜田间生产智能化关键技术与装备研究、茶园智能化关键技术与装备开发等方面取得了许多研究成果。为使上述智能化农机技术与装备对农业现代化的发展确实起到支撑作用，应加快建立若干以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地，推进成果的转化与应用。

（3）进一步加大对智能化农机装备领域的支持力度。我国地域辽阔，地理环境、农作物种类和种植制度的多样性决定了对农业机械装备需求的多样性。虽然“十二五”期间在智能化农机技术与装备领域已取得了许多成果，但与国内农业生产和农业现代化发展对农业机械装备的需求仍存在巨大差距；为此需要国家进一步加大扶持力度，按照《中国制造2025》重点领域技术路线图中有关农业装备的发展要求，加快农业生产中急需而短缺的智能化农机装备研发，同时加大智能化农机装备补贴与推广力度，促进智能化农机装备研发与应用。

智能化农业技术范文1篇3

1智慧农业

1.1智慧农业特点

基于物联网技术的智慧农业是当今世界农业发展的新潮流，传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，农产品质量问题、农业资源不足、普遍浪费、环境污染、产品种类需求多样化等诸多问题使农业发展陷入恶性循环，而智慧农业为现代农业发展提供了一条光明之路。智慧农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约，它是由信息技术支持的根据空间时间，定位、定时、定量地实施一整套现代化农业操作与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状、空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等调节对作物的投入，即一方面查清田地内部的土壤性状与生产力，另一方面确定农作物的生产目标，调动土壤生产力，以最少或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源取得经济效益和环境效益双丰收。

1.2智慧农业系统架构

物联网智慧农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成[3]。前端数据采集系统主要负责农业环境中光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。无线传输系统主要将前端传感器采集到的数据，通过无线传感器网络传送到后台服务器上。远程监控系统通过在现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号，通过电脑或3G手机即可随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等参数和进行远程控制调节。数据处理系统负责对采集的数据进行存储和处理，为用户提供分析和决策依据。专家系统根据智慧农业领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，帮助进行决策，以解决农业生产活动中遇到的各类复杂问题。

2物联网在智慧农业中的应用

物联网技术是新生事物，是多学科技术的集成。随着世界各国对物联网行业的前景看好和企业的大力投入，物联网产业正飞速的发展，并渗透进每一个行业领域。可以预见的是，越来越多的行业领域以及科技、应用会和物联网产生交叉融合，传统农业向智慧农业方向的转变也已经成为了大势所趋。

2.1物联网定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，英文名称叫“TheInternetofThings”，顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。包含两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。目前公认的物联网定义是通过智能传感器、射频识别（RFID）、激光扫描仪、全球定位系统（GPS）、遥感等信息传感设备及系统和其他基于物-物通信模式(M2M)的短距无线自组织网络，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨大智能网络[5]。物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业第三次浪潮。物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理[6]。它是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其原理和实质是在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过无线传感器网络、互联网、移动通信网等交互传递，从而实现对世界的感知。

2.2物联网架构

物联网架构可分为以下三层：感知层、传输层和应用层。

2.2.1感知层

采用各种传感器，如土壤温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器等来获取作物的各类信息。其中的一项关键技术是射频自动识别，射频识别（RadioFre-quencyIdentification，RFID）技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享[7]。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。

2.2.2传输层

传输层由各种网络，包括互联网、无线传感器网络、移动通信网和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。其中无线传感器网络是农业领域应用较广泛的一种网络。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)，是由监测区域内随机分布的大量种类繁多的微型传感器组成，它们通过无线通信方式迅速自行组网，对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理[8]。由于可以对特定的区域进行大面积监控，单个节点成本低，使得传感器网络非常适合于农业领域的信息采集工作[9]。

2.2.3应用层

应用层是物联网和用户的接口，与行业需求相结合，实现物联网的智能应用。例如在农作物大棚或园区，利用无线传感器网络获取作物实时生长环境中的温湿度、光照强度等信息，收集每个节点的数据并进行存储和管理，实现整个监测区域的信息动态显示，并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、调温控光等操作，对异常信息进行自动报警。

2.3物联网在智慧农业中的应用案例

对土壤水分及其变化的监测是生态、农业和水土保持等研究中的一项基础工作[10]。蔡镔等[11]针对棉花茎杆直径变化的测量参数，结合Zigbee无线传感器网络技术设计了棉花精准灌溉监控系统。该系统由无线监控网络和远程数据中心2个部分组成，给出了系统总体架构，设计开发了无线传感器网络节点，并给出了软件流程。该系统使人们随时获得棉花作物精确的需水信息，并实现精准灌溉。由于采用了无线数据传输方式，该系统解决了有线通信方式存在的难以扩展、难以升级等问题，具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点。赵玉成等[12]针对我国农业生产活动的特点，提出在农田土壤肥力监测领域应用无线传感器网络的方案和思路，实现把无线传感器网络技术与土壤肥力监测相结合，达到提高土壤肥力的目标。将无线传感器网络应用于土壤肥力监测，可实时、动态地测定土壤中养分和肥料的含量，从而有效地指导施肥，使肥料得到更高效的利用。在农业生产活动中，农田土壤肥力信息的监测、采集与处理是不可或缺的重要环节，将无线传感器网络技术应用在土壤肥力监测，分布在农田土壤中的大量传感器节点通过无线通讯网络与汇聚节点进行信息交换，能很大程度地提高土壤肥力监测的实时性、可靠性，且实施成本较低廉，性价比高，维护简单，节点的扩展也非常容易，提高了农田作业中土壤肥力信息采集、监测的自动化程度。滕红丽等[13]提出了一种基于ZigBee无线传感网络的作物环境监测系统的设计，该系统在ZigBee协议和CC2530芯片基础上，通过对系统软硬件设计，实现了作物环境的温度、湿度、光照度、CO2浓度等参数的实时监测，为作物产量提高提供了有效保证。在农业温室环境下，温室环境测控系统可对温室内外环境进行自动检测、显示；可按不同作物的要求进行多因子综合调节与控制；还能对温室内各环境因子的数据长期存储，满足科研和生产的需要，为智能农业专家系统的开发积累丰富的资料数据。将无线传感器网络技术应用在温室环境测控系统，极大地提高了系统的实时性、可靠性，且系统开发成本较低廉，性价比高，维护简单，节点的扩展也非常容易，提高了温室环境下农作物种植环境信息采集、监测和控制的自动化程度[14]。朱伟兴等[15]基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统，采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及周围设备组成无线网络系统，系统依据分布于各保育床内的传感器获得的环境参数，精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与IN-TERNET无缝连接，使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备，实现环境与设备之间，环境与人之间进行信息交换。该系统性能稳定，信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求，适合保育猪舍环境智能化精准管理，可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。王文山等[16]以物联网技术为基础，研究了果园环境信息监测系统总体结构，将系统分为数据采集模块、数据传输模块和数据管理模块三部分，研究了数据传输模块，实现了无线组网和数据的远距离传输，在山东栖霞果园的实际应用效果良好。顿文涛等[17]针对国内的食品安全问题，对构建食品安全物联网体系进行了研究，设计了一种食品安全物联网管理体系，主要由四个方面组成，分别为食品生产、食品流通、食品监管及食品追溯。利用物联网技术收集食品产业链数据、构建食品安全物联网体系，对食品从源头到餐桌的各个环节进行追踪监管，能有效加强食品安全。在农业资源利用方面，随着物联网技术的不断发展，北美一些发达国家通过卫星监测来收集国家土地利用信息，然后再对所采集的信息进行一系列的分析处理，最终实现了大范围内的农业统筹规划管理。近年来，我国运用GIS、传感器和GPS定位相结合的技术，通过WSN与无线通信实现了对农业资源的规划管理。为了更加准确地获取农田状态信息，在作物施肥、病虫害监测和防治、土壤养分监测等农田信息采集、管理，以及农业环境变化和农业污染监测等方面都使用了GPS定位技术[18]。

3结束语

智能化农业技术范文

关键词：智慧农业；互联网+；现代化农业；供应链

一、引言

智慧农业作为智慧经济和分享经济的重要组成部分，是推动我国经济现代化发展及消除贫困，实现我国后发优势、经济后来居上的重要途径。作为一种新兴业态模式，智慧农业目前并没有统一的定义。智慧农业内涵应包含侠义和广义两方面：侠义的智慧农业指智慧农业应用，是传统农业高级发展的阶段。传统农业在现代互联网技术及通讯技术环境中，利用物联网、大数据及云计算等技术实现传统农业生产、管理、加工及运输等环节的可视化、自动化、远程化管理的新农业生产模式；广义的智慧农业指智慧农业体系，是传统农业系统化发展成果。除了传统意义上的农业产业智慧化发展以外，智慧农业还将促进农业与更多产业融合并不断创造新型业态模式。如在农业配送端与农村物流结合，创造智慧物流模式。在销售端与农业电子商务结合，拓展农业销售渠道并提升农业服务质量。同时，智慧农业在利用区块链技术、大数据技术及物联网技术还可以实现农产品可追溯功能并通过产业集合方式形成农业休闲旅游等新型业态模式等。发展智慧农业还可以解决传统农业功能单一、附加值不高等缺陷，不仅可以发挥传统农业的生产功能，还可以外延其生态功能、文化功能、休闲功能等其它功能，协调第一产业和第三产业发展，不断提升我国农业服务水平。另外，智慧农业可解决农业高污染问题，推动农业生产可持续发展。良好的生态环境是社会经济和人类生存发展的必要条件。而智慧农业作为一种集生态保护和发展为一体的新型农业生态模式，其精细化的生产管理可以根据土地的承载力和农作物生长需求制定合理的施肥方案，对农业实现精细化、科学化使用，以此来合理使用农业资源，境地农业生态环境污染，改善农业生态环境。

二、我国智慧农业发展现状研究

（一）智慧农业运营模式不断丰富，服务价值链突显智慧农业属于复合型新兴产业，除了对资金具有较大需求量之外，还需要新型互联网技术及移动通讯技术为其作为支撑。因此，传统农业在发展与转型的过程中不能只依靠农业企业或者互联网技术企业实现，需要通过整合与发挥社会资源共同实现智慧农业发展。当前，我国智慧农业建设及运营模式主要包括政府独资、官办民营或者联合建设等方式，具体每种模式的优缺点见表1。此外，随着我国智慧农业不断深入发展，智慧农业建设不再仅关注农业生产环节，同时不断重视智慧农业价值链末端的盈利能力，拓展了智慧农业的服务价值链，增加了农业附加值，提升了农民收入。例如，智慧农业的服务提供商可以为消费者提供增值服务、智慧农业的运营商可以为消费者提供线下体验、智慧农业的系统服务商可以为消费者提供制定化服务等。

（二）智慧农业商业模式不断丰富和完善，应用领域不断拓展当前，随着我国互联网技术的发展与普及应用，越来越多的新兴互联网技术被应用到智慧农业领域，例如通过区块链实现农业精准化管理及保障农产品安全、利用大数据技术实现精准生产对市场需求进行准确预测、使用物联网建设农业信息共享平台拓展农业产业链，创造了C2B、C2F、O2O及F2C等电商模式，延长了农业产业链并提升了其发展质量。在此背景下，我国智慧农业商业模式得到飞速发展，目前已经基本实现种植业、畜禽养殖业及水产养殖业的智慧农业发展。例如，在大田种植方面。我国建设了北斗精准时空服务基础设施，实现了高精度农业自动化作业、精准导航与农业信息实时采集功能。同时，基于遥感信息、无人机观测和陆地信息传感网络的建设实现了农业种植生产一体化模式发展并建立了天地一体化监测系统，保证农业种植生产安全；在畜禽养殖方面，实现了畜禽圈自动化通风、控温及空气过滤等功能，实现饲养自动化调节。同时，自动化喂养和精准偷食协同解放了人力资源，在降低运营成本的同时提升了养殖效率和质量。

三、我国智慧农业发展难点及痛点

（一）智慧农业发展必要设备及软件服务费用较高，应用推广存在多方面困难根据国家统计局的统计数据显示，2018年我国农民人均收入为14600元，较去年提升了1000元，收入增速保持在7%与2017年基本持平。虽然，我国农民收入呈现上升趋势，农村居民总收入及可支配收入在逐渐提高，但是与智慧农业发展所需要的基础设备相比，农民收入可谓是望尘莫及。同时，值得注意的是我国农村居民之所以收入有所提高，大部分是因为外出务工，因此对于从事农业生产的农民而言，其收入会进一步减少。以标准载荷10公斤的植保无人机为例，每小时作业面积为40-60亩的无人机售价为52999元，其价格远超我国农民的收入水平。致使大部分农民无法接受，进而将限制我国智慧农业的设备和技术入场，难以形成规模化和机械化以及信息化的智慧农业生产模式。此外，该类机械设备在后期维护也需要较高的成本，因此农民对于智慧农业发展转型兴趣不足，同样将影响我国智慧农业的发展与普及。

（二）智慧农业业态复杂多变，需要与其它产业进行协同发展智慧农业是推动我国经济现代化发展及消除贫困，实现我国后发优势、经济后来居上的重要途径。智慧农业作为一个系统概念，除了传统农业生产以及管理以外，还包括农产品的销售以及运输等环节。因此，智慧物流发展质量的优劣与其它产业息息相关，尤其是与物流产业的发展最为密切，如何解决农产品物流最后一公里问题将决定我国智慧农业商业模式能否盈利实现可持续发展的重要要素。由于生鲜农产品的特殊性，因此农产品物流运输往往需要冷链运输给予配合，以保证流向消费者农产品质量。然而，我国冷链物流发展十分缓慢，具体表现为市场集中度低，迷你型冷链运输企业较多。

（三）智慧农业资源发展不均，区域化发展趋势不断突显智慧农业的发展离不开信息数据的流转，不仅智慧农业生产、农产品的流通需要与农业相关的土地、气象、土壤及水文等数据，同样连接上下游农业生产的供应链链条同样需要农业信息及农业市场信息数据的支持。然而，由于我国农村经济发展极不平衡，许多农村地区尤其是偏远农村地区经济较为落后，同时地质条件较为复杂、人口分布较为分散，因此在这些地区进行智慧农业发展将存在成本收益极不均衡问题。除了国家政策性投资外，很难获得市场资金支持，因此导致我国智慧农业发展存在区域性失衡问题。

四、推动我国智慧农业发展的策略选择

由于智慧农业是一项系统性工程，因此发展智慧农业、拓展其应用范围和领域必然离不开一系列的条件支持。对此，综合当前我国智慧农业发展存在的问题及制约因素，本文提出智慧农业体系发展的三步建设策略，如图1所示：

（一）智慧农业基础建设首先，加强智慧农业顶层规划设计，统一规划加快相关基础设施建设。由于智慧农业包含众多子系统，不同子系统之间的运作方式和连接方式需要借助智能感知设备、遥感设备以及指令控制设备等，因此前期建设对资金的需求较大，需要政府统一规划，通过政策方式整合社会闲散资金，为智慧农业发展提供必要的资金支持。对此建议各地政府统筹规范，根据各地农业发展水平并结合当地自然条件和地址状况，推出智慧农业宏观发展统一指导意见，出台具有针对性的政策方针，拓展智慧农业融资渠道并建立适合当地的智慧农业发展模式。

智能化农业技术范文篇5

关键词：智慧农业；物联网；架构；环境监控；农业大棚

中图分类号：TP315

随着知识经济时代的到来，信息技术逐渐在农业中得到应用，使得中国的农业发展面临着重大的机遇和挑战。中国是一个农业大国，然而与发达国家相比，中国传统农业的优势已渐渐退去。为了加快我国农业发展，就要不断加快向现代农业转型的步伐，即加快农业的信息化建设。随着物联网等高新技术的发展，智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。将物联网等高新技术应用于智慧农业中，能够促进农业信息化发展，改进农业生产管理模式，提高农业生产效率。

1物联网

1.1物联网的概念及体系架构

（1）物联网的概念

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网至今没有统一的定义。从字面含义来看，物联网就是“物物相连的互联网”。这里有2层含义[1]：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。2005年，国际电信联盟（ITU）正式将“物联网”称为“theInternetofThings”，对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联，无所不在的网络（Ubiquitousnetworks）和无所不在的计算（Ubiquitouscomputing）的发展愿景。

（2）物联网的体系架构

物联网分为三层[2][3]：感知层、网络层和应用层。感知层主要功能是识别物体，采集信息，传递信息至相应的设备；网络层负责处理和传递感知层获取的信息，并将现有的网络进行融合并扩展；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，对感知和传输来的数据信息融合、分析、处理，从而实现物联网的智能应用。

1.2物联网的特征

物联网应该具备三个特征[2]：一是全面感知；二是可靠传送；三是智能控制和处理。

1.3物联网的商业模式

物联网商业模式[4]的推进应该根据行业发展的关键成功因素，根据主导力量类型、行业需求、企业能力网络与支撑系统成熟度、运营经验、系统集成能力、标准化程度的进展来确定不同阶段的主要发展模式。物联网的商业模式应该遵循一条从公用为主――商用引入――融合发展的道路。物联网的商业模式主要通过以下三个阶段来体现：第一阶段（2010年-2015年）：政府主导，公共类、便利类产品为主。第二阶段（2015年-2022年）：以稳定的行业市场用户形成为标志，商业应用开始涌现，多方参与管理。第三阶段（2022年以后）：以行业技术标准体系的最终确定和关联软硬件平台的建设和融合为标志。

2智慧农业

所谓“智慧农业[5]”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。智慧农业在农业生产环境监控、食品安全等领域有很好的应用前景，具体的应用有智能农业大棚等。

3物联网在智慧农业中的应用架构

物联网在智慧农业中的应用架构[6]可以分为信息感知层、信息传输层和信息应用层3个层次来设计，如图1所示。

信息感知层处在三层架构的最底层，包括数据采集和数据短距离传输两个方面，通过各种各样的传感器、摄像头等农业设备采集环境及作物信息，然后以多种通信协议，通过短距离无线传输技术、有线传输技术等将数据信息传输至物联网关，做到现场数据信息的实时检测与采集。与此同时，上层下发的控制命令通过物联网关传送到控制设备，远程控制农业设施，来实现农业生产环境的远程控制。

信息传输层通过Internet、2G和3G等的相互融合，以实现更加高效、更加可靠、更加广泛、更加安全的互联功能。

信息应用层实现了跨系统、行业、应用之间的信息互通与共享。通过对由物联网感知层采集的数据信息进行分析和处理，对农业生产现场的智能化控制与管理，实现了农业的自动化和智能化，为合理化农业生产提供决策支持。

图1物联网在智慧农业中的应用架构图

4智慧农业物联网的应用案例

4.1产品介绍

图2所示，基于物联网的农业大棚环境监控系统是将物联网2.4G无线射频技术、传感器技术与电信3G网络相结合，实现农户大棚的数据检测、实时传输、报警等智能化控制。本产品通过物联网技术对温度、湿度等温室大棚的环境因子进行测定，通过对数据的处理向农民下发报警短信，指导农民的农业生产；同时，收集农户大棚农作物种植品种，种植面积，种植环境等数据，通过电信3G网络上传相关数据至数据存储中心，利用获取的数据向农民下发专业的种植建议。

4.2产品商业模式营销策略

从1.3节我们了解到物联网的商业模式处在第一阶段，该阶段主要是政府主导，那么该产品的商业模式也不例外，该产品的营销策略和渠道也是围绕着该商业模式进行的。

基于物联网的农业大棚环境监控系统的推广目前主要依靠三方面营销渠道，第一是由各省电信根据当地农村移动市场的实际情况制定相应的针对农村地区的智能大棚套餐（包括同固话、宽带、手机的融合套餐政策）、营销政策（包括同固话、宽带、手机的融合营销政策），由地市分公司及分布在全省的农村支局执行智能大棚的营销活动，系统开发公司负责产品的研发、升级、售前、售后等技术支撑及业务运营支撑工作；第二是与当地政府及农牧厅合作建立长期的农业农村信息化合作计划，形成以政府牵头，企业推进，农户获利的良性发展循环模式，以政府农业补贴资金的项目方式推进或通过农牧厅下属农技站面向全省农村市场推广；第三是发展大型涉农企业经销商，与大型涉农企业建立合作关系，产品由企业自用或合作推广。

4.3产品试点

在甘肃省永靖县利用样品机（具有环境温湿度传感器）进行产品试点工作，在永靖县岘塬镇光辉村3个农户的5个大棚进行试点，5个大棚种植了木瓜、西瓜、青椒等不同的蔬菜，农户对试点工作配合非常积极。农户认为温室终端设备对他们的农业生产起到了一定的作用，因为每个农户都会种植几个大棚，温室终端的自动温湿度报警功能，使他们不用再跑到每个大棚里监测温湿度，只需要根据接收的短信，就可以直接处理温湿度超标的情况，很方便。对于需要其他功能的农业生产，可以相应的在样品机上增加相应的设备和功能模块。

5结束语

通过理论和实践的证明，将物联网技术应用到智慧农业中能为农业提供很大的便利。物联网技术为智慧农业的建设提供了前所未有的机遇，并且在不久的将来，物联网必将会给农业领域带来革命性的变化。但是，在智慧农业物联网建设中仍然存在着一些问题，如农业物联网的全网覆盖、智慧农业物联网设施的价格以及标准制定、农业传输的可靠性和及时性等等问题，这都需要政府、企业、科研单位、高校及各个相关行业的共同努力。

参考文献：

[1]严大虎，陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011，21（6）：123-125.

[2]谢招，刘万蓉，谢静如.依托物联网技术促推农业信息化[J].安徽农业科学，2011，39（36）：22812-22822，22832.

[3]钱志鸿，王义君.面向物联网的无线传感器网络综述[J].电子与信息学报，2013，35（1）：215-227.

[4]孙启明.物联网商业模式发展研究[D].北京邮电大学经济管理学院，2011：1-200.

[5]施连敏，陈志峰，盖之华.物联网在智慧农业中的应用[J].农机化研究，2013，6：250-252.

[6]彭改丽.物联网在智能农业中的应用研究[D].郑州大学信息工程学院，2012：1-54.

智能化农业技术范文1篇6

【关键词】农业工程；信息关键技术；应用；发展趋势

随着现代化社会的发展，信息技术的发展和应用日渐成熟。信息技术在农业工程中的应用，提高了农业生产效率，为现代农业的发展奠定基础，成为现代农业发展的动力源，同时，信息技术在农业各领域中的应用，也为农业产业结构调整产生较大影响。基于信息技术对农业工程的重要性，本文主要探究信息关键技术在农业工程中的应用。

1农业信息化发展中的关键技术

1.1虚拟仪器技术。虚拟仪器技术在应用时需要同时结合硬件和软件，并且对硬件软件的要求较高，硬件为模块化硬件，同时需要较高性能，使用模块化硬件可以满足全面需求，比如同步和定时应用，软件需要具备灵活高效能的特性，用户可以根据需求创建界面，只有将高性能的硬软件结合使用才能达成相应的应用目的，另外，为了使虚拟仪器技术达到最大化优势，还要使用具有集成作用的软硬件平台，在软硬件以及软硬件平台的共同应用下，才能发挥虚拟仪器技术的高性能、高扩展性、高效率、高出色等优势。虚拟仪器技术结合计算机、仪器仪表以及传感器等技术，可以在硬软件的应用下模拟生产条件，并对生产信息进行跟踪和记录，在农业生产方面，可以提前模拟生产情况，并供专业人员分析和改良，提高农业生产力，实现对农业的智能化管理。1.2专家系统。专家系统通过获取某一领域内专家的知识，并将这些专家知识进行对应编辑，并存放到知识库中备用，以便于解决该领域在发展过程中遇到的问题，知识库是整个专家系统的核心，同时，独立于其他构成部分。专家系统是解决专业问题的主要系统，而知识库就是解决问题的知识源，在遇到问题时，需要调动知识库内对应的知识，从而得到解决。推理机构相当于专家系统的管家，控制专家系统解决问题的整个过程，并了解用户的需求，以及用户为什么要解决这一问题。人机交互界面传输主要信息以及解决问题的过程，方便用户查看和记录。1.33S技术。3S技术指遥感系统（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS），当前，3S技术在农业工程中已经得到广泛应用，下面对这三种技术进行详细介绍。遥感技术（RS），即对大面积空间内的信息进行提取，形成相应的数字图像，根据不同要求或者需求，对数字图像进行加工，成为能够被人们使用的信息。随着技术的不断发展，使用遥感技术获取数字图像的分辨率会越来越高，能够为人们提供更加精确的信息。通过遥感技术获得图像需要进行加工和处理，处理方式主要有数字图像预处理和数字图像分类两种，或者说这两种处理方式也是不同的处理步骤，数字图像预处理是对获取的初始数据图像进行初步处理，通过消除原始数据中的噪音、增加图像视觉效果等，使目标呈现更加清晰，而数字图像分类是在数字图像预处理之后，也就是在获得清晰的目标后，使用科学的方式对目标图像分类，通过分类便于更加准确的获取目标信息。地理信息系统（GIS），即能够存储空间信息和数据，使用图形表达内容，具备空间分析、空间定位和检索技术。全球定位系统（GPS），即可以对地面上任何一个点位进行定位，然后精准测算出该点位的坐标位置，具体精度为厘米数量级，使用全站仪或者激光测距仪就可以精准测量坐标距离。全球定位系统可以直接获取某一点位的信息，结合遥感技术，可以对遥感技术下所获得的定位数据进行校正，使信息更加精准。1.4数据挖掘技术。数据挖掘技术可以存储所获得的数据，并能够对数据进行分类、分析和处理，其中，对数据的分析、挖掘数据背后隐藏的信息以及特征是关键，这样才能实现数据的意义，为人们决策或者分析提供基础。数据挖掘技术对于涉及信息广的领域尤其重要，以农业为例，农业生产多样复杂，通过现代化的手段或者技术获取生产信息之后，要将数据及时入库，在入库的过程中，要做到智能化处理，即对信息或者数据进行分类、归纳、分析、整理以及智能化管理，并确定信息来源，建立对应的信息挖掘途径，这个过程包含数据库、统计学、人工智能等多个领域，最重要的是对数据进行挖掘，了解数据的特征以及涵义，为之后的决策打下基础。1.5数据融合技术。数据处理技术是对信息进行自动化综合处理，以传感器为载体，通过传感器获取外部信息，并对所获数据进行多级别、多层次和多方面处理，挖掘数据或者信息深层的含义，数据融合技术下使用传感器综合处理数据和单一的传感器处理数据不同，前者对数据的处理和分析更加全面、完整，并实现了对传感器的高效率运用。

2各项信息技术在农业工程中的应用

2.1虚拟仪器技术在农业工程中的应用。虚拟仪器技术将虚拟和智能结合，作为一种以计算机为载体的智能资源，在农业工程中得到深入应用，其中最常见的就是精密播种机虚拟仪器检测系统和种子成长虚拟检测系统。精密播种机虚拟仪器检测系统通过自动化检测和管理方式，从常规台架试验的所有项目获得相应数据，并能够展示相应数据，主要包含合格粒距平均值、落种性能以及种子落地速度，通过这些数据，可以了解播种情况，或者对有问题的播种进行及时处理，优化播种工作，在实际操作过程中，使用者可以直观的看到数据信息，并对数据进行记录和分析，将数据和播种标准进行对比，提高播种成功率。种子成长虚拟检测系统是通过智能化的方式，模拟种子成长所需要的环境，一方面，可以减少投入实际投入成本，另一方面，可以提高种子成功率，在模拟状态下优化种子成长环境，然后根据模拟情况指导后续的实际种植。另外，虚拟仪器技术对水果分离和选配做出重要贡献，以苹果分选为例，在分选时使用苹果分选系统，通过计算机展现图像，对图像进行分析，然后根据图像情况确定阀门开关，便于在之后实现智能化、自动化分选。虚拟仪器技术在农业工程中的应用，大大提高了农业生产效率，并提高农业生产质量。2.2专家系统在农业工程中的应用。专家系统应用于农业工程中区别于传统的农业，在传统农业发展中解决问题主要以工作者的经验为主，但是很多农业从业者的学历较低，掌握的专业知识较少，在解决问题时容易受到限制。专家系统是通过建立专家知识库，将农业生产和发展过程中遇到的问题进行转化，明确需要哪些知识解决，并确定常用的专业知识，将知识调入专家知识库中。现代农业中很多从业者基本以高学历为主，专业性强，这一点和专家系统的使用相符合，从业者的知识以及解决问题的方式都可以调入专家知识库中，方便在农业生产过程中使用。专家系统结构中，知识库专门存放农业领域方面的专业知识，当遇到问题需要调动知识库中的专业知识时，只需要工作人员输入关键词或者相关信息就可以，在这个过程中，推理机构控制专家系统工作的整个过程。2.33S在农业工程中的应用。遥感（RS）可以利用电磁波特性对物体以及所处的客观环境进行监测，获取物体的信息，并能够对物体进行精细化管理。在农业工程中，遥感技术主要通过遥感器发射信号，对农作物的耕作情况进行远程管理，比如农作物生长情况、产量、种植密度、种植环境、自然灾害情况，也可以对一定空间区域内进行全天候的实时精确监控，掌握种植区域内自然条件以及土壤的变化情况，获知可能发生的自然灾害，并可以提前做好预防措施，遥感对农作物的远程距离监控也可以做到精确化，通过监控了解农作物种植的详细情况，为了解农作物生长环境打下基础。地理信息系统（GIS）服务于农业的精细化耕作，对农业实行动态化和智能化管理。地理信息系统可以处理空间地域信息，获取信息后能够掌握空间地域内的自然条件、土壤条件以及病虫草害情况等，然后将这些数据信息输入到计算机中，计算机对这些数据进行分析和处理，实现对农业种植的动态化管理，这一应用可以判断所在空间是否适合耕作，并能够为精细化耕作做好准备。另外，地理信息系统也可以进行有效调查农业资源，通过处理空间内信息，获得气候图、实时图像，并进行相关处理，将气候图、实时图像整合为空间数据库，将空间数据库和实际数据结合起来，实现农业资源的自动化管理。同时，也可以对现有的土地资源进行整合和分析，明确土地资源的使用情况，对土地资源重新规划，避免资源浪费，实现资源合理利用和布局，以及实现对土地资源的可持续利用。全球定位系统（GPS）可以精准确定空间内的某一位置，或者对某一物体进行精确定位，主要包含地面控制站、地面监控站、空间导航卫星等组成部分，目前主要使用美国的GPS系统，该系统可以在任何时间、任意气象条件中接收4颗以上卫星的信号，在农业工程中主要使用GPS定位作业者和作业机械的具置。另外，将遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统结合应用在农业工程中，可以通过遥感获得农作物的生长数据，使用地理信息系统获取农作物种植地图，然后在农机上安装GPS，就可以指挥农机自动行走，完成耕地、播种、锄草、灌溉等工作。2.4数据挖掘技术在农业工程中的应用。当前，农业现代化的发展使得很多农业数据以及信息变得越来越庞大、复杂，使用传统的人工分析已经不能满足现代化的要求，所以，需要使用现代化技术来储存、分析数据。我国地域辽阔，农业种植面积大，并且不同区域的自然条件不同，在农业种植中面临着很多变动因素，比如自然灾害、土壤条件、病虫草害等，要想科学的应对这些变动因素，就需要找到对应措施，并能够预测事件的发生，做好预防措施。数据挖掘技术通过智能化、自动化、信息化的方式，将获取的信息储存起来，并对信息进行分类和分析，挖掘数据或者信息的延伸含义，以及数据呈现的特征，能够对动态记录和分析，并能够根据变动情况及时更新数据，便于查询和使用。2.5数据融合技术在农业工程中的应用。数据融合技术是对多个传感器进行融合，实现对信息的智能化控制和管理，一般多传感器信息融合技术主要用于精准农业关键技术的研究中，使用多传感器信息融合技术可以实现对数据的智能检测、管理和控制，而精准农业是对信息技术和人工智能技术的综合应用，使用多传感器融合技术可以大大提高精准农业研究的准确性。

3信息技术在农业工程中的发展趋势及对策

随着科学技术的不断发展，现代农业向专业化、集成化、智能化方向发展，因此，现代农业是传统农业的革命，改变了原有的生产和发展方式。我国是一个农业大国，疆域辽阔，农业种植面积大，农业在我国的产业发展中也占有重要位置，推动农业向现代化发展是必然趋势，在这个过程中，也会遇到很多挑战，因此，如何更好的利用信息技术，实现我国现代农业的全球化、智能化、专业化是需要思考的重要问题。我国和发达国家相比，现代化农业发展较为落后，同时，在农业机械化、农业生产规模、农民文化素质方面没有达到理想水平。所以，需要建立具有中国特色的现代化农业体系，进行专业化理论研究，结合农业实际发展情况，推动现代化农业信息技术在农业生产和管理上的应用；大力培养农业专业化人才，提供农业劳动者的素质，使农业从业者具备处理、运用信息的能力；建设现代化农业信息网络，让大众了解农业发展以及相关农产品，为农产品流通打好基础；发挥政府的作用，并结合科研机构以及企业，共同为现代化农业努力，推动农业的现代化发展；提高使用信息技术的能力，信息技术是现代农业的重要组成部分，只有能够综合利用各种信息技术，才能不断提高农业生产效率，推动农业现代化发展。

综上所述，信息技术作为现代农业发展的必要组成部分，改变了农业生产方式，提高农业生产水平，对于我国的现代化农业建设具有重要影响。同时，信息技术为农业发展提供诸多优势条件，为现代农业发展提供更多方向，不仅降低农业从业者的劳动强度，还大大提高生产效率，使农业在我国的产业发展中贡献更多力量。当前，在我国农业工程中已经应用很多信息技术，这些信息技术也为我国农业发展做出突出贡献，但是，我国对信息技术的应用较晚，并且很多信息技术的使用需要投入大量资金、设备等，加之我国地域辽阔，不同地区的农作物种植环境不同，这也加大了信息技术的应用，所以，我国农业对信息技术的使用还不成熟，同时，没有实现信息技术在农业发展中的全面普及。为此，相关工作者、研究者应该进一步研究设备的使用和更新，争取能够让信息技术更快、更好、更全面的融入到现代化农业中，为构建具有中国特色的现代化农业体系做好铺垫。

参考文献：

[1]徐小淇，李燕凌.中国信息化与农业现代化协调发展研究——基于省域视角及2003—2016年数据的分析[J].湖南农业大学学报（社会科学版），2019，20（03）：58-66.

[2]石元春.我国农业的信息化改造，中国农业科学技术政策[M].北京：中国农业出版社，2017.

[3]聂磊.浅谈农业信息技术在农业生产中的应用[J].农垦农机化，2018，12（09）：198-201.

[4]郝小华.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].经营管理者，2015，11（12）：188.

智能化农业技术范文篇7

关键词智慧农业；物联网；物联网架构；发展现状；问题

中图分类号F49文献标识码A文章编号1007-5739（2016）14-0338-03

DiscussionDevelopmentofInternetofThingsandWisdomAgriculture

DONGMiaoHUANGRong-rongZHENGYongZHAOShi-jingCHENJie*

（TongjiUniversity，Shanghai201800）

AbstractWiththedevelopmentofinternet，wisdomagricultureisatrendofagricultureinourcountry，andtheinternetofthingsisthekeytechnologyofwisdomagriculture.Thispapermainlyintroducedtheconnotationofinternetofthingsandwisdomagriculture，architectureofinternetofthings，mainlyincludingperceptionlayer，networklayerandapplicationlayer.Atthesametime，thepaperconcretelyintroducedtheinternetofthingsinwisdomagriculturedevelopmentsituationandexistingproblems.

Keywordsinternetofthings；wisdomagriculture；frameworkofinternetofthings；developmentsituation；problems

智慧农业是我国近几年根据农业的发展而新产生的一个概念，就是在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制。由于我国农业已经步入由传统农业向现代化农业发展的阶段，越来越多的现代化智能技术融入到农业中，而物联网技术则是智慧农业的主要支撑技术，我们越来越多地感受到智慧农业给我们带来的便捷、高产和优质，这是我国未来农业发展的一个主要趋势。

1物联网与智慧农业

1.1物联网

物联网[1]（internetofthings）定义的核心和基础仍然是互联网，主要是将物品与物品之间用互联网进行连接，所使用的技术包括智能感知识别技术、普适计算等通信感知技术，简而言之，就是利用互联网等通信技术实现远程管理控制的智能化网络，从而更好地将物与物、人与物进行连接，可以说物联网是互联网的延伸，在兼容了互联网所有的应用后，同时又具有自己的私有化和个性化。农业物联网是将物联网技术与农业相结合，是将其具体应用在农产品生产、经营、管理、服务的整个产业链当中，即将农产品与农产品之间的信息应用现代智能感知技术进行采集测定，然后将收集到的信息数据进行识别处理，再传到操作终端，实现智能化控制[2]。物联网在农业生产中的具体应用就是通过在农业生产中安装各类传感器，如温度传感器、湿度传感器等，通过数据连接，将无线传感网络、电信网、互联网进行集成，实现农业生产信息在各个环节的传输，最后将大量农业生产信息进行整理融合，由操作终端实现对农业生产的过程监控，进而实现现代化农业生产高产、高效、集约的目标。

1.2智慧农业

智慧农业即在传统农业的基础上应用物联网技术，充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制，使农业系统不再像传统农业一样封闭，而是具有“智慧”，智慧农业不仅可以进行基本的感知、控制和管理，更是扩展到了电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容，物联网技术可以说是智慧农业的基础[3]。

2智慧农业物联网架构

2.1信息感知层

顾名思义，感知层相对于物联网而言，类似于人类的感觉器官，主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术，即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器，得到农业生产过程中的精细化信息，如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息，是对植物生长状况进行判定的基础[4]。

2.2信息传输层

信息传输层由互联网、云计算平台、移动通信网、无线传感器网络等组成，主要负责传递和处理感知层获取的信息，也是物联网的中枢环节。信息传输层主要作用就是将信息感知层获取的数据以多种通信协议向局域网或广域网。其中应用较多的为无线传感网络。无线传感器网络[5]通过无线通信方式自行组网，对网络覆盖区域中的对象的动态信息进行采集，并进一步计算处理。由于其监控效率高，且具有成本低的有点，因而在农业领域的信息采集工作中应用广泛。

2.3信息应用层

信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策，从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息，并对各类信息进行分析，依据制定的管理策略，与传动机构进行通讯，控制传动机构，进行自动灌溉、施肥、加温、控光等，同时对异常信息自动报警[6]。

3智慧农业物联网技术分析

3.1信息感知技术

物联网技术是智慧农业的基础，而信息感知技术又是物联网技术的基础，信息感知技术是整个智慧农业中最基础的环节。该技术包括射频识别技术、全球定位系统技术、农业传感器技术、遥感技术等。

3.1.1射频识别技术。射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，该技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流，可确保食品源的清晰，实现产品追踪，从而实现质量监控和追溯[7]。同时，射频识别技术与传感器技术相结合，可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息，因为环境因素对食品品质影响很大，记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。

3.1.2全球定位系统技术。全球定位系统（globalpositioningsystem，GPS）是美国从20世纪70年代开始研制，在1994年全面建成，可以在海陆空的三维空间中进行全方位的导航和定位。全球定位系统技术的定位定时功能能够实现对农田具体生产状况的跟踪与描述，同时辅助农业机械将农作物肥料等定点运送并喷洒到准确的位置[8]。

3.1.3农业传感器技术。农业传感器技术是农业物联网的核心，主要用于采集各类农业信息，包括空气温度、湿度等环境指标参数，畜禽养殖业中的有害气体含量，种植业中的光、温、水、肥、气等参数，以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。

3.1.4遥感技术。遥感技术从不同高度的平台上，使用不同的传感器，对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集，并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息，实施全面监测，同时根据光谱信息，进行空间的定性与定位分析，从而提供大量的田间时空变化信息[9]。

3.2信息传输技术

农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络[10]采用无线通信方式，由部署在监测区域内大量的传感器节点组成，负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙（bluetooth）[11]是一种短距离无线通信技术规范，能够实现数据和语音通信，蓝牙通信带宽为lMb/s，一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信，支持点对点和点对多的连接，使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输，计算机、手机等的交互会议，耳机、游戏机等的电子娱乐产品等，汽车产品等。Wi-Fi（wirelessfidelity）是IEEE定义的无线网络通信的工业标准（IEEE802.11），主要特点是可靠性高、速度快，在开放的环境通信距离达到300m以上，在相对封闭的环境里通信距离在100m。组网灵活、成本低、可移动性好，与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性，抗干扰性不好，且设备的功耗非常高。目前，Wi-Fi应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中，有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题[12]。

3.3信息应用技术

信息处理技术是物联网技术的最后环节，也是智慧农业实现自动控制的基础，应用的技术有云计算、决策支持系统、专家系统、地理信息系统、智能控制技术等技术。

3.3.1云计算。云计算指将计算任务分布在资源池上，使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据，云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享，超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑[13]。

我国近年来开展云计算对于农业生产的应用，在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台，通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析，为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索，同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务[14-18]。

3.3.2决策支持系统。决策支持系统以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策。农业决策支持系统在农业节水灌溉优化、大型养鸡厂管理、小麦栽培、饲料配方优化设计、农机化信息管理、土壤信息系统管理上进行了广泛应用研究[19]。农业决策支持系统可对地方农业生产过程进行分析和模拟，预测不同决策方案的效果与效益，从而优化农业生产决策。目前决策支持系统技术在农业结构优化、产量预测及潜力分析、确定农业投资规模等方面得到广泛应用[20]。

3.3.3专家系统。专家系统模拟人类专家解决各种复杂的实际问题，具有与专家水平解决问题的能力。该系统在利用农业专家多年积累的知识与经验的基础上，对需要解决的农业问题进行分析判断，提出决策，使计算机在农业生产中起到人类农业专家的作用[17]。例如专家系统在榨菜病虫害防治中的应用，为农户和科技人员提供了病虫害信息交流平台，为菜农提供了病虫害防治的科学指导，现实意义显著[18]。

3.3.4地理信息系统。地理信息系统主要用于建立自然条件、生产条件、土壤数据、作物病虫草害发展趋势、作物产量等的空间信息数据库，为分析差异性和实施调控提供处方决策方案[15]。利用地理信息系统进行土壤适宜性评价就是将土壤质地、类型、氮磷钾含量、有机质含量等土地数据进行整合，并赋予权重，再进行分析运算，生成土壤适宜性评价图，也可建立数学模型，实现土地适宜性的分级[16]。

3.3.5智能控制技术。智能控制技术主要用来解决用传统方法无法顺利解决的复杂问题。目前智能控制技术的主要研究方向包括神经网络控制、模糊控制、综合智能控制技术，并在设施园艺、大田种植、畜禽养殖等方面得到初步应用[20]。比如，用神经网络分析甜瓜质量的物理测量指标与人们感官对甜瓜香味、甜度、酸度、组织结构、水分等质量指标的相关关系，来预测甜瓜质量。将实测物理标与人的感官分类联系起来，对食品质量进行预测，在食品工业中有很重要的意义。

4智慧农业物联网技术应用现状

4.1传感器在温室中的应用

为了提高农作物的产量和质量，优化作物品种，使作物的生长不受或少受季节的影响，现代化设施农业快速发展，它的主要发展形势是温室大棚，相配套的温室栽培技术也得到了广泛的关注和应用。该种技术主要是利用对温度、湿度、光照、喷灌量、通风等影响因素的测量和控制，实现对作物生长的精准控制。

在此过程中，对各类参数的测定采集尤为重要。主要是采用温度、湿度、光照、CO2、土壤湿度、土壤养分等各类传感器检测农业环境中的各项物理量参数，并根据生产控制策略，实现生产自动控制，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境[21]。

4.2传感器在自动化农业机械中的应用

由于农业现代化的快速发展，对农业机械精度的要求也越来越高，对于机械各部分强度的测量也就尤为重要。例如，应用传感器技术测定农机的性能指标及零部件的结构强度；用应变式传感器测定犁体的阻力，为犁体曲面设计提供科学依据；播种机上安装的光电传感器可随时监测机器是否堵塞，保证农作物出苗率；自动灌溉装置中土壤温度、湿度传感器的使用，在保证农作物灌溉用水的同时实现节约用水[22]。

4.3遥感技术在农业中的应用

遥感技术是一种现代测量技术，它是通过非接触、少破坏的方法对农林业等方面信息进行测定获取，它可以测定农作物品种的分布区域、植物品种的分类、土地肥沃程度、植物生长情况、植物受灾情况等，然后通过遥感所获得的信息来确定最合适的种植和最适度的施肥，这也就在一定程度上控制了农药化肥的不合理使用，防止了环境污染，从而获得更高的效益[23]。

5智慧农业物联网技术存在的问题

农业物联网是一项创新型现代化信息集成技术，正在不断改变着我国传统农业的面貌，即便如此，农业物联网也遇到了一定的问题[24]。

5.1物联网设备概念性产品多于实际应用性产品

我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室，很多都是学生们研究出的概念性产品，实际应用推广并不高，且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

5.2不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值

物联网技术虽然说是在农业中要进行普遍推广，但更多的注重试点示范而不看重经济指标，尚无法实现大规模商业化应用，实际价值不大。由于我国农业仍处于弱势地位，物联网在我国农业领域的应用受限，发展初期同时受到资金的限制。

5.3资金投入回报周期长，不利于物联网推广

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下，很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。

5.4传感器的缺乏

目前我国农用传感器种类较少，主要集中在温度和湿度监测方面，对其他农业生产环境因子的监测传感器严重不足，对生物本体的感知传感器则更少。同时，国产传感器性能不稳定，监测数据的准确性不足，且器材寿命较短[25]。

6结语

智慧农业是我国未来农业发展的主要趋势，是未来农业的发展方向，随着信息技术的进一步发展，物联网技术会得到更大范围的应用。现在，已经可以看到物联网技术为智慧农业带来更多智能化和信息化，而现在要做的就是提升农业物联网的自主创新能力，加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发，加强Zig-Bee技术等新型无线传输技术在农业上的应用研究，提升专家系统等智能决策系统的实用性和可靠性，通过单项技术突破与多项技术集成应用并举，加快技术研发应用步伐，使基于物联网的智慧农业可以在农村地区大范围使用，这是我国未来农业的趋势和目标。

7参考文献

[1]范珊珊，李忠，柴荣.物联网在智慧农业中的应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（13）：41-42

[2]彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报，2012（2）：94-98.

[3]李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程，2012（1）：1-7.

[4]施连敏，陈志峰，盖之华.物联网在智慧农业中的应用[J].农机化研究，2013（6）：250-252.

[5]段益群，刘国彦.基于物联网的智慧农业大棚系统设计[J].软件工程师，2013（12）：35.

[6]顿文涛，赵玉成，袁帅，等.基于物联网的智慧农业发展与应用[J].农业网络信息，2014（12）：9-12.

[7]王文洋.基于RFID技术的物联网探析[J].科技信息，2009（26）：587.

[8]LANBin.TheestablishmentofagricultureinformationsystembasedonGISandGPS[J].ICSREI，2013（2）：506-511.

[9]刘晓明.信息技术打造“精准农业”[N].中国电子报，2004-09-10.

[10]YANJi-Feng，ZHANGJian-Gang，DONGFei-You.WirelessSensorTraceabilityAlgorithmBasedonInternetofThingsintheAreaofAgri-culture[J].Sensors&Transducers，2013（15）：14.

[11]杨宝祝.我国农业信息技术与农业信息化发展战略研究[J].农业网络信息，2007（9）：4-8.

[12]XIAOYan，AIDong-Sheng，XUFeng，ctal.Ag-ricultureIntelligentControlSystemAlgorithmforWirelessSensorNetworksBasedonInternetofThings[J].Sensors&Transducers，2013（15）：811.

[13]赵丽.浅议物联网在农业领域的应用及关键技术要求[J].电信科学，2011（增刊1）：71-74.

[14]云计算在农业上的应用[J].黑龙江粮食，2014（4）：25.

[15]赵赏，钟凯文，孙彩歌.GIS技术在农业领域的应用[J].农机化研究，2014（4）：234-237.

[16]王璐，翟义欣，王菲.地理信息系统（GIS）的发展及在农业领域的应用现状与展望[J].农业环境科学学报，2005（增刊1）：362-366.

[17]刘卫华，张顺，许家来，等.农业专家系统应用现状与前景展望[J].农业灾害研究，2015（2）：52-54.

[18]石琳，陈帝伊，马孝义.专家系统在农业上的应用概况及前景[J].农机化研究，2011（1）：215-218.

[19]章牧，陈飞香，刘文玺，等.农业决策支持系统的概念设计与应用[J].地球信息科学，2005（2）：58-64.

[20]张波，罗锡文.ICT在精细农业中的应用与展望[C]//中国农业工程学会（CSAE）.中国农业工程学会2011年学术年会论文集，2011：5.

[21]BIGGSP，SRIVASTAVAL.ITUInternetreports2005：theinternetofthings[M].Geverna：InternationalTelecommunicationUnion，2005.

[22]HEYong，NIPeng-cheng，LIUFei.Advancementandtrendofinternetofthingsinagricultureandsensinginstrument[J].TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery，2013，44（10）：216-226.

[23]刘歆.遥感技术在农业中的应用与发展[J].科技创新导报，2011（27）：144-145.

智能化农业技术范文篇8

关键词：智能型；机械自动化；应用趋势

智能型机械自动化属于一种新型的生产和应用技术，在社会生产的多个领域中已经得到了广泛的使用。随着信息技术的发展，我国智能型机械自动化的水平也得到了不断提高。当前的智能型机械是将智能技术和自动化控制技术相结合，从而达到现代生产机械的信息化和网络化的效果，促进了社会生产力发展。因此，本文围绕着智能型机械自动化应用趋势展开论述，希望能为智能机械自动化的发展提供一些参考。

1智能型机械自动化技术的特点和优势

1.1拥有较高的智能化程度。智能型机械自动化技术最大的特点是智能化，这也是当前自动化技术的新型应用优势，在社会发展的诸多领域特备是生产制造类的行业当中，智能化的设备和组件已经成为了不可或缺的一部分[1]。智能型的自动化机械能够通过电子信息设备快速的接收到工作人员的操作指令，对命令程序进行准确的分析，最后精准的执行命令。除此之外，智能型的机械自动化技术还可以准确判断出指令的具体情况，对于一些重复指令和存在错误的指令加以辨别，通过这样的方式可以大大提高智能型机械自动化水平的运行稳定程度，提高设备的执行准确率。智能型的自动化设备在运行的过程当中，主要会遵循以下工作流程：1）在工业生产开始之前，工作人员会利用计算机系统进行程序的编写，为即将要使用的智能化设备编制语言指令，为有关设备做好生产前的准备工作；2）工作人员在实际生产开始之前必须要对有关的指令进行和下达，让智能化机械接收到指令；3）机械设备在接受到指令之后会进行判断，删除重复指令，通过这样的方式提高机械生产的安全性。1.2集成性和适应性较强。当前，智能型自动化设备具有较高的集成性和适应性，这也就使智能型自动化设备具有较大的市场竞争优势。具体分析，智能型机械自动化设备以计算机作为基础，形成了智能化的操作系统，另外配置了传感设备和GPS定位设备等多种工具，将它们作为一个系统结合起来，准确的进行信息和数据的采集工作，实现信息的定位和回馈，通过对指令的辨别来完成自我诊断的过程，适应现代社会生产的需要[2]。采用智能化的技术，能够让自动化机械设备更好的服务于社会生产，在农业、工业、生产加工行业等领域当中发挥自己的优势，敏锐的收集到不同环境中的要素，满足生产加工的多元化需要。另外一方面，集成性是智能型机械自动化技术最为重要的特征之一，也是智能型自动化设备被创造出来的前提。智能型自动化设备本质上是将不同种类的电气设备进行结合，并且将这些不同设备的不同特点和优势进行整合，达到自动化控制的相关条件，对有关的机械设备进行预先设计，完成相关的指令和任务。在智能型自动化设备当中，机械系统和电气系统为智能自动化设备的升级起到了重要的作用。

2智能型机械自动化在各个领域当中的具体应用

2.1在农业生产领域当中的应用。当前，我国的农业生产已经初步进入了机械化水平，以机械代替农民手工劳作是我国甚至世界的未来发展趋势。在农业生产机械化的浪潮当中，使用智能型自动化机械进行劳作已经逐渐普及，但是目前，我国的智能化生产水平和西方发达国家相比，还是具有一定的差距[3]。纵观某些西方发达国家的农业生产，在大型的农业生产当中都已经实现了较为普遍的机械化生产，通过用智能化的机械代替人工的方式，不断提高农业生产的效率和水平，解放了社会生产力，同时节约了人工劳作的时间。以美国的农业生产为例，美国农业通过智能化机械的加入已经基本实现了集约化的生产和劳作模式，在大农场种植业当中，美国的大多数地区特别是西北部地区已经实现了智能化机械操作的全覆盖，用激光拖拉机技术代替农民进行农业操作。所谓的激光拖拉机技术，就是指用计算机系统控制拖拉机的操作过程，在拖拉机的机身上安装传感和控制设备，在农业的全程操作当中，使用智能化的拖拉机设备可以对农业土地的湿度和肥力进行自动感应和测量，之后再将感应到的数据传导到计算机的系统当中，农业操作人员可以根据测量得出的数据和信息，对土壤当前的种植情况作出判断，发现问题所在，对症下药，通过智能化的拖拉机设备代替人工进行农业操作，实现农业生产和操作的无人化。2.2在工业生产领域当中的应用。在工业生产领域当中，智能型机械自动化技术也发挥着重要的作用。随着我国国家建设速度的不断加快，工业生产的各个领域都必须不断的改进自身的生产技术，加速生产水平。我国传统的工业生产长期保持着劳动力主导的模式，属于劳动密集型产业结构，这也就意味着我国在工业生产当中需要付出的人力资源成本非常高[4]。在工业生产加工的过程当中，工人往往需要掌握较高的技术，保持充沛的体力，才能够完成工作，随着社会生产标准的改变，传统人工劳作方式已经无法适应新时代的社会背景对于我国工业生产的需要，必须要对我国工业生产实行现代化的改进，才能跟上社会生产和发展的速度。因此，在工业生产领域当中，我国开始大量引进工业智能型自动化的生产设备，通过自动化设备的加入可以提高我国工业生产的质量和效率，不断提高我国工业生产的智能化水平，减小由于人工操作可能会造成的误差，节约了人力资源成本，提高了我国工业生产的效率。2.3在社会服务领域当中的应用。社会服务行业属于第三产业，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，社会服务业的水平得到了迅速的提升，当前，我国社会服务行业的类型和项目都随着时代的发展得到了扩充。将智能型自动化机械设备运用在社会服务行业当中，能够有效提高服务型企业的收益，加快社会服务行业的基本运行效率，满足社会对服务行业的市场需求，提高社会服务行业的社会效益和影响力[5]。例如，在现代物流网的建设当中，智能型自动化设备可以气压驱动关节型机器人来进行快递运输的扫描和分拣，再利用PLC智能技术进行物流网系统的控制，在整个快递运输的分拣入库到发出环节，都可以利用系统传感器接收到机器人的指令信号，从而指挥电子手对仓库当中的货物进行传输。随着现代机器人科技的进一步发展，物联网对机器人的利用范围也会越来越广，大大节约了包裹入库的时间，在国际物流和国内物流领域都能够得到很好运用，提高了社会服务行业的工作效率。

3智能型机械自动化技术未来应用要点

3.1把握社会发展方向。智能型机械自动化技术得到了全社会的广泛重视和推广，很多的技术和设备都得到了较大的发展和延伸，在对智能化技术进行综合运用的今天，可以发现很多的智能技术研发都是以社会的需求为导向，并因此延伸出了很多的新技术。因此在未来智能型机械自动化技术的发展过程当中，务必要对社会的经济文化发展状况关注，增加市场敏感度，把握科学技术领域的创新动态，以原有的智能化和自动化技术作为基础，不断提高智能型机械自动化未来可持续发展的动力。在市场经济的大环境下，我国智能型机械自动化技术发展应当格外注重体现市场动态，不断的洞察市场导向，为将来的智能型机械自动化开辟出一条正确的发展道路，实现产品和技术的同步更新，对智能型自动化产品技术升级，促进智能型机械自动化技术的未来发展与社会和市场同步。3.2对产品结构进行重组。随着市场经济的不断进步和发展，我国智能型企业面临着较为激烈的市场竞争。若企业要取得核心竞争力，就要不断创新产品和技术，对生产经营方式进行不断改进和升级[6]。具体来说，首先企业应当对产品的生产方式进行调整，加快对信息化生产设备的使用，提高生产机械的自动化生产效率。当前，智能型的自动化设备已经获得了一定程度的推广和普及，提高了生产的效率和质量，为未来高速度的生产提供了技术支持，节约了人力物力等各种资源，不断的以社会生产推动了社会效益的提升。因此在智能型企业的未来发展当中，应当不断对产品的生产结构进行创新和重组，改进产品生产加工方式，重视对智能科技的使用，不断利用智能型机械自动化技术来提高有关企业的核心竞争力，促进企业的良性运营和发展。3.3重视网络和信息技术的利用。众所周知，智能型机械自动化是以网络和信息技术为基础的，以特定的知识传播形态，对信息和有关的数据进行收纳和采集，同时也要通过有关的指令对生产指令进行筛选和辨别，这些都离不开计算机网络和信息技术的支持。在生产加工的过程当中，数据信息必须要经过一定的处理才能够最终成为生产系统执行的命令。因此，智能技术从本质上来说就是一种对于信息的处理和过滤，无论如何，网络和信息技术的未来发展必须要以先进的计算机和网络技术为依托和支持。在智能型机械自动化技术的未来发展当中，应当更加重视利用网络和信息技术来对服务对象的需求进行了解和掌握，为智能型企业的未来发展规划出一条正确的发展路径，要将网络化和智能化技术作为未来发展的核心依托，实现智能型机械自动化技术未来发展的智能化和系统化，更好发挥智能自动化技术的现实作用，助力社会生产。

4结语

综上所述，智能型机械自动化技术的发展为人类的社会生活带来了广泛而深刻的变革，同样，社会和市场的现代化需求也反作用于智能型机械自动化技术的未来发展趋势，为社会生产的各个领域带来的新的技术设备支持。

参考文献：

[1]姜海成.智能型机械自动化应用趋势及其对生活的影响[J].湖北农机化，2022(4)：14.

[2]戴光群.智能型机械自动化应用趋势分析[J].南方农机，2018，49(13)：45+55.

[3]刘帅.智能型机械自动化的发展与应用趋势探析[J].四川水泥，2018(2)：352.

[4]高广宇，郭鑫，张起瑞.智能型机械自动化的发展与应用趋势探析[J].四川水泥，2017(1)：111.

[5]赵峻霆.智能型机械自动化应用趋势[J].商，2015(8)：255.

智能化农业技术范文篇9

物联网技术为农业的现代化建设提供了强大的技术支撑，并为农业信息化应用提供了无限的发展空间，目前主要应用如下。

（1）畜牧业和设施规模养殖业生产（畜禽、水产）。通过物联网智能感知、无线传感、智能分析开展繁殖育种和疫病自动监测、环境状况监控、智能饲料投喂、远程分析诊断等工作，实现智能饲养管理，提高产品产量和品质。目前这些应用尚很局限，大都集中在智能畜禽和水产品监测方面，在智能决策分析和农产品安全溯源等方面显得应用不足［2］。

（2）农业环境监控和智能分析决策。通过物联网技术对天气、水资源、土壤状况实时监测和灾害防治。利用智能传感器实现环境信息的实时采集，通过智能物联网技术实时报送采集数据，通过智能分析系统或数据挖掘技术，给予智能决策，现阶段主应用范围有限［3］。①监测天气和水资源等，同气象部门数据联网，提前天气预报和预防。例如监测水资源，可对雨量、水量、水位、水质等信息实时采集和报送，服务于防汛抗旱等方面，同时有助于农田灌区和泵站自动化控制，提升水利行业的自动化管理水平。②监控农业生产环境参数，如温度、气压、光照强度、有毒气体浓度、空气湿度、土壤湿度、土壤酸碱度、土壤养分等，为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据，帮助生产者分析植株生长状况和环境适宜度，检查病虫害，以便迅速优化农作物生长环境［4］。

（3）食品安全等监控管理。农产品质量安全追溯的信息化建设需要物联网技术支撑，这些工作正处于起步阶段。追溯系统综合应用农产品电子标签及条码自动标识技术、信息自动采集与传输技术、云计算或云服务应用集成技术，可对农产品进行质量安全查询和质量追溯监管，使消费者通过终端和互联网实时查询到农产品从农田到餐桌整个过程的信息，包括农产品的种源（包括户主、生产基地等）、环境质量、生产操作过程、用料用药、物流运输、生产加工过程、销售渠道等情况［5］。

2.现阶段主要问题和发展建议

（1）自主技术不足，统一标准的制定滞后，产业链规模尚未形成。国内物联网涉及的先进感知、传输、控制技术的自主性和创新性不足，包括底层芯片和无线传感等核心技术等。且行业各自为阵，应用接口不规范，尚无统一的标准可依据。①亟需加快制定统一的国内行业技术标准和业务应用规范，并能将自主产权技术纳入国际标准。目前，我国物联网编码标识尚未统一，存在跨地域、跨行业、跨平台互通困难，应加快物联网编码标识标准体系框架建设及相应的国家标准的制定，提出适合我国物联网业务开展和应用的统一编码方案、注册管理办法及标准化的承载、标识和解析方法。②加强物联网自主核心技术产业的建设。拿传感器来说，要求低成本、环境适应性强、可靠性高、功耗底、安全性好、具有移动便携性和固定分布性等特点，能方便实现分散采集和集聚传递等功能，这些基础产业工作需要多个行业共同发展和支撑［6］。③持续推进物联网基础技术和前沿技术的研究工作，开展诸如基于信息和知识支持及数据挖掘为基础的农业产业链各环节的智能决策技术和方法的研究以及新感知、新接入技术的预研等。

（2）农业物联网示范基地不多，示范效果不突出。应用的不足仍是物联网产业化所面临的瓶颈，在政府政策和财政支持下，应加快制造与服务产业的互动，搭建示范平台，以农业农村信息化试验区、农业农村信息化先导区、农业农村信息化推进区、农业农村信息化攻坚区为基础，做好物联网农业化应用的示范效果。让企业在构建信息化物联网络的同时，找到农业物联网产业发展的新模式，既能起到物联网产业应用示范效果，又能使企业和农户获得收益，进一步拓展业务范围和应用。

（3）信息安全体系建设不完善。现阶段网络和信息安全保障不够，须加强信息安全保障，实现可管、可控、可信的物联网安全体系架构。①健全网络与信息安全法律法规，完善农业信息安全体系和认证认可体系标准，实施信息安全等级保护、风险评估等制度。②提升农业物联网各环节的综合信息安全保障能力，实现物联网信息的全流程安全设计，包括认证和加密等。推进农业信息安全保密基础设施建设，加强信息网络监测和管控能力建设，确保农业基础信息网络和重点农业信息系统安全。

（4）农产品质量安全追溯信息化建设和应急机制亟待完善。在农业及相关行业（包括食品安全等）的大应急预警架构下，应加快建立相关的风险评估和安全评测，构建有效的管理、预警和应急机制，推进农产品质量安全追溯信息化建设。目前国内农产品相关信息在生产、加工、存储、流通、消费、追溯、问责等环节之间不能有效贯通，主因是政府部门职能分工不同，系统独立，标准不一，造成数据不能互通。应整合各部门力量，以点带面，统一标准，打通接口，做到基于物联网电子标签和电子编码为基础的信息数据能安全共享和统一管理，实现农产品和食品信息在供应链不同主体之间的无缝衔接。可选择农产品和食品流通领域中信息化基础好、产业链完整的“三品一标”（即无公害农产品、绿色食品、有机食品、农产品地理标志）获证企业或农民专业合作社，集成应用电子标签、条码、传感技术、无线通信网络和IP互联网络等，实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视化管理，对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控。

3.结论和展望

智能化农业技术范文篇10

关键词：农业机械；新技术；应用和发展

随着科学技术的进步和发展，农业机械不断朝着智能化、精确化、巨型化和健康农业的方向发展。而新技术在农业机械中的应用，促进了农业机械操作效率、质量的提高，也有利于降低农业机械成本，改进机械作业者的操作环境。本文从分析农业机械新技术的应用入手，浅谈农业机械新技术的发展市场，从而推动农业机械的智能化、自动化发展。

1农业机械新技术的应用

1.1计算机智能化在农业机械中的应用

在农业机械的数字通信基础上，利用作业者的操作动作和操作数据计算，实现农业机械生产的自动化、精准化和智能化。计算机智能化在农业机械中的应用有利于强化农业机械技术性能；有利于提高对农业机械成本的管理和控制能力；促进操作过程的精细化；强化操作者的作业安全性和舒适性。拖拉机等自走型农业机械不断朝着智能化、自动化、网络化控制的趋势发展。大型的拖拉机和复杂型农业机械安装了多个规格标准的电子控制部件，并具备统一设计标准的接入口。此外，人机界面的自动化和智能化实现了操作者利用人机界面对农业机械设备的控制和操作，提高了操作者的作业效率。

1.2CAD技术在农业机械中的应用

CAD技术指的是利用计算机网络对农业产品和工程项目做好操作、更改、显示、输出等工作，进而促进农业产品和项目工程的最优化。CAD技术有利于降低人力、物力、财力成本，保障操作的精细化；有助于设计人员引进更多先进技术，从而提高农业机械的科技含量。农业机械研发技术人员将CAD技术应用在研究农业机械机构的动力学和运动学、农业机械空间的多作用受力、农业物资的线、面和空间的运动情况等。例如：CAD技术在设计犁体、联合型收割机等机械设备中的应用[1]。

1.3液压技术在农业机械中的应用

就我国近期形式来看，农业机械中的液压技术主要依靠的是电子信息技术、工业传感先进技术、微型机实际控制、现代化的控制理论和方式等方面的应用。数据的收集、机械故障的排查和监控技术取得了一定程度的发展，实现了能量最优化交换和配置，提高了机械设备的操作效率；促进了系统动力特征性能、系统柔韧性和动态性能的提高；实现了系统安全性、稳定性和可靠性的提高；促进了人机之间的交互性能的提高。其中人机之间的交互性能指的是操作性、舒适性、安全性、机械设备状态参数的监督、机械设备故障的预警等。此外，利用顶差压力的控制和变量泵为基础技术的承载实用性系统已经得到了广泛的应用。

2农业机械新技术的发展

2.1提高符合农业健康发展的农业机械的研发力度

高度关注研发符合农业健康发展、有利于维护农业生态环境、促进农业资源利用效率提高的农业机械设备。例如：生态型农业，维护性耕作的较少耕作、免耕作的联合式操作机械，有机肥料、高效低毒农业药剂的生产和使用机械设备，农业生产中对秸秆等废弃物的综合回收利用，无公害型作业设施等作为农业机械新技术发展的重点内容。此外，注重水资源、肥料、农药、田地等农业资源的利用效率，积极发展技能型的机械设备、精化管理播种、复合型联合式农业操作机械、节约水资源的灌溉机械等[2]。

2.2注重新科学技术在农业机械产品中的应用

高度重视新科学技术在农业机械产品中的应用，从而实现农业机械产品科技含量的提高。大力推广计算机技术、微型电子技术、智能化、智能化和液压技术等新科技在农业机械中的应用，推动农业朝着精细化方向发展，从而促进农业生产水平的提高；提高农业机械设备的操作性能。

2.3注重农业机械的质量

注重农业机械的质量，实现农业机械“三化”水准的提升。在保障农产品质量的基础上，在机械设备的研究设计过程中，大力引用CAD技术和可靠性研究设计等先进科学技术，高度重视机械设备的整体外观造型和质量，利用性能高的油漆，在安装前要严格进行化学、机械设备处理，保障油漆的光亮美感，提高油漆的密度和耐久性能。在保障机械整体质量的前提下，对配套的液压件、轴承等基本元件和与之配套的发动机要选取质量达标的产品。在安装机械前期必须要强化质量检测工作。在安装机械前对重要部件进行性能测试运转，测试合格才能进行安装；安装完成后，进行一段时间的可靠性测试和空运转。严格做好质量检测工作，从而进一步提升农业机械的质量、稳定性、可靠性和安全性[3]。

3结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，计算机智能化、CAD技术、液压技术在农业机械中得到了广泛的应用，为农业经济可持续、健康发展提供了技术条件。以此同时，在农业发展中还必须要注意到：符合农业健康发展的机械设备的研发力度、新科学技术在农业机械产品中的应用、农业机械的质量等方面。

参考文献

[1]杨宝珍；王秀英；朱世贤.我国农业机械新技术的应用及发展[J].现代化农业，2012（09）.

智能化农业技术范文篇11

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1

2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1

2.1美国………………………………………………………………………………………1

2.2英国………………………………………………………………………………………2

2.3德国………………………………………………………………………………………2

3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2

4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3

4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4

5“数字农业”的实践策略……………………………………………………………4

5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4

5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5

5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5

结语…………………………………………………………………………………………6

致谢………………………………………………………………………………………7

参考文献……………………………………………………………………………………8

摘要

数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词：数字农业；农业信息化；发展策略

Abstract

Content:Digitalagricultureisakindofmodernagriculturethattakesinformationasagriculturalproductionelements,usesmoderninformationtechnologytoexpressagriculturalobjects,environmentandthewholeprocessvisually,digitaldesignandinformationmanagement.Digitalagriculturemakestheinformationtechnologyandallaspectsofagricultureachieveeffectiveintegration,whichisofgreatsignificancetothetransformationoftraditionalagricultureandthetransformationofagriculturalproductionmode.Thispapersummarizesthedevelopmentandapplicationofthekeytechnologiesof"digitalagriculture"inforeigncountries.CombinedwiththeurgencyofdevelopingdigitalagricultureinChinaandthecurrentdevelopmenttrendofdigitalagriculture,severalpracticalstrategiesareputforwardforthedevelopmentof"digitalagriculture"inChina.

Keywords:Digitalagriculture;agriculturalinformatization;developmentstrategy

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“Internet+农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国MasseyFerguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为37.8%、19.5%，但农业只有8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至2019年底，拼多多平台直连的农业生产者超过1200万人，累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5“数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3提高农业农村经营管理数字化水平

当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。

结语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致谢

在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1]周清波,吴文斌,宋茜.数字农业研究现状和发展趋势分析[J].中国农业信息,2019,30(01),第5-13页.

[2]施威,曹成铭.“互联网+农业产业链”创新机制与路径研究[J].理论探讨,2019(06),第110-114页.

智能化农业技术范文篇12

1现状及存在问题

1．1物联网技术及应用现状

物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模，标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展，目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。

1．2智慧农业中的物联网技术应用现状

近年来，在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下，部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索，已取得初步成效。

（1）大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控，保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产，充分保证市场供应，缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。

（2）大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术，对农作物生长、土壤等进行监测，实时准确实现农田施药、施肥，作物远程诊断管理等。

（3）农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理，共安装上千套农业用水智能计量管理系统，平均每亩地节水50％，节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区，提升灌溉效益，加大节水力度。

（4）农资监管应用2008年，农业部推行农药标签采集管理系统，2010年由实行农药行政审批服务系统，加大农资监管力度和提升农资准入门槛，充分保证农民利益。

（5）农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地＋配送中心＋商超直销”的生产经营模式，保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制，积极推行产品溯源建设，促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究，有一定基础，但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步；农业种植结构的调整，果业、养殖业以其他相关产业迅速发展，用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步；面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破［6］。

1．3存在问题

目前，物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管，并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段，存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题，迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目，加快建设应用示范基地，深入开展相关技术研发和集成创新，探索产业化应用模式，制定农业物联网应用标准规范，推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用［7－8］。

（1）农业信息化基本设施建设进展缓慢

区域不同，产业不同，资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐，原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低，农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。

（2）农业应用缺乏统一的物联网技术标准

在农业应用中没有统一的物联网技术标准，制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求，不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。

（3）无法满足农民科学技术培训、应用需求

我国农业从业者目前受教育程度普遍较低，应用和接受现代信息化技术能力较弱，加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。

（4）规模化农业生产力度不够

我国大部分地区农业种植集约化程度不高，规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位，不能形成集中管理、科学种植、按需种植，靠天吃饭的现象普遍存在。

（5）取得广泛应用的技术条件还不成熟

目前物联网技术发展势头良好，但仍处于起步阶段，技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及，突破了物联网应用瓶颈，物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。

1．4问题分析

农村综合信息服务平台建设，重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能，在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务，积极搭建基于物联网的公共服务共享平台，在国家和政府的政策引导和资金扶持下，积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。

（1）借鉴电子商务的设计理念和构建框架，建立农产品供应链物流模型，构建现代管理理念，最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台，突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。

（2）实行物联网产业发展的骨干企业培养工程，这种解决基于无线传感器网络的数据采集，无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理；基于物联网基础标准自主研发，无线视频传感器网络传输标准；信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理；节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。

（3）推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关，重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。

（4）探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准，是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。

（5）积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设，加强政府部门、从业者之间的合作，加强农业人才队伍建设，建立人才配套服务体系，最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。

（6）拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围，积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性，为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。

2可行性分析

工信部规［2011］552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出：加大物联网技术的标准化推进工程体系建设，积极推进关键技术创新工程，重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设，要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标，以提高农村信息服务质量和效果为抓手，以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体，大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。

（1）提升农村信息化基础设施建设，积极推进信息的“村村通”，积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节，疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道，建设农业公共信息数据库，搭建公共信息服务平台。

（2）积极依靠国家政策，农业部、工信部已经紧靠农业产业特点，初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准，促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展，真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准，分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准；使“智慧农业”发展科学规范。

（3）积极推进对农民的技术培训，不仅要对农民进行基本生产技能培训，而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训，探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术，传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理，实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式，最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。

（4）大力推行集约化、规模化农业生产，使分散农业生产形成团体化，以典型案例为对象，开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台，积极推进农民创收、增收。

（5）实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。

（6）构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站，及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。

（7）创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系，品种错时、错地耕种体系，作物个体生长监控体系，土壤分析体系，灌溉监控体系、生态、气象监控体系，市场风险监控预报体系，市场销售需求体系，运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题［7］，从技术上将保证“智慧农业”的发展，保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破，为解决我国粮食安全问题提供有力保障。

3发展策略

发展“智慧农业”，推广物联网技术在农业中的应用，加快转变农业发展方式，优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程，推动物联网技术在现代农业中的集成应用，全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力，推进农业技术和生产方式创新，提高农业产业综合竞争力［6］。

3．1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器，解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题，建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统，为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动，主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业，在国家物联网基础标准上，制定物联网农业行业应用标准，包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准，田间数据传输通讯协议标准，农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准，农业物联网项目建设规范等，指导农业物联网技术应用发展［8］。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设，创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式，按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则，在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用，完善农业物联网应用产业技术链，实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力，提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平，推进现代农业示范园区建设，进一步提升水平、健全体系、完善机制，提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构，促进农民增收，增加增收载体，使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”，切实充实农民的实得利益。

3．2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业，加快发展农产品加工业及流通业，推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度，加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新，探索建立涉农担保体系，扩大涉农有效担保品范围，探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织，大力引进和发展壮大龙头企业，培育知名品牌，延伸产业链条，促进产业融合，探索全产业链模式，构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点，迫切需要政府加大投入力度，统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用，发挥“人、财、物”投入的领头作用，这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题，而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题，因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入，同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作，保证农业物联网技术健康发展。

3．3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究，将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划，联合高等院校和科研院所和企业，加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训，提高农业物联网技术创新能力、应用能力；建立人才激励机制，稳定和扩大人员队伍，满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果，展示新品种、新技术，探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等，为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。

3．4合理布局，平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等，合理布局，平衡发展。提倡生态发展，绿色发展，节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广，资源整合和共享问题突出，为了减少重复投资，必须强化顶层设计，大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究，应做到协调统一，地域优势平衡发展。