第2章 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

2.1 概述

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)新方向。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）的概念于1999 年提出，是將所有物品通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等各類裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過(guò)操作終端，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。

近幾年開(kāi)始將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中，使農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在智能化培育控制、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測(cè)等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

1.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

所謂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長(zhǎng)、農(nóng)民生活、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通等信息的獲取，通過(guò)智能農(nóng)業(yè)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要素與農(nóng)作物栽培管理、禽畜飼養(yǎng)、施肥、植保以及農(nóng)民教育相結(jié)合，以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、交易和物流等各環(huán)節(jié)智能化程度，為建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入、完善基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和服務(wù)體系、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、推進(jìn)農(nóng)村綜合改革、提升農(nóng)村行政服務(wù)效能以及推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)提供新一代技術(shù)支撐平臺(tái)。既能改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，也能提高動(dòng)植物疫情疫病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

通過(guò)各種傳感器采集信息，以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問(wèn)題的位置，這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。

2.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢(shì)

（1）物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用包括：農(nóng)業(yè)資源管理、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、農(nóng)產(chǎn)品與食品安全、農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施。

① 農(nóng)業(yè)資源管理：農(nóng)地整治重大工程監(jiān)管；基本農(nóng)田數(shù)量、等級(jí)、利用效率、環(huán)境質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)化管理；農(nóng)用水資源管理、生產(chǎn)資料；

② 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理：農(nóng)田土壤、地表與地下水環(huán)境、大氣、光熱、氣象、災(zāi)害；

③ 生產(chǎn)過(guò)程管理：農(nóng)田精耕細(xì)作、設(shè)施農(nóng)業(yè)、健康養(yǎng)殖；

④ 農(nóng)產(chǎn)品與食品安全：產(chǎn)地環(huán)境、產(chǎn)品儲(chǔ)存、物流運(yùn)輸、營(yíng)銷；

⑤ 農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施：服務(wù)作業(yè)調(diào)度、工況監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。

（2）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

① 智能化。

高新技術(shù)不斷融合于農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化已成為提升農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的需要，能夠最大限度地發(fā)揮土壤和作物的潛力，做到既滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，又減少農(nóng)業(yè)物資的投入，從而降低物資消耗、增加利潤(rùn)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

② 節(jié)約型。資源的不足和環(huán)境的退化是人類面臨的重大問(wèn)題，也是我國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中不可忽視的問(wèn)題。積極推進(jìn)節(jié)約型農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水、節(jié)油、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種和節(jié)能的目標(biāo)，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的污染，取得較大的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的根本性轉(zhuǎn)變和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

③ 精準(zhǔn)化。隨著節(jié)約型、環(huán)保型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展理念的深入，精量及定位播種和育秧、精準(zhǔn)定位施肥及精量施藥等精準(zhǔn)農(nóng)藝生產(chǎn)需求的發(fā)展，對(duì)高科技精量化農(nóng)機(jī)裝備的需求日益增長(zhǎng)，給農(nóng)機(jī)產(chǎn)品配備精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)成為世界農(nóng)機(jī)發(fā)展的潮流。

④ 大型化。考慮到我國(guó)土地集中、規(guī)模加大、復(fù)式作業(yè)和節(jié)本增效等問(wèn)題，農(nóng)業(yè)機(jī)械化向大型發(fā)展的趨勢(shì)顯得尤為必要，這是因?yàn)榇笮娃r(nóng)業(yè)機(jī)械具有作業(yè)質(zhì)量好、效率高、均作業(yè)成本低和有利于進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，農(nóng)用動(dòng)力繼續(xù)大型化將是未來(lái)我國(guó)農(nóng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之一。

（3）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)不是噱頭而是機(jī)遇，物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展也必將深刻影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來(lái)。

① 與農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是在物中安裝傳感器和其他控制系統(tǒng)。將這一技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械上就可以實(shí)現(xiàn)讓土地說(shuō)話，通過(guò)及時(shí)收集和掌握作物生長(zhǎng)的一些重要參數(shù)，如土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、氣壓和CO2濃度等，可以摸索出植物生長(zhǎng)對(duì)溫度、濕度、光、土壤的需求規(guī)律，提供精準(zhǔn)的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)智能分析與智能控制，農(nóng)業(yè)機(jī)械能及時(shí)作出決策，精確地滿足植物生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境各項(xiàng)指標(biāo)的要求，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的效果。澳大利亞已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械，推出一種能識(shí)別莠草的噴霧器。這種噴霧器在田野移動(dòng)時(shí)，能借助專門的電子傳感器來(lái)識(shí)別莠草，發(fā)現(xiàn)莠草時(shí)才噴出除莠劑，從而大大節(jié)約了花費(fèi)的除莠劑，減輕了對(duì)環(huán)境的污染。許多研究所和大學(xué)也成功利用傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)大田及溫室土壤溫濕度及建立節(jié)水灌溉系統(tǒng)，隨時(shí)精確獲取作物需水信息，為精量灌溉提供科學(xué)依據(jù)。

② 與農(nóng)機(jī)4S體系的應(yīng)用。農(nóng)機(jī)4S體系是一種以整機(jī)銷售（Sale）、零配件（Spare-part）、售后服務(wù)（Service）、信息反饋（Survey、）四位一體為核心的農(nóng)機(jī)特許經(jīng)營(yíng)模式。對(duì)于這種新型的一條龍農(nóng)機(jī)經(jīng)營(yíng)服務(wù)模式，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以在運(yùn)輸、銷售、使用和回收等其他環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的定位追蹤。改進(jìn)農(nóng)機(jī)銷售商的庫(kù)存管理，實(shí)現(xiàn)快速供貨、適時(shí)補(bǔ)貨，并最大限度地減少儲(chǔ)存成本，提高效率，減少出錯(cuò)。即使在農(nóng)機(jī)作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，也可以準(zhǔn)確地定位，作出及時(shí)的補(bǔ)救，使損失盡可能降到最低。

③ 對(duì)氣候信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。農(nóng)業(yè)是對(duì)氣候條件依賴性很高且生產(chǎn)周期較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)，面對(duì)這些極端氣候現(xiàn)象，必然會(huì)給脆弱的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重危害，直接威脅百姓的米袋子和菜籃子的安全。因此，快速反應(yīng)、積極應(yīng)對(duì)極端氣候已成為農(nóng)業(yè)農(nóng)村面臨的一項(xiàng)極其緊迫而艱巨的任務(wù)。利用物聯(lián)網(wǎng)的感應(yīng)器技術(shù)原理，可以在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高農(nóng)業(yè)對(duì)洪水和干旱等破壞性自然災(zāi)害的抵御能力，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)的管理，降低氣候?yàn)?zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)社區(qū)的危害程度，同時(shí)建立農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)急體系來(lái)幫助農(nóng)民應(yīng)對(duì)氣候變化。如在農(nóng)業(yè)的水利水位上安裝水位測(cè)定感應(yīng)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水位數(shù)據(jù)的識(shí)別、采集和處理。

④ 在農(nóng)業(yè)應(yīng)急體系中的應(yīng)用。我國(guó)是世界上災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)之一。災(zāi)害的突發(fā)性、難以預(yù)料性是超乎人類想象的。如果處理得不及時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定，因此提高農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)急工作能力刻不容緩。考慮將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)合來(lái)構(gòu)建農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)急體系，一是可以對(duì)不同災(zāi)害的有關(guān)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，集中信息資源，建立災(zāi)害預(yù)警模型庫(kù)、告警信息指導(dǎo)模型庫(kù)，為災(zāi)害事故的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和防止提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支持，如在小型超低空飛行器底部支架上裝備數(shù)碼攝像機(jī)實(shí)時(shí)獲取地面蝗蟲(chóng)圖像，從而實(shí)現(xiàn)災(zāi)情預(yù)警：二是在一些極端環(huán)境下，可以迅速?zèng)Q策，調(diào)配農(nóng)業(yè)機(jī)械，做到運(yùn)轉(zhuǎn)有序、避免混亂，保證所需農(nóng)機(jī)裝備在最短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)送到災(zāi)區(qū)第一線，如一旦發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，可以及時(shí)調(diào)用農(nóng)業(yè)航空飛機(jī)及所需的農(nóng)用機(jī)械救災(zāi)；三是這樣有針對(duì)性地調(diào)用農(nóng)業(yè)機(jī)械可以避免運(yùn)輸費(fèi)用的浪費(fèi)，降低抗災(zāi)救災(zāi)的成本，最大限度地減輕農(nóng)業(yè)損失。

3.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的管理

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程的重要戰(zhàn)略，在實(shí)際發(fā)展中落實(shí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)于各個(gè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理平臺(tái)如圖2-1所示。農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其信息化、智慧化的程度則尤為重要。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的跟蹤研究及應(yīng)用，將從物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中提出新的應(yīng)用模式與應(yīng)用場(chǎng)景。

1）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人工生態(tài)系統(tǒng)，它遠(yuǎn)比自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生物種類少，食物鏈短，自我調(diào)節(jié)能力較弱，易受自然氣候、病蟲(chóng)害、雜草生長(zhǎng)的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，很大程度上受自然環(huán)境的約束，因而應(yīng)創(chuàng)造良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，才能取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有賴于森林、草原、水域等生態(tài)系統(tǒng)的支持、保護(hù)和調(diào)節(jié)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就其生產(chǎn)力來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)比自然生態(tài)系統(tǒng)更高，因此除太陽(yáng)光照外，還必須加入輔助能，如農(nóng)機(jī)、化肥、農(nóng)藥、排灌、收獲、運(yùn)輸、加工等，通過(guò)人類的勞動(dòng)和管理，只有不斷地調(diào)整和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，才能以較少的投入，得到最大的產(chǎn)出。通過(guò)集成大量科學(xué)合理的采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、建設(shè)一個(gè)智能分析模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境信息化管理平臺(tái)，能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問(wèn)與管理各個(gè)設(shè)備。

生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)將前端各類傳感器、后臺(tái)綜合分析管理平臺(tái)進(jìn)行科學(xué)集成，形成智能化的生態(tài)管理系統(tǒng)平臺(tái)，前端各類傳感器主要包含以下3類。

（1）電化學(xué)離子敏傳感器：土壤N、P、K，重金屬含量快速檢測(cè)等。

（2）生物傳感器：快速檢測(cè)、高致性細(xì)菌等。

（3）氣敏傳感器：農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、氣體污染、排放監(jiān)測(cè)等。

2）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理的目標(biāo)是利用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)改善生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率、提高投入資源的附加值、減少不必要的浪費(fèi)及資源損耗，從而滿足客戶需求。同時(shí)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)過(guò)程與管理，達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理與提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化管理。組織標(biāo)準(zhǔn)化將每個(gè)成員的職責(zé)及工作調(diào)配加以標(biāo)準(zhǔn)化，使組織的運(yùn)作在成員各司其職、分工協(xié)作下發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量。物料標(biāo)準(zhǔn)化以減少資源浪費(fèi)便于管理。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化制定各項(xiàng)工作流程與注意事項(xiàng)。管理標(biāo)準(zhǔn)化建立各項(xiàng)管理指標(biāo)，并以此作為評(píng)價(jià)實(shí)際作業(yè)的依據(jù)，了解實(shí)際運(yùn)作的水平，并進(jìn)行調(diào)整和控制。

（2）精耕細(xì)作管理。精耕細(xì)作在一定面積的土地上，投入較多的生產(chǎn)資料和勞動(dòng)，采用先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行細(xì)致的土地耕作，以提高單位面積產(chǎn)量。

（3）設(shè)施農(nóng)業(yè)管理。設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用人工建造的設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫自然的束縛，走向現(xiàn)代工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必由之路，同時(shí)也是農(nóng)產(chǎn)品打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的反季節(jié)上市，進(jìn)一步滿足多元化、多層次消費(fèi)需求的有效方法。設(shè)施農(nóng)業(yè)在農(nóng)林牧副漁業(yè)所占比重標(biāo)志著農(nóng)業(yè)的進(jìn)化程度，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要標(biāo)志。

（4）健康種植。采用科學(xué)的種植方法與管理，實(shí)現(xiàn)健康種植，提高農(nóng)作物的品質(zhì)與產(chǎn)量，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)增加與效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，通過(guò)采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、二維碼技術(shù)，并建設(shè)一個(gè)智能分析模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問(wèn)與管理各個(gè)設(shè)備。

3）控制危害與損失的農(nóng)產(chǎn)品安全管理

農(nóng)產(chǎn)品安全管理系統(tǒng)，主要功能是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全進(jìn)行全程監(jiān)控管理，為企業(yè)農(nóng)產(chǎn)品安全提升到新的高度，從而向消費(fèi)者提供安全、可靠、高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品。

（1）質(zhì)量安全管理。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理以農(nóng)業(yè)企業(yè)檔案數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，圍繞“生產(chǎn)、庫(kù)存、銷售”3條主線，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)活動(dòng)、銷售狀況實(shí)施電子化管理。

（2）物流運(yùn)輸安全管理。基于物聯(lián)網(wǎng)物流運(yùn)輸管理是采用信息化、智能化、可視化等先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征。采用紅外、激光、無(wú)線、編碼、識(shí)別、定位、傳感器、RFID等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸安全。

4）農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯安全管理

為了使消費(fèi)者充分了解農(nóng)產(chǎn)品的種源情況、生產(chǎn)基地環(huán)境質(zhì)量、生產(chǎn)操作過(guò)程、用料情況、加工銷售過(guò)程等各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合目前先進(jìn)的條碼技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的流通進(jìn)行編碼，從而建立安全的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全程追溯管理。

通過(guò)一系列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全管理。如質(zhì)量安全管理。它采用各傳感器、視頻設(shè)備、GIS地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、二維碼技術(shù)，并建設(shè)一個(gè)智能分析模型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)質(zhì)量安全管理平臺(tái)，能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問(wèn)與管理各個(gè)設(shè)備。

5）農(nóng)業(yè)物流運(yùn)輸安全管理

基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、GIS等多種技術(shù)，在物流過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車輛定位、運(yùn)輸物品監(jiān)控，在線調(diào)度與配送可視化與管理，可實(shí)現(xiàn)與物流作業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)信息、訂單信息對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。

供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)采用二維碼技術(shù)、RFID技術(shù)、GIS與GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈可追溯平臺(tái)，能夠在互聯(lián)網(wǎng)及桌面電腦、智能手機(jī)等終端上進(jìn)行系統(tǒng)訪問(wèn)。

6）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施管理

隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展和裝備大量使用，各種農(nóng)業(yè)等設(shè)施裝備的問(wèn)題日益突出，事故隱患增加。為進(jìn)一步提升設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備安全及生產(chǎn)水平，需要建設(shè)一套完善的農(nóng)業(yè)裝備管理系統(tǒng)來(lái)滿足日益發(fā)展的需要。

設(shè)施裝備是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。加強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備的維護(hù)管理，減輕氣候劇烈變化對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，為確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)正常。該系統(tǒng)方案使用的主要技術(shù)手段是采用傳感器、視頻監(jiān)控；并建立裝備與設(shè)施信息庫(kù)、狀態(tài)庫(kù)、調(diào)度服務(wù)庫(kù)及智能分析平臺(tái)。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源整合，形成技術(shù)體系并進(jìn)行應(yīng)用與推廣。這對(duì)改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，提高動(dòng)植物疫情疫病防控能力，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要是傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)（身份識(shí)別技術(shù)）、通信技術(shù)、智能處理技術(shù)等。

1）傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中感知事物、傳輸數(shù)據(jù)的重要手段，可以構(gòu)成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要的觸角和神經(jīng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等方面。

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)關(guān)和監(jiān)測(cè)中心三部分組成。分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括土壤溫度、濕度、大氣氣壓、風(fēng)速、作物生長(zhǎng)情況等。傳感器的類型可以根據(jù)需要監(jiān)測(cè)的農(nóng)田參數(shù)進(jìn)行選擇，如溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器、光照強(qiáng)度傳感器等。傳感器節(jié)點(diǎn)以ZigBee自組網(wǎng)方式構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)一跳或多跳的無(wú)線通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線網(wǎng)關(guān)。無(wú)線網(wǎng)關(guān)接收傳感器節(jié)點(diǎn)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)其他外部的網(wǎng)絡(luò)（Internet或GPRS）將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)對(duì)目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域發(fā)出各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的查詢請(qǐng)求命令，并對(duì)收集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為農(nóng)業(yè)專家決策并制定農(nóng)田變量作業(yè)處方提供主要數(shù)據(jù)源和參數(shù)。

2）射頻識(shí)別技術(shù)（身份識(shí)別技術(shù)）

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要在感知層中對(duì)大量的物體進(jìn)行個(gè)體標(biāo)識(shí)，即身份識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別RFID（Radio Frequency Identification）標(biāo)簽技術(shù)已成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)物體感知識(shí)別的主要技術(shù)，并且通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。

RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別過(guò)程無(wú)須人工干預(yù)。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和中央信息系統(tǒng)三個(gè)部分組成，電子標(biāo)簽可分為依靠自帶電池供電的有源電子標(biāo)簽和無(wú)自帶電源的無(wú)源電子標(biāo)簽。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器發(fā)出的射頻信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)后，無(wú)源電子標(biāo)簽憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，有源電子標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)來(lái)傳遞自身的產(chǎn)品信息。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到信息并解碼后，將信息送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

RFID技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管中的應(yīng)用越來(lái)越普及，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯中的研究也取得了一定進(jìn)展。RFID技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)的應(yīng)用可深入農(nóng)產(chǎn)品原料、產(chǎn)品加工、物流銷售各方面。在農(nóng)畜產(chǎn)品飼養(yǎng)環(huán)節(jié)上，RFID技術(shù)可以用來(lái)標(biāo)識(shí)動(dòng)物、記錄和控制瘟疫等，主要有項(xiàng)圈電子標(biāo)簽、紐扣式電子耳標(biāo)、耳部注射式電子標(biāo)簽以及通過(guò)食道放置的瘤胃電子標(biāo)簽等方式來(lái)記錄動(dòng)物的信息。

3）通信技術(shù)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的通信技術(shù)根據(jù)其作用不同大致可以分為兩類：一類為無(wú)線通信技術(shù)，即農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中短距無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)物與物之間的通信，如無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)RFID，WSN中常用到的低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通信技術(shù)ZigBee，此外還有UWB，Wi-Fi，WiMax，Bluetooth，6LoWPAN等技術(shù)；另一類為從無(wú)線通信到傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，包括GSM，TD-SCDMA等蜂窩網(wǎng)絡(luò)，WLAN，WPAN等專用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，Internet等各種網(wǎng)絡(luò)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入是通過(guò)網(wǎng)關(guān)來(lái)完成的。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的無(wú)線通信技術(shù)將繼續(xù)致力于滿足微型化、低功耗、高可靠性的要求，如低功耗射頻芯片、片上天線、毫米波芯片的研究也將成為熱點(diǎn)。

4）智能處理技術(shù)

針對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知層收集的海量數(shù)據(jù)，處理層將對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，云計(jì)算的“云端”就在處理層，主要通過(guò)數(shù)據(jù)中心來(lái)提供服務(wù)對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。云計(jì)算是一種新興的計(jì)算模式，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。云計(jì)算主要采用數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別、搜索引擎、數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，向物聯(lián)網(wǎng)提供大容量、高性能的決策判斷和處理控制等功能。

5.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)見(jiàn)表2-1。