智慧农业系统及技术特点:
智慧农业是物联网技术在现代农业领域的应用,主要有监控功能系统、智能控制系统、实时图像与视频监控功能。
(1)监控功能系统:根据无线网络获取的植物生长环境信息,如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。
(2)监测功能系统:在农业园区内实现自动信息检测与控制,通过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。
(3)实时图像与视频监控功能:农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络,通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
农业生产环境监控:通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点,实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析,从而有针对性地投放农业生产资料,并根据需要调动各种执行设备,进行调温、调光、换气等动作,实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全:利用技术,建设农产品溯源系统,通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测,实现农产品追踪、清查功能,进行有效的全程质量监控,确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节,实现全过程严格控制,使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程,从而为食品供应链提供完全透明的展现,保证向社会提供优质的放心食品,增强用户对食品安全程度的信心,并且保障合法经营者的利益,提升可溯源农产品的品牌效应。

智慧农业的益处
智慧农业能够有效改善农业生态环境。将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体,并通过对其物质交换和能量循环关系进行系统、精密运算,保障农业生产的生态环境在可承受范围内,如定量施肥不会造成土壤板结,经处理排放的畜禽粪便不会造成水和大气污染,反而能培肥地力等。
智慧农业能够显著提高农业生产经营效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业。
智慧农业能够彻底转变农业生产者、消费者观念和组织体系结构。完善的农业科技和电子商务网络服务体系,使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识,获取各种科技和农产品供求信息;专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑,指导农业生产经营,改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式,彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。另外,智慧农业阶段,农业生产经营规模越来越大,生产效益越来越高,迫使小农生产被市场淘汰,必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。

智慧农业发展趋势
智慧农业通过生产领域的智能化、经营领域的差异性以及服务领域的全方位信息服务,推动农业产业链改造升级;实现农业精细化、高效化与绿色化,保障农产品安全、农业竞争力提升和农业可持续发展。因此,智慧农业是我国农业现代化发展的必然趋势,需要从培育社会共识、突破关键技术和做好规划等方面入手,促进智慧农业发展。
实现精细化,保障资源节约、产品安全。一方面,借助科技手段对不同的农业生产对象实施精确化操作,在满足作物生长需要的同时,保障资源节约又避免环境污染。另一方面,实施农业生产环境、生产过程及生产产品的标准化,保障产品安全。生产环境标准化是指通过智能化设备对土壤、大气环境、水环境状况实时动态监控,使之符合农业生产环境标准;生产过程标准化是指生产的各个环节按照一定技术经济标准和规范要求通过智能化设备进行生产,保障农产品品质统一;生产产品标准化是指通过智能化设备实时精准地检测农产品品质,保障最终农产品符合相应的质量标准。
实现高效化,提高农业效率,提升农业竞争力。云计算、农业大数据让农业经营者便捷灵活地掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等等,准确判断农作物是否该施肥、浇水或打药,避免了因自然因素造成的产量下降,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力;通过智能设施合理安排用工用时用地,减少劳动和土地使用成本,促进农业生产组织化,提高劳动生产效率。互联网与农业的深度融合,使得诸如农产品电商、土地流转平台、农业大数据、农业物联网等农业市场创新商业模式持续涌现,大大降低信息搜索、经营管理的成本。引导和支持专业大户、家庭农场、农民专业合作社、优秀企业等新型农业经营主体发展壮大和联合,促进农产品生产、流通、加工、储运、销售、服务等农业相关产业紧密链接,农业土地、劳动、资本、技术等要素资源得到有效组织和配置,使产业、要素集聚从量的集合到质的激变,从而再造整个农业产业链,实现农业与二、三产业交叉渗透、融合发展,提升农业竞争力。
实现绿色化,推动资源永续利用和农业可持续发展。2016年中央一号文件指出,必须确立发展绿色农业就是保护生态的观念。智慧农业作为集保护生态、发展生产为一体的农业生产模式,通过对农业精细化生产,实施测土配方施肥、农药精准科学施用、农业节水灌溉,推动农业废弃物资源化利用,达到合理利用农业资源、减少污染、改善生态环境,即保护好青山绿水,又实现产品绿色安全优质。借助互联网及二维码等技术,建立全程可追溯、互联共享的农产品质量和食品安全信息平台,健全从农田到餐桌的农产品质量安全过程监管体系,保障人民群众舌尖上的绿色与安全。利用卫星搭载高精度感知设备,构建农业生态环境监测网络,精细获取土壤、墒情、水文等农业资源信息,匹配农业资源调度专家系统,实现农业环境综合治理、全国水土保持规划、农业生态保护和修复的科学决策,加快形成资源利用高效、生态系统稳定、产地环境良好、产品质量安全的农业发展新格局。
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