农业物联网,势不可挡!

早上8点,第一缕阳光射进窗户,你开始起床,终端设备传来第一条信息:告知你今日天气状况以及全天日程安排。当你走出家门,坐进驾驶室,终端设备会显示目前城市拥堵状况以及最快捷的交通线路。9点,你顺利抵达公司,开始办公。11点,终端设备根据你的身体状况和个人喜好,给你选择午餐搭配以及满意的就餐地点。下午5点,你驱车回家,家里的食品储量可以在终端设备上实时查看,以决定是否需要购物。同时,热水器已自动加热,为你准备好洗浴用水。晚上8点,你通过在线医院做了一次身体检查,然后查看了今天的电话留言、私人来访等信息。9点,你看了一部最近热捧的电影。10点安睡。

  好莱坞电影已经无数次向我们描绘过其中的某个场景或者片段。然而这种生活画面被定义还是在2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)发布了互联网报告《2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

  物联网是在计算机、互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的"Internet ofThings"。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行"交流",而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

  物联网概念被提出以后,迅速风靡全世界,已成为全球瞩目的关键词,被业界广泛认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。物联网所要实现的就是物与物之间的互联、共享、互通。众所周知,互联网开端于美国军方在美国西南部几所高校之间构建的信息传递网络,从而实现了人与人之间的即时沟通和即时数据共享,而物联网要实现的是物与物之间的的信息互联,而人可以在这一网络中对信息进行整合,乃至远程控制。

  在文章开头描述的一天生活场景中,物联网已经应用到了智能交通、智能医疗、智能家居、智能城市、智能农业、乃至智能司法、智能环保等诸多领域。

一、物联网的基础

1、传感设备

  射频识别、传感器以及智能嵌入技术是物联网的基础。因为它们是探测和获取外部信息源头的较为简便的设备,也是物联网未来发展的根本。而传感技术也有赖于电子产业以及电子元器件的发展和更新。在此基础之上,通过智能软件完成对庞杂信息的整合。

2、互联网

  互联网可以说是物联网发展的平台。互联网经过建设、发展以及成熟,已经有近半个世纪的历程。在这一过程中,互联网已经拥有自己的商业模式和运营思路,理论也趋于完善。而物联网构建于互联网基础之上,不但是大大减少了建设的成本,而且可以享用互联网已经形成的部分技术和商业模式。这无疑是建立物联网的一条捷径。

二、物联网应用领域

  物联网可以应用的领域颇为广泛,实际上某些领域已经部分实现了物联网的应用,只是还没有进行大面积的推广和系统总结。比如在物流领域,购买者已经可以通过条形码实时追踪物品动态。在消费领域,消费者可以通过手机了解商品的成分、产地、日期等信息。当然,物联网更大的作用还在于应用到生产生活等系统领域。

1、智能交通

  物联网在交通领域的应用主要有以下几个方面:

  通过无线视频监控平台和GPS定位功能对公交车辆状态和路线进行实时监控。

  通过高清摄像头以及电子警察对车辆进行管理和快速处置。

  通过将二维码应用于手机,可实现手机凭证业务,利用手机进行小额支付。

  通过全球定位系统,司机可以对车辆的位置与速度、车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理。

2、智能农业

  智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

3、智能医疗

  智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备,对家中病人或老人的生理指标进行自测,并将生成的生理指标数据通过电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。

4、智能家居

  智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体,将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化,通过宽带、固话和3G无线网络,可以实现对家庭设备的远程操控。

  在这些应用领域之中,又数在农业领域的应用最具有潜力和颠覆意义。以下笔者将以农业方面的应用予以详细说明。

三、物联网与精细农业相结合

  在农业领域的应用包括农业环境监测、温室控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方方面面。

  以实现农业环境远程监控与诊断管理为主要目标,中国农业科学院在国内较早地开展了基于M2M技术和物联网理念的研究开发,目前初步形成可应用于各类农业环境监测和诊断的网络化技术和产品,已经在设施农业、农田作物、野外台站、工厂化养殖等领域示范应用。如果不断扩大应用范围,进一步完善相关技术,即可形成农业环境监控物联网。应用该研究成果可针对大规模农业园区、设施农业和野外农田,离散部署无线传感器节点,组建无线传感器网络,对作物生长环境、农业气象要素,如空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等进行动态实时采集,并通过GPRS/CDMA/3G移动通信网络实时传输至远程中心服务器,中心服务器接收存储数据,结合对应的诊断知识模型对数据解析处理,以达到分布式监测,集中式管理。

  农业领域实现物联网一方面是物联网技术逐渐成熟的标志,另一方面也是农业未来发展前景的需要。因为农业生产正在进入精细农业阶段,精确农业(PrecisionAgriculture ) 是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的"系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理",调动土壤生产力,以最少的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。

  通过物联网和精细农业相结合,农业生产可实现以下三大系统:

1、精确农业物联网监测平台

  研究智能农业大棚中的物联网技术,建立无线网络监控平台。结合农业领域专用系列传感器对农产品生长环境中的温湿度、PH值、光照以及土壤养分等数据进行采集和传输。

2、精准农业的数字化管理系统

  数字化管理技术主要研究温度、化学等多种传感器对农产品的生长过程全程监控和数据化管理;结合RFID电子标签在培育、生产、质检、运输等过程中,进行可识别的实时数据存储和管理,实现农业生产的标准化、网络化、数字化。

3、物联网感应的智能农业灌溉系统

  通过采用高精度土壤温湿度传感器,依据土壤墒情和作物用水次第施行精准灌溉,不但能有效处置农业灌溉用水使用率低的疑问,缓解水资源日趋紧张的矛盾,并且还为作物提供了更好的生长环境,充沛发扬现有节水配备的作用,优化调度,提高效益,使灌溉愈加迷信、简约,提高维护水平。

  可以说,物联网的应用不是噱头而是机遇,尤其以农业方面的应用最为意义重大。农仪企业要抓住物联网建设的重大历史机遇,做到早学习、早认识、早研究、早部署、早见效,积极探索物联网与现代农业应用结合点,确立研究及应用方向。以此影响乃至引领农业的未来。

四、物联网成本以及风险

  物联网的成本不仅有硬件设备的安装以及软件配套的成本,更重要的是和收益相比较的成本。因为这决定了物联网应用的范围和纵深。比如,在农业领域的智能农业应用,不管是对于农业环境的检测,还是农田机械设施的自动控制,其成本与人工的成本到底有多大优势?如果没有较大的成本优势,就很难进行大面积的商业化推广。再比如,在家电方面的应有,对于家电产品的智能控制,增加的成本是否能够消弭给消费者带来的实惠,这是市场能否接受产品首要考虑的问题。总之,物联网技术要得以推广,在短期来看,要能够实现投入和产出的均衡,如此,才能有一个长远的未来,否则,物联网只能先行在小领域内实现应用,那样距离真正的"物联网时代"还有很远。

  另外,技术的发展正在显现一种特征:那就是商业化的推广逐渐形成了"自上而下"的模式,这改变了过去技术革新产生、改进于底层的模式。这也就难免会产生"泡沫""泡沫"产生于对未来预期的过高。只要我们回顾一下过去很多领域的"泡沫":房地产、金融泡沫、互联网泡沫,其中又以"互联网"泡沫为甚,因为人们对于新事物总有接受的过程,以及投资者对于行业的不切实际的期望所致。物联网亦是如此,据笔者统计,目前已经有数十个省市制定了物联网发展的产业政策,各地物联网规划也是如火如荼。物联网的发展更应该切实考虑我国廉价的人力资本因素和市场需求,同时,也应建立资本完善的退出机制,这样虽然不能完全避免"泡沫"的产生,至少对"泡沫"有一定的挤压作用。

  基本的哲学原理告诉我们:新旧食物的区分不在于产生的前后、力量的强弱以及形式的新奇与否,而在于能够与现实需求有高度的契合、能够对市场反应做出灵活的变通以及不断在自身中植入创新的基因。物联网作为一个新的事物,一方面发展前景是广阔和具有潜力的,另一方面其发展路径、发展模式以及发展进程还有待观察和检验。


热门微信推荐


物联网/传感器/智能家居
智能物联网[wsn18511059000]智能物业,智能家居,智能农业,智能养殖等基于物联网工程

推荐指数:★★★★★


涉农资讯和活动
涉农主题沙龙[snztsl]一己是人,众人是天;与其在别处仰望,不如在这里并肩

推荐指数:★★★★★


目录