农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

陈小利,林 静

(宁德职业技术学院,福建 宁德 355000)

0 引言

我国老龄化现象的不断加重,劳动力的成本也在不断增加,农产品的价格在不断提升。因此,农业物联网的技术可以提升我国农业生产率。物联网技术是一个非常复杂的系统,涉及信息科技和相关电子计算机等,随着我国传统农业的技术升级要求,物联网技术在我国开始初步运用。

1 农业物联网技术进展

设置更加专业的物联网系统,将更加准确的数据信息通过共享的方式,将数据进行接口,通过外部访问协议提升整个农业系统的外部环境,让相关设备达到技术共享,实现不同的农业数据储存。建立完善的农业业务模型,需要对农业进行智能化信息处理,保证农业智能控制。

农业物联网可以帮助我国实现农业物联网技术应用。农业物联网构架是一种底层的控制网络,通过大量的农业数据存储系统和业务模型的建立,顶层平台与各部分接入口通过数据来进行融合,并且通过最底层的控制网络和不同的行业设备的组织网络,通过设置相关的业务模型标准来将通道打开,并且把更多的农业数据储存下来。在此过程中,还需要设置更加详细的用户访问通道,使整个系统标准更加准确,并且还要制定相关的模型标准化,为农业物联网建设打好基础,一般以设备为主要内容来更好地实现网络自动化管理。

这些年来,我国不断地提升对农业物联网技术的要求,并且我国的农业物联网行业正在开展相关的标准化传感器网络工作。国家相关的农业物联网行业多学科研究交错,也要将深度进行延伸,因此需要我国相关的农业物联网行业制定更加完善的制度体系,这样才能够促进我国农业物联网的持续高速发展。

2 农业信息感知技术进展

农业个体标识技术需要将统一的标识体系作为农业物联网建设的重要基础,建立更加健全的农业物联网,需要提升相关技术。农业物联网是通过全球定位系统和基础网络,加上传感器等各种信息进行技术承载才能真正实现准确定位,对技术实施员和传感器等各项农业设备进行精准的定位,并记录信息,建立统一的标识体系,建立无线传感器网络,保证标识技术得到统一的规划。避免重复对信息资源进行建设,及时发现技术问题,将这些问题进行处理和解决,这样才能保障农业监测环境信息的精准性。

射频识别是一项没有限制的网络通信技术,一般是根据对无线信号进行自动的判别,并且通过对于物体的感知来获取大量的数据信息。这种数据识别的优势非常多,其可以防止水源进入,而且还抗高温,在读取数据的过程中,距离相对远,并且也可以对数据进行自动加密,存储大量的数据信息,在后期对信息进行更改时也非常便捷,很好地解决了传统的网络技术问题。这些年来,这项技术在质量追溯和各项管理方面达到了令人满意的效果。将精准的定位信息进行延伸,导航中设置定位内容,通过各项研究内容,对各项参数系统进行采纳,通过位置的判定对其进行评估,将这项技术中信号和其他信号的位置结合,实现物体位置标识定位和自主导航。

3 农业信息感知机理与工艺

3.1 电学感知机理与工艺

电学感知机理在我国农业物联网中,主要是用在对温度和湿度进行测量,通过借鉴法的形式,对土壤水分进行测量并观察土壤中的含水率,并且通过时域反射法对土壤水分进行测量,这是我国内外普遍运用的方法。

3.2 遥感学感知机理

遥感学的理论基础主要是相关物质成分,在有差异性的波段电磁波下的光谱吸收和反射特征,这项技术可以提高覆盖面积,并且将它的周期缩短,还可以获得更大的经济效益,在对大面积露天农业生产进行调查和监测时有特殊的作用,它能够更好地帮助农业作物解决农业种植中所出现的问题[2]。

现在很多农业信息感知技术还在不断地进行加工模式的升级,以确保各项工艺的精确度,有效降低感知的成本。根据电化学理论,光学电学感知机理的农业传感器会很大程度对感知机理的相关硬件进行改善。在此过程中,要不断地对机理的优势特点进行关注,对多种形式的农业传感器进行探究和分析,无人机摇杆的精准摇杆是一种非常特殊的农业感知原理。实现精准化的农业技术,需要注重对遥感学数据进行处理,并且对其及时进行升级。

4 农业智能信息处理技术进展

4.1 基于农业物联网的大数据技术

随着我国信息技术的不断升级和发展,很多行业更加注重通过利用计算机技术来促进行业的发展。计算机存储技术的飞速发展数据量已经进入了ZB时代,处理的信息量已经超过了计算机在处理数据过程中所使用的内存量。在新的分布系统构架和计算机模型的运行中不断出现,这种新型的技术条件使大量的数据得到了整合和管理。

农业数据一般是对各式各样的农业智能对象和系统进行反映,这种大数据技术一般是通过各种各样的形式结构,将更多农业数据通过抽象的展示,不断地对农业生产形式和加工形式进行产业链的提取,将信息有效展示出来。把握农业的对象和相互之间的关系,使整个农业的研究和实施数据变得更加准确。

4.2 基于农业物联网大数据的人工智能技术

人工智能根据计算机网络技术模拟,并且实现智能化。人工智能主要有3个核心技术,第一是表示技术,第二是运算技术,第三是求解技术。农业人工智能主要是指人工智能技术在农业生产和业务办理的主要表现,农业方面的人工智能的研究方向主要可以分为4个方面,第一是知识表现,知识表现所研究的内容是对农业知识进行数字化和决策方面的知识。第二是农业模式识别,主要是对农业的对象进行研究。第三,在开展农业规划时,要对农业机械的智能化工作进行研究。第四,对农业信息搜寻时,要对农业相关的信息资料进行信息搜寻。

我国农业人工智能主要研究的问题是农业模式识别和农业智能规划。农业识别主要研究的方向是如何与同样深度的学习算法进行融合。农业智能规划的研究方向主要更看重建模,并且进行方法的控制。在国际上农业人工技术在二十世纪初就开始被研究。很多农业发达国家已经开始进行商业化的耕种、采摘等面向单一农业业务的智能机器人。同时,比较健全的智能土壤勘测和虫害识别和鉴定系统被研发出来。我国的农业人工技术在对农产品的物流方面的研究,还缺乏经验,所以需要不断深入研究,才能促进我国农业人工智能技术的发展。

5 农业环境智能监控与决策平台

农业智能环境监控一般都是利用传感器的技术,采集相关信息来进行决策分析,对整个农业的生产环境进行分析,使得农业产量更加丰富,农业生产率效率更高。目前来看,国内和国外已经出现了很多农业场景的环境智能监控平台,可以更好地实现农业物联网的自动化环境监控业务。为了保障居民用水的安全性,我国和国外都研究出低成本、低耗能的实时监控水质网络系统,对水温和水中的pH酸碱度和导电率进行监测,对其进行实时的监控和数据分析,所监测的网络数据可以通过互联网进行实时查看和分析,所耗费的成本相对较低。

6 结语

随着我国对农业物联网技术的需求日益增长,智能化的物联网技术已经成为我国农业物流发展的一种趋势,传感器国产化是我国农业物联网的发展方向,确保传感器更加稳定和可靠,但是仍需要对国产的传感器进行技术革新,要想更进一步推动我国农业物联网的发展,需要建立统一的系统平台,这样才能保证农业物联网、大数据和人工智能等各项智能装备技术的信息集成。