智慧農(nóng)業(yè)的定義
智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟,或智慧經(jīng)濟形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)。
對于發(fā)展中國家而言,智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟主要的組成部分,是發(fā)展中國家消除貧困、實現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢、經(jīng)濟發(fā)展后來居上、實現(xiàn)趕超戰(zhàn)略的主要途徑。
系統(tǒng)技術(shù)特點
智慧農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,主要有監(jiān)控功能系統(tǒng)、監(jiān)測功能系統(tǒng)、實時圖像與視頻監(jiān)控功能。
(1)監(jiān)控功能系統(tǒng)
根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)獲取植物生長環(huán)境信息,如監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。其它參數(shù)也可以選配,如土壤中的PH值、電導(dǎo)率等等。
監(jiān)控功能系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理,實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理、動態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶。
系統(tǒng)根據(jù)以上各類信息的反饋對農(nóng)業(yè)園區(qū)進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。
(2)監(jiān)測功能系統(tǒng)
在農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)實現(xiàn)自動信息檢測與控制,通過配備無線傳感節(jié)點,太陽能供電系統(tǒng)、信息采集和信息路由設(shè)備配備無線傳感傳輸系統(tǒng)。
每個基點配置無線傳感節(jié)點,每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。
根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息。
(3)實時圖像與視頻監(jiān)控功能
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)上作物與環(huán)境、土壤及肥力間的物物相聯(lián)的關(guān)系網(wǎng)絡(luò),通過多維信息與多層次處理實現(xiàn)農(nóng)作物的最佳生長環(huán)境調(diào)理及施肥管理。
但是作為管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員而言,僅僅數(shù)值化的物物相聯(lián)并不能完全營造作物最佳生長條件。
視頻與圖像監(jiān)控為物與物之間的關(guān)聯(lián)提供了更直觀的表達(dá)方式。
智慧農(nóng)業(yè)的意義
我國是農(nóng)業(yè)大國,而非農(nóng)業(yè)強國。
近30年來果園高產(chǎn)量主要依靠農(nóng)藥化肥的大量投入,大部分化肥和水資源沒有被有效利用而隨地棄置,導(dǎo)致大量養(yǎng)分損失并造成環(huán)境污染。
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為主,傳統(tǒng)耕種只能憑經(jīng)驗施肥灌溉,不僅浪費大量的人力物力,也對環(huán)境保護與水土保持構(gòu)成嚴(yán)重威脅,對農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
針對上述問題,利用實時、動態(tài)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集系統(tǒng),實現(xiàn)快速、多維、多尺度的果園信息實時監(jiān)測。
在信息與種植專家知識系統(tǒng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)農(nóng)田的智能灌溉、智能施肥與智能噴藥等自動控制。突破果園信息獲取困難與智能化程度低等技術(shù)發(fā)展瓶頸。
目前,我國大多數(shù)水果生產(chǎn)主要依靠人工經(jīng)驗盡心管理,缺乏系統(tǒng)的科學(xué)指導(dǎo)。設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展,對于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程具有深遠(yuǎn)的影響。
作為現(xiàn)代信息技術(shù)三大基礎(chǔ)(傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù))的高度集成而形成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)由數(shù)量眾多的低能源、低功耗的智能傳感器節(jié)點所組成,能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,并對其進行處理,獲得詳盡而準(zhǔn)確的信息。
要實現(xiàn)高水平的信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和優(yōu)化設(shè)施生物環(huán)境控制,信息獲取手段是最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到基站主機以及需要這些信息的用戶,同時用戶也可以將指令通過網(wǎng)絡(luò)傳送到目標(biāo)節(jié)點使其執(zhí)行特定任務(wù)。
智慧農(nóng)業(yè)為解決我國城鄉(xiāng)居民消費結(jié)構(gòu)和農(nóng)民增收,為推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮了重要作用。