種(zhǒng)植業離不開(kāi)澆水、施肥、打藥，農民種(zhǒng)地憑經(jīng)驗、靠感覺，他們面(miàn)朝黃土背朝天地在田裡(lǐ)耕作，并把這(zhè)些經(jīng)驗和方法一代代相傳。然而這(zhè)些瓜果蔬菜該不該澆水、施肥、打藥，怎樣(yàng)才能(néng)保持适宜的濃度、溫度、濕度、光照，如何實行按需供給，這(zhè)些以往在作物不同生長(cháng)周期憑經(jīng)驗、靠感覺“模糊”處理的問題，農業物聯網開(kāi)始了實時(shí)定量的把關。作爲集成(chéng)新一代信息技術的戰略性新興産業之一，物聯網創造的“種(zhǒng)地”模式，已經(jīng)成(chéng)爲彌補傳統農業弊端的一種(zhǒng)新型農業模式。這(zhè)種(zhǒng)通過(guò)物聯網技術開(kāi)啓的智慧風暴，讓農民實現了“環境可測、生産可控、質量可溯”的目标，确保農産品質量過(guò)關，引導現代農業發(fā)展。
什麼(me)是農業物聯網?
簡單說，農業物聯網（呼和浩特物聯網）即在大棚控制系統中，運用物聯網系統的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設備，檢測環境中的溫度、相對(duì)濕度、PH值、光照強度、土壤養分、CO2濃度等物理量參數，通過(guò)各種(zhǒng)儀器儀表實時(shí)顯示或作爲自動控制的參變量參與自動控制，保證農作物有一個良好(hǎo)的、适宜的生長(cháng)環境。遠程控制的實現使種(zhǒng)植人員在辦公室就(jiù)能(néng)對(duì)多個大棚的環境進(jìn)行監測控制。采用無線網絡測量獲得作物生長(cháng)的合适條件，可以爲溫室準确調控提供科學(xué)依據，達到增産、提高品質、調節生長(cháng)周期、提高經(jīng)濟效益的目的。
對(duì)于物聯網技術在農業中的應用，基礎技術是傳感器網絡的完善。傳感系統的完善與否直接影響著(zhe)整個農業物聯網技術的運行。
農業物聯網由感知層、傳輸層和處理層構成(chéng)。感知層的傳感器技術、條碼技術、定位等技術采集的數據信息通過(guò)傳輸層的有線、無線傳感器網絡技術和移動通信技術傳輸到處理層的農業預測、診斷、控制、決策以及預警等智能(néng)化模塊。
一、關鍵技術
1、農業物聯網感知技術
目前，光溫水氣熱等環境傳感器應用相對(duì)成(chéng)熟，土壤傳感器是研究的熱點，通過(guò)電磁波反射或吸收能(néng)量水平的大小可判斷土壤結構，根據離子選擇性膜電極與被(bèi)測離子溶液間的點位輸出可測定土壤裡(lǐ)的特定離子。利用光學(xué)和電磁學(xué)原理制成(chéng)的動植物生命信息傳感器也是研究的熱點和難點之一。
2、農業物聯網傳輸技術
當前，我國(guó)農業物聯網中的傳輸技術主要爲無線和有線傳感網絡技術以及移動通信技術。其中，無線傳感網絡技術的應用較常見，國(guó)外無線傳感器網絡應用已經(jīng)到了實踐階段。
荷蘭的一個農業物聯網項目將(jiāng)無線傳感器網絡技術應用到馬鈴薯生長(cháng)環境的監測中，生産者可根據監測結果控制疫病，從而實現防患于未然。我國(guó)農業物聯網的信息傳輸技術處于試驗階段，有學(xué)者構建無線傳感網絡監控系統，該系統可對(duì)種(zhǒng)植環境進(jìn)行實時(shí)監測，園區布置的傳感器節點可采集土壤與空氣的溫濕度、CO2 的濃度以及光照強度等參數。
3、農業物聯網處理技術
農業物聯網處理層的技術包括雲計算、雲服務和模塊決策，這(zhè)個層面(miàn)是將(jiāng)采集的數據信息轉化爲實際的操作，利用控制模型和策略對(duì)相關農業設施進(jìn)行智能(néng)控制，比如打開(kāi)水龍頭、關閉燈光、自動施肥等。
智能(néng)決策是預先把經(jīng)驗和專家知識輸入模塊，通過(guò)推理模拟思維，爲農業生産提供技術參考，比如對(duì)農田肥力、灌溉、病蟲防治、動物飼料配方和園藝設施等方面(miàn)提供技術支持。智能(néng)預警是以數學(xué)模型爲手段，對(duì)實際不正常狀态進(jìn)行報警，給出危害提醒。
二、核心應用領域
按照監測對(duì)象的不同，物聯網系統可以分爲農業生産環境監控物聯網、動植物生命信息監控物聯網、農機作業監控物聯網、農産品品質檢測與質量追溯物聯網等。
1、農業生産環境監控物聯網
農業生産監控物聯網，主要指利用傳感器技術采集和獲取農業生産環境各要素信息，如種(zhǒng)植業中的光照、溫濕度，二氧化碳濃度、土壤肥力、土壤含水量等參數，水産養殖業中的酸堿度、溶解氧、氨、氮、濁度和電導率，畜禽養殖業中的氨氣、二氧化硫、粉塵等有害物質濃度等參數，通過(guò)對(duì)采集信息的分析決策來指導農業生産環境的調控，實現種(zhǒng)養殖業的高産。
農業生産環境複雜，需要在高溫、高濕、低溫、雨水等惡劣多變環境下連續不間斷運行，且傳感器節點布置稀疏不規則，布線不方便，而無線傳感器網絡組網簡單、無需布線，具有低成(chéng)本、靈活的優勢，成(chéng)爲當前農業生産環境監控系統主要應用方式。
2、動植物生命信息監控物聯網
對(duì)植物信息采集的研究主要包括表觀可視信息的獲取和内在信息的獲取，表觀信息如作物苗情長(cháng)勢、病蟲害、果實膨大狀況、生物量、莖幹直徑、葉面(miàn)積等信息，内在信息包括葉綠素含量、作物氮素、光合速率、種(zhǒng)子活力、葉片溫濕度等，主要監測手段爲光譜技術及圖像分析等;
對(duì)動物生命信息的監測主要包括動物的體溫、體重、行爲、運動量、取食量、疾病信息等，通過(guò)相關監測，了解動物自身的生理狀況和營養狀況以及對(duì)外界環境條件的适應能(néng)力，确保動物個體健康生長(cháng)，主要監測手段包括動物本體監測傳感器、視頻分析等。
3、智能(néng)農機物聯網
近年來随著(zhe)土地流轉的進(jìn)行，農機作業範圍不斷擴大，農機作業信息滞後(hòu)、時(shí)效性差、缺乏有效的監管手段，機收的組織者和參與者對(duì)信息快捷、準确、詳細的要求難以滿足等問題逐漸突顯。
如何通過(guò)技術手段有效地進(jìn)行農機作業遠程監控與調度，提高工作效率和作業質量尤其是保障農機夜間作業質量和農機裝備的智能(néng)化水平，是農機物聯網發(fā)展的迫切需求之一。農機物聯網主要研究方向(xiàng)包括農機作業導航自動駕駛技術、農機具遠程監控與調度、農機作業質量監控等方面(miàn)。
4、農産品質量追溯物聯網
農産品信息感知技術主要包括農産品顔色、大小、形狀及缺陷損傷等外觀信息和農産品成(chéng)熟度、糖度、酸度、硬度、農藥殘留等内在品質信息。
農産品質量與追溯對(duì)農業物聯網的運用集中在農産品倉儲及農産品物流配送等環節，通過(guò)電子數據交換技術、條形碼技術和RFID 電子标簽等技術實現物品的自動識别和出入庫，利用無線傳感器網絡對(duì)倉儲車間及物流配送車輛進(jìn)行實時(shí)監控，從而實現主要農産品來源可追溯，去向(xiàng)可追蹤的目标。
在未來的農業生産中，農業物聯網系統的應用將(jiāng)更加廣泛，農民看到了運用先進(jìn)技術帶來的效益，將(jiāng)主動選擇适合自己農業生産的智能(néng)化系統，以提高農産品産量、增加收益，并且在未來的農業數據處理中，數據處理系統將(jiāng)更加準确化、智能(néng)化。随著(zhe)雲計算技術的不斷成(chéng)熟，農業數據更加準确、智能(néng)。農業數據處理系統會(huì)主動分析出适合當地種(zhǒng)植的品種(zhǒng)，及各種(zhǒng)品種(zhǒng)的優劣勢，供農民選擇。
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