格物行业洞察 > 行业研究 > 正文

物联网赋能农业,“土”农业里的“黑科技”!

来源:百家号 时间:2018-09-17

农业是人类历史上最古老的职业之一,也许也是当今世界最为重要的职业之一。随着全球人口增长、饮食需求变化、资源限制、气候变化和企业竞争等因素影响,农业面临着生产更多食物的巨大压力,现代农民也面临着前所未有的挑战。

事实上,粮食及农业组织估计,到2050年,全球粮食产量将需要增加70%才能满足预计的人口增长。幸运的是,技术创新为农业产业应对这一全球性挑战创造了新的途径。物联网传感器和大数据分析等系统为重新设计陈旧的农业实践提供了机会,创造了更具成本效益的生产流程,并以更少的资源压力生产更多的食物。

不知道你对农业物联网是否有过了解呢?如果没有,不妨让我来给你详细讲一讲~

农业物联网是什么?

农业物联网,即在大棚控制系统中,运用设备(物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等),检测环境中的物理量参数(温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等),通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。

远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

农业物联网背景

随着世界各国政府对物联网行业的的政策倾斜和企业的大力支持和投入,物联网产业被急速的催生,根据国内外的数据显示,物联网从1999年至今进行了极大的发展渗透进每一个行业领域。可以预见到的是越来越的的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉,向物联方向转变优化已经成为了时代的发展方向,物联网的发展,科技融合的加快。

物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。他是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后,则是在物体上植入各种微型芯片,用这些传感器获取物理世界的各种信息,再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递,从而实现对世界的感知。

传统农业,浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉。如今,设施农业生产基地,看到的却是另一番景象:瓜果蔬菜该不该浇水?施肥、打药,怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,如何实行按需供给?一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题,都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关,农民只需按个开关,做个选择,或是完全听“指令”,就能种好菜、养好花。

农业物联网原理

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 Of Things”。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,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

农业物联网结构

农业物联网架构可分为三层:感知层、传输层和应用层。

感知层:采用各种传感器,如温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器、土壤温湿度传感器等来获取植物的各类信息。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。

传输层由各种网络,包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。根据WSN获取植物实时生长环境信息。如温湿度、光照参数等,收集每个节点的数据,进行存储和管理实现整个测试点的信息动态显示,并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、降温补光等控制。对异常信息进行自动报警。加装摄像头可以对每个大棚和整个园区进行实时监控。

农业物联网应用

1、实时监测功能

通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据;将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台,服务服管理平台对数据进行分析处理。

2、远程控制功能

针对条件较好的大棚,安装有电动卷帘,排风机,电动灌溉系统等机电设备,可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统,控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关;也可设定好控制逻辑,系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。

3、查询功能

农户使用手机或电脑登录系统后,可以实时查询温室(大棚)内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备操作记录、历史照片等信息;登录系统后,还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等,实现有针对性的综合信息服务。

4、警告功能

警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值,设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。当某个数据超出限值时,系统立即将警告信息发送给相应的农户,提示农户及时采取措施。

农业物联网未来趋势

物联网不是科技狂想,而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃,这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全,由此形成基于这些功能的新兴产业。

物联网需要信息高速公路的建立,移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术,物联网将生产要素和供应链进行深度重组,成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计,中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值,它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。

物联网通过简化资源收集、检查和总体分配,影响着农业生命周期的各个层面。例如,在农业设备和田间使用传感器提供了收集大量信息的机会,最终提供了农民用来做出更明智决策的见解。全球各地的农业企业已经认识到这项技术的潜力,并且正在使用创新解决方案来生产更安全、更好的食品并创造更环保、更智能的生产实践。

物联网万物相联是未来科技的发展方向,物联网在农业生产领域发挥着精准高效的重要作用,农业部在推进物联网技术发展与应用中做出了重要工作。

但由于物联网在推广应用中还存在设备费用较高、售后服务跟不上等问题,有些用户呼吁将物联网设备纳入农机购置补贴范围。种植者有一种潜在的需求,可以更精准的控制水肥,更精准的知道种植环境的温度和适度,更准确的预测病虫害的发生。有些企业会因为应用物联网后,农户减少化肥的使用量,进而影响自己的销量,拒绝接受物联网。

近年来农业部认真贯彻落实党中央、国务院的决策部署,坚持理论与实践相结合,切实把物联网作为发展现代农业的一项革命性措施来抓,取得了明显成效。

1、做好顶层设计

建立专家团队,组织开展战略研究,基本明确了农业物联网的发展思路、主攻方向、重点领域和发展路径。

2、抓好示范应用

先后在北京、黑龙江农垦、江苏、天津、上海、安徽、内蒙古、新疆生产建设兵团等8个省(区、兵团)启动实施了农业物联网应用试验、示范项目,已经取得初步成效。

3、征集推介了四个方面成果

在农业物联网应用示范工程项目的带动下,许多科研教学单位和相关企业积极投身农业物联网的技术研发和应用示范,定型了一批硬件产品,熟化了一批软件系统,催生了一批产业应用模式,培育了一批市场化解决方案。

4、组织开展农业物联网标准研究工作

成立了农业物联网行业应用标准工作组,组织召开了农业信息化标准工作座谈会,对农业物联网标准制定工作进行了总体安排和部署。

5、大力开展应用模式推广

农业部积极引导新型农业经营主体采用节本增效农业物联网技术和产品,在大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖等领域形成了一批“节水、节肥、节药、节劳力”的农业物联网应用模式。

但是物联网在推广应用中还存在设备费用较高、售后服务跟不上等问题,接下来,将进一步聚焦试验重点,全面熟化技术解决方案和产业应用模式,加快农业物联网政策、标准、监测等方面的环境建设,探索建立“政府引导加市场主体”的双轮驱动发展机制,强化商业化模式探索和创新。

随着农业环境数据的持续累积和完善,农业精准化水平会不断提高,以设施水果和蔬菜为例,单位面积的收益将在目前国内平均水平的基础上增加3-10倍。种植者有一种潜在的需求,可以更精准的控制水肥,更精准的知道种植环境的温度和适度,更准确的预测病虫害的发生。

当我们人工无法做到的时候,就需要用数据采集与分析系统。种植精准化的程度越高,用的人工和水肥就会越少,作物生长的环境就会越科学生态。而农资企业或农资渠道平台正适合做这样的事情,未来会有农资公司要建立起种植标准化体系,服务自己的客户,这就需要有设备、有工具、有技术,而通过农业物联网便可以实现。

在未来土地越来越集中的明天,一定是农业综合服务商的天下,服务本身将成为一种产品,而传统意义上的“产品”将逐步被边缘化,所以农资人意识上的转型是:服务应该成为一种产品,是做农业服务,不单单是卖农资产品。对农民有利的农业科技的应用是一种趋势,也有一些前沿的企业接受,可以从服务里边收取更多的收益。农资本身就是用来服务的,不是用来卖的,农业物联网也是未来的大势所趋。

物联网在农业领域的发展将对我们满足全球人口不断增长的需要产生巨大影响。通过物联网系统收集的大量数据使农民能够获得比以往更多的信息,从而提高作物产量,创造更安全的牲畜生产实践。随着这项技术的不断发展,好处只会继续越来越多。

南和农业嘉年华物联网系统

中农富通以中国农业大学、中国农业科学院、国家农业信息化工程技术研究中心等科研院校为技术依托,借助国内外信息化行业领先技术,紧密结合农业生产实践,为实现我国“四化同步”、提升农业现代化发展,进一步整合科技资源、优质产品、实用技术,为园区提供具有可持续发展和简单实用的农业信息化综合解决方案。

致力于为客户提供农业物联网专项规划、综合应用方案、工程项目实施、农技服务等全方位、一揽子农业信息化服务,涉及设施园艺、大田种植、畜牧养殖、水产养殖等应用领域。


标签: 农业物联网 智慧农业

关注 物联网资本论 微信公众号 了解物联网行业最新趋势、产业政策、企业及企业家专访、投资机构及投资事件,参与更多物联网行业线上线下活动。