智慧農(nóng)業(yè)架構(gòu)解讀

農(nóng)業(yè)，作為一項(xiàng)容易被忽視的行業(yè)，其發(fā)展并不受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的青睞，國(guó)內(nèi)不少地區(qū)的生產(chǎn)方式還停留在人工插秧、人工收割的階段，以非機(jī)械化方式為主要生產(chǎn)形式，顯然不符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展節(jié)奏。

農(nóng)業(yè)始終關(guān)系著一國(guó)的興旺發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。大力支持我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大力扶植農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大力推廣現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走向了智慧農(nóng)業(yè)。

智慧農(nóng)業(yè)，是目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的階段，支撐的科學(xué)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在應(yīng)用上，運(yùn)用大量感知傳感器，精準(zhǔn)采集稻田種植、園藝種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和產(chǎn)品物流等環(huán)節(jié)，通過建立數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換的方法，集成無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的多元化傳。將采集獲取的大量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理，并通過智能化操作終端，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程監(jiān)控、科學(xué)管理和及時(shí)服務(wù)，準(zhǔn)確把握農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)未來的市場(chǎng)化、數(shù)字化、規(guī)?；⒓s化、深加工、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、生態(tài)化、社會(huì)化服務(wù)等九大趨勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約、高產(chǎn)、生態(tài)和目標(biāo)。

目前，將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次:信息采集層、信息傳輸層和信息處理層。

信息采集層

由傳感器組成，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)，克服技術(shù)難關(guān)，建立安全、實(shí)用的監(jiān)控系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用在大棚、養(yǎng)殖、園藝等現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)設(shè)備的組件中。

在水稻果蔬種植方面，將無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和智慧農(nóng)業(yè)管理云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)土壤水分、CO2濃度、溫度、濕度、光照、土壤PH值等必要環(huán)境信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與顯示，根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)需求，自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)、水肥機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)等。

在設(shè)施園藝方面，大量分布安裝在園區(qū)需要檢測(cè)的角落，每隔1分鐘檢測(cè)一次，具體頻率可調(diào)整，用來指導(dǎo)園藝作業(yè)，獲取豐收。

在畜禽養(yǎng)殖方面，針對(duì)實(shí)時(shí)化養(yǎng)殖場(chǎng)、動(dòng)物行為特征/健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控情況，利用自動(dòng)傳送動(dòng)物生長(zhǎng)環(huán)境和動(dòng)物本身狀況的信息。

信息傳輸層

傳感器將各類數(shù)據(jù)通過有線或無(wú)線方式獲取，以多種通信協(xié)議，同步到局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的管理云平臺(tái)上。由多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)，不需要用到基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)。

信息傳輸層應(yīng)用了無(wú)線傳感器檢測(cè)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)傳輸、嵌入式、無(wú)線通信、分布式信息處理等技術(shù)，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各類場(chǎng)景下，通過對(duì)監(jiān)測(cè)信息、數(shù)據(jù)處理，反饋給農(nóng)業(yè)人員。

信息處理層

依托于傳感器感知到每個(gè)物體的情況、行動(dòng)等數(shù)據(jù)。對(duì)采集后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，處理后制定科學(xué)的適于農(nóng)作物生長(zhǎng)的管理策略，諸如何時(shí)灌溉、施肥時(shí)間點(diǎn)、用哪種元素的肥料等，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。

智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用范圍廣泛，在果蔬水稻、設(shè)施園藝、畜牧飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)匯總管理、歷史數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)示警、儲(chǔ)藏、冷鏈物流等環(huán)節(jié)上，進(jìn)行精細(xì)化控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字化。

智慧農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)存在著大不同，智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)開發(fā)與生產(chǎn)中的高級(jí)階段，方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的檢測(cè)、管理與控制，對(duì)建設(shè)現(xiàn)代化高水平智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有著重要意義。

1、推動(dòng)農(nóng)業(yè)走向信息化

通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)傳輸呈現(xiàn)到農(nóng)業(yè)人員的眼前，實(shí)現(xiàn)了快速監(jiān)管農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)利用軟硬件系統(tǒng)，在手機(jī)、電腦客戶端實(shí)現(xiàn)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)及預(yù)警，方便農(nóng)作物生長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)管理，實(shí)現(xiàn)高度的信息共享和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化。

2、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理水平效果顯著。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過傳感器實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，和利用智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，為農(nóng)作物生產(chǎn)提供了有力的科學(xué)依據(jù)，提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量，提高水、化肥等農(nóng)資的利用率。

3、保障農(nóng)產(chǎn)品和食品安全

在農(nóng)產(chǎn)品和食品運(yùn)輸領(lǐng)域，電子標(biāo)簽、電子條碼、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)單個(gè)或集裝農(nóng)產(chǎn)品和食品的跟蹤和可視數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到倉(cāng)庫(kù)、從倉(cāng)庫(kù)到餐桌、從生產(chǎn)到銷售的全過程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品和食品的數(shù)字化、可視化物流運(yùn)輸和管理，提高農(nóng)產(chǎn)品和食品的品質(zhì)。

審核編輯黃宇