智能農業
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智能農業(intelligent agriculture)
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智能農業是指在相對可控的環境條件下,採用工業化生產,實現集約高效可持續發展的現代超前農業生產方式,就是農業先進設施與露地相配套、具有高度的技術規範和高效益的集約化規模經營的生產方式。它集科研、生產、加工、銷售於一體,實現周年性、全天候、反季節的企業化規模生產;它集成現代生物技術、農業工程、農用新材料等學科,以現代化農業設施為依托,科技含量高,產品附加值高,土地產出率高和勞動生產率高,是我國農業新技術革命的跨世紀工程。
智能農業基於物聯網技術,通過各種無線感測器實時採集農業生產現場的光照、溫度、濕度等參數及農產品生長狀況等信息而進行遠程監控生產環境。將採集的參數個信息進行數字化和轉化後,實時傳輸網路進行彙總整合,利用農業專家智能系統進行定時、定量、定位雲計算處理,及時精確的遙控指定農業設備自動開啟或是關閉。比如有了農業用上了物聯網技術,瓜果蔬菜該不該澆水?施肥、打藥,怎樣保持精確的濃度?溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度,如何實行按需供給?一系列作物在不同生長周期曾被“模糊”處理的問題,都有信息化智能監控系統實時定量“精確”把關,農民只需按個開關,做個選擇,或是完全憑“指令”,就能種好菜、養好花。
智能農業主要發展趨勢[1]
1.農作信息採集智能化、資源利用數字化
充分利用現代地球空間與地理信息技術、感測技術、手持便捷信息識別技術等獲取與作物生產有關的各種生產信息和環境參數,對耕作、播種、施肥、灌溉、噴藥和除草等田間作業進行數字化控制,使農業投入品的資源利用精準化,效率最大化。
2.農業信息網路全球化擴展
目前,信息技術已經深刻地滲透到世界的每一個角落。農業信息資源的獲取和服務也正打破國界的限制,加速走向國際化和全球化。通過信息網路和各類媒體,農業信息在全世界的流量呈幾何級數式擴張,流速也正以前所未有的方式進入高速時代。農業信息化深刻地影響著世界農業資源配製,助推農產品貿易的國際競爭日趨加劇。同時,農業信息資源資料庫正向專業化、集成化、共用化和知識化管理方向發展,等等。
3.農產品電子商務分工專業化
網路和通訊技術的發展、電子商務交易的普及和成熟,使得通過網路銷售農產品,可在瞬間完成信息流、資金流和實物流的交易,農產品電子商務已不再單是產品供求交易的操作,而是前延至產前訂單、後續至流通配送等綜合性的服務,即緊緊圍繞產業鏈環節,在信息化管理的平臺上實現信息共用、管理對接和功能配套。
4.農業信息傳播多媒體化
視頻製作與壓縮技術、數字動漫技術、虛擬模擬技術、手機網路傳媒技術等多媒體技術,具有傳播快、覆蓋廣、形象生動、豐富多彩、易於操作等特點,為農業複雜問題的簡化表達與傳播提供了空前的便利。電腦網、電信網、廣電網三網融合,將使主流信息媒體實現高層業務應用的融合,網路層上可以實現互聯互通,形成無縫覆蓋,業務層上互相滲透和交叉,應用層上趨向使用統一的IP協議,朝著向人類提供多樣化、多媒體化、個性化服務的同一目標逐漸交匯在一起,三大網路通過技術改造,能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。通過信息網路與多媒體技術,將為農業技術推廣應用,對農民開展遠程教育和培訓等提供形式多樣化、渠道多元化、內容多媒體化的手段。
5.農業信息應用全程化
隨著農業產業化的發展,對產前、產中、產後各個環節的關聯度要求越來越高。預測預警、咨詢決策、生產管理、政策調控、市場分析、推廣營銷等信息系統有機連接,相互關聯,對農業生產實行全程服務與監控,都離不開靈敏、準確、可靠和系統化的信息服務。
6.農業生產管理智能化
伴隨著信息通信技術普適化、集成化和智能化的發展新趨勢,以及感知識別技術、無線感測技術產業化的快速發展,農業智能技術將會廣泛滲透於農業生產管理過程的各個環節。藉助於雲計算和智能化資料庫系統,分析海量數據,進行信息加工、預測和建模,最大化地利用信息資源,可對生產過程和市場動態進行深刻的洞察和準確判斷,從而更快、更好地作出決策。
智能農業的成功應用案例解析[2]
很多地方在每年的春天需要提前在大棚內進行水稻育秧,水稻育秧對溫度、濕度、光照、通風、灌溉等都有嚴格的要求,以往都是通過農民長期積累的經驗來操作。不僅效率低,並且精確度不夠。水稻育秧大棚監控及智能控制系統是通過光照、溫度、濕度等無線感測器,對農作物溫室內的溫度,濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、CO濃度等環境參數進行實時採集,自動開啟或者關閉指定設備(如遠程式控制制澆灌、開關捲簾等)。同時在溫室現場佈置攝像頭等監控設備,實時採集視頻信號。通過感測器對大棚環境指標各項數據的採集,統一集中到數據存儲平臺,一方面可以全面掌握每個大棚的環境情況,二是可以通過高清視頻查看秧苗的具體發育情況,三是可以通過閾值設置,實現自動通風、光照、灌溉等自動化管理。這樣用戶通過電腦或3G手機,隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫濕度等數據和控制遠程智能調節指定設備,我們在家就能知道稻子的嫩芽的生長情況。
大棚用上物聯網種植蔬菜,那麼像是葡萄類似的植物能否也能搭上物聯網的便車,讓勞動的雙手真正的從天地解放出來呢?其實現在運用物聯網技術的“智能農業”有一個智能系統,讓我們只要在家點點滑鼠就能種植出品質優良的葡萄。整個系統其實採用具有“全面感知、可靠傳遞、智能處理、及時反饋、無處不在”特點的物聯網技術,引進並轉化生態環境數據採集技術和作物病蟲害智能監測技術、基於WebGIS的病蟲害預測預報技術和有害生物測報模型管理技術,可以實時採集、存儲其所在地點的各種土壤和環境參數,而這些數據又能直接輸入到監控室的電腦內,讓我們實時瞭解葡萄的成長情況。此外,系統還將集成測土配方施肥、節水灌溉等技術,為大棚通風、噴灑農藥、澆灌施肥等提供參考,讓對葡萄種植的外行也能根據建議開展種植。
物聯網技術可以實施農業現代化,提高了農產品的附加值和科技含量,實現農業智能化。而且美國、歐盟、日本、南韓等國家應用農業物聯網技術已經取得了巨大的成果,隨著國內規模化農業企業逐漸增多,而人力成本越來越高,自動化設備和農業物聯網的普及成為農業現代化發展的必然趨勢,農業智能化才是農業的出頭之計。