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农业产业化在物联网时代的新发展

2013年07月18日13:37:52 本网站 我要评论(2)字号:T | T | T
关键字:3G 应用 通信 传感器 可靠性 

在当今激烈竞争的商业时代背景下,农业成为常常被一般人所忽略的行业,然而自古以来都是“民以食为天”,农业在国民经济中占有的不可替代基础性地位,始终关系着一国的兴旺发达。我国整体产业化的实现也依赖于农业产业化的最终完成,没有农业的产业化就没有国家的整体产业化,所以农业产业化是社会主义市场经济发展的必然要求。

关于农业产业的范围

目前国内关于产业的划分是按照联合国的分类方法:第一产业农业、林业、牧业、副业和渔业。广义上的农业产业即第一产业所包含的范围。

农业产业化概念和特点

农业产业化基本内涵是以市场为导向,以效益为中心,依靠龙头带动和科技进步,对农业和农村经济实行区域化布局、专业化生产、一体化经营、社会化服务和企业化管理,形成贸工农一体化、产加销一条龙的农村经济的经营方式和产业组织形式。农业产业化即是动态概念也是实践性概念,农业在产业化的过程虽然是参照工业产业化来进行,但又有其自身特点。不同于工业产业的是农业的决定性因素是总量有限的可耕种地,农产品也是经过上亿年进化的包含有物种信息的生物产品,加之我国农村人口庞大可耕种地面积少、小农经济、长期粗放式经营等特点,所以我国的农业产业化绝不是简单地规模化、资本化、转基因化,或将农民作为主体推向市场竞争。正确认识农业产业化,谨防陷入过度规模、资本化和技术化的陷阱。尊重农业产业链的运行规律,打破产前、产中、产后相互脱节的农业宏观管理体制,强化三者的有机联系,才是提高农业竞争力的根本途径,这些目标的实现有赖于新技术的普及应用。

 

智能农业阶段的农业产业化

农业产业化的过程也是农业科技不断进步的过程,农业技术已经从机械化阶段、自动化阶段进入到智能化阶段。智能农业是目前农业科技发展的最高阶段,支撑智能农业的科技背景正是农业物联网技术。通过农业物联网技术在农业产业经营、管理和服务中的合理运用,各类传感器,广泛地采集大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖和农产品物流等农业相关信息; 通过建立数据传输和格式转换方法,集成无线传感器网络、电信网和互联网,实现农业信息的多尺度( 视域、区域、地域) 传输; 最后将获取的海量农业信息进行融合、处理,并通过智能化操作终端实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学管理和即时服务,准确把握农业产业未来的市场化、专业化、规模化、集约化、深加工、标准化、信息化、生态化、社会化服务等9大趋势,进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

农业物联网体系架构和技术要点

1、农业物联网可划分为三个层次: 信息感知层、信息传输层和信息应用层。

信息感知层由各种传感器节点组成,通过先进传感器技术,多种支持过程精细化管理的参数可通过物联网获取,如土壤肥力、作物苗情长势以及动物个体产能、健康和行为等信息。

信息传输层中,传感器通过有线或无线方式获取各类数据,并以多种通信协议,向局域网、广域网发布。

信息应用层对数据进行融合,处理后制定科学的管理决策,对农业生产过程进行控制。

2、对应农业物联网的体系架构,其关键技术主要有三部分:信息感知技术、信息传输技术和信息处理技术。

传感器技术是农业物联网的核心,也是智慧农业的核心,农业传感器主要通过RFID技术、GPS技术以及RS技术,采集各个农业要素信息,包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数;畜禽养殖业中的二氧化碳、氨气和二氧化硫等有害气体含量,空气中尘埃、飞沫及气溶胶浓度,温、湿度等环境指标等参数; 水产养殖业中的溶解氧、酸碱度、氨氮、电导率和浊度等参数。

信息传输技术农业信息感知技术是智慧农业传输信息的必然路径,在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络(WSN) 是以无线通信方式形成的一个自组织多跳的网络系统,由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。在智慧农业中,ZigBee 技术是基于IEEE802. 15. 4 标准的关于无线组网、安全和应用等方面的技术标准,被广泛应用在无线传感网络的组建中,如大田灌溉、农业资源监测、水产养殖和农产品质量追溯等。

    信息处理技术是实现智慧农业的必要手段,也是智慧农业自动控制的基础,主要涉及云计算、GIS、专家系统ES和决策支持系统DSS和智能控制系统 ICT。

农业物联网具体应用案例

案例一 南汇8424西瓜防伪追溯系统

1988年引入上海南汇的“8424”西瓜,依凭水土优势、气候优势、栽培优势,形成皮薄汁多、鲜甜可口的“南汇8424西瓜”品牌,在多项评比中屡获殊荣,深受消费者喜爱。由于利益原因,很多不法商贩通过各种途径以次充好出售假冒“南汇8424西瓜”。为保障消费者和瓜农的利益,浦东新区农协会配合浦东新区农委会实施“南汇8424西瓜”品牌建设,组建品牌联盟,制订操作规程、质量标准、包装标识三个企业标准,组织优质种源,通过RFID二维码扫描技术,可追溯查询每颗“南汇8424西瓜”生产来源和培育过程,成功的将产前、产中、产后三个阶段的信息贯穿起来,成功的保障了农产品的来源和品质的可靠性又成功维护了消费者的知情权,可以作为国内农业物联网技术的一个成功案例。

 

 

案例二 上海辰汉电子水产养殖和水产活体运输方案

 

 

水产养殖和水产活体运输中要想获得鲜活的水产品,都离不开一个最基本、最重要的条件——增氧。如何能及时获知水体中含氧量,盐度,浊度,水质,PH值等各项参数,并能及时进行干预,一直以来是个重要的技术难题。上海辰汉电子利用最新的物联网技术推出了水质监控和活体水产运输车解决方案,成功的克服了这一技术难题。这套方案实现了水体在线实时监测、报警和自动调节,可以大量减少的人为干预和工作量,节省成本提高效益。该方案通过系统中3G网络功能使水产养殖业主在室内或控制中心进行远程监控,系统无线自动报警并自动调节各项参数,避免人为因素造成的损失,使得活体水产养殖安全性大大提升。在水产活体运输过程中驾驶员同样可以实时了解运输水槽内水体情况,系统可以自动控制运输车水槽中含氧量、盐度、浊度、PH值等各项参数,从而实现更远距离、更长时间的运输达到优化使用,降低成本的目标。

 

随着物联网农业的崛起,农业产业化进程在新科技的拉动下将会有长足发展。2011年-2015年的十二五期间,是农业物联网培育阶段和发展阶段,应分阶段突出重点制定符合实际的技术目标、产业化目标。约在十三五期间农业物联网将进入一个成熟期,届时农业产业化也会随之升级。未来农业产业化市场前景广阔,如能利用好新兴物联网技术为我国快农业产业升级服务,必将获得丰厚的市场回报。

 

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