运用农业物联网技术促进农村信息化建设

  本文关键词：运用农业物联网技术促进农村信息化建设，由笔耕文化传播整理发布。

当前所在位置：中国论文网 > 政治论文发表 > 运用农业物联网技术促进农村信息化建设

运用农业物联网技术促进农村信息化建设

发布日期： 2014-05-03 发布：  

  2013年3期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：我国农业正由粗放型的传统农业模式向现代信息化农业转变，推进农业信息化是加快建设现代农业的重要途径，农业信息化的发展需要多种信息技术的结合，以满足现代农业建设的需要，物联网技术已经越来越广泛的被应用到农业生产以及农产品生产、加工、运输、销售等各个阶段中，如何应用物联网技术更好的为农业信息化建设服务，是当下农业发展面对的新挑战。物联网技术的发展与成熟，必将极大的提高农业信息化的水平和程度。
中国论文网
　　关键词：物联网技术；农业信息化；现代农业
　　中图分类号：F320 文献标识码：A
　　引言
　　21世纪，随着世界经济的不断发展，如何良好的利用计算机科学信息技术是发展我国现代农业需要深入探索研究的课题。物联网技术随着网络互联共享技术和现代传感技术的发展而不断的成熟和完善，物联网技术的广泛应用为农业发展提供新的方向和探究视角。现代信息采集技术、网络互联技术以及传感技术越来越广泛的应用到农业生产、加工、物流运输、营销等各个环节，物联网技术为我国农业的现代化发展提供新的技术元素和系统支持。物联网技术利用感知、信息传输、反馈控制为一体的智能化综合处理系统为农业发展提供智能信息技术、科学的经营管理模式和智能化的控制系统。农业与其他产业相比，对信息的需求和依赖有着更大的需求，先人制定的24节气大多是根据农业对季节环境的相互影响和制约关系而制定的。农业生产中的各种信息都来源与自然环境，其所需要的信息不稳定因素大，并且高度分散。其具有不稳定性和时变性大的特性，区域降雨量、农作物病害情况以及气候条件、土壤肥沃度和湿度等环境状况各不相同。
　　长期以来，农村信息的闭塞以及经济条件的相对低下，使得传统农业发展局限在依赖外部环境和手工作业，是一个可控性低和稳定性差的行业。根据国家对农业信息化建设的战略规划，强调以建立现代信息化农业为战略发展目标，提高农业的机械化和智能化发展水平，提高农业的生产效率，减轻农民的劳动负担，加强农业基础设施建设，，提高农业经济份额。信息技术在我国其他行业之前便得到了广泛的应用，现在更是日益发展成熟，但在农业生产领域没有得到系统化的建设，合理利用物联网信息技术无疑会给农业现代化技术革命带来全新的发展格局。全面实现农业信息化建设，把物联网技术（传感技术、智能控制技术、反馈认知技术等）渗透到农业培育（选苗、选种）、加工、物流运输、销售等各个方面，促进农业资源的充分利用，降低农业投入成本，提高经济效益，提高农业生产的智能化管理，规范农产品市场，有效的促进农产品流通，推进农业产业结构调整，实现农业的可持续性发展。
　　1 农业信息化的研究现状以及发展动态
　　1.1 农业信息化的概念
　　农业信息化是社会信息化涵盖的一部分，其包括计算机通讯技术、网络共享技术、RFID技术、信息处理技术、遥感技术等。其各项技术渗透到农产品播种、施肥（饲养）、除虫（杀菌）、收割（宰杀）、物流运输、装卸、市场销售、质量安全追溯等各个具体环节。农业信息化通过信息网络把农业加工、培育（加工）、市场营销、农业机械管理以及农产品销售市场等领域紧密的结合在一起，使其组成信息互联的整体。农业信息化的内涵包括下列几个主要要素：
　　1.1.1 农业物资材料与环境信息化
　　农产品培育、土壤以及饲养环境、降水量与湿度、环境温度与昼夜温差、光照度、周围其他环境等都是农业的资源与环境，农业信息是实现农业信息化的必要信息前提条件，只有完善和精确地信息数据库才能为信息化实现可行性，建立完善的农业信息库和动态资料表可以精确、实时的了解农业资源和环境因素变化。
　　1.1.2 农业生产（加工）过程和经营管理信息化
　　农业生产主要包含农田作物生产、畜牧养殖、农田以及养殖场水分供应管理、农业环境监测等活动。管理信息化有助于提高农业生产水平、降低生产成本、提高经济效益等；有助于提高农业信息采集管理、农业生产管理、农业机械管理和农业企业经营管理水平，实现农业发展的可持续道路。
　　1.1.3 农业科技教育信息化
　　科学技术是第一生产力，加快农业科技信息化，建立多维度的农业科技信息网络以加强农业科研水平和信息沟通水平，加快农业新成果的交流和良性传播，提高农民的科学文化水平，发展以人为本的农业现代化发展机制。
　　1.1.4 农村经济信息化
　　经济信息化是在农村全部实现信息网络化，农户以及农村事业单位和农村企业实现网络覆盖，健全网络通信设备，方便各级决策机构能够更快更准备的掌握农村经济、生产、科技和社会形态的变化，实时的掌握农村人口变化、经济结构、文化普及程度、乡村企业建设、道路铺设、能源环境、通讯结构、医疗卫生保健以及社会形态等信息，信息的互联与共享有助于政府制定和调整农村政策，又可以吸收外部经济投资。
　　1.2 农业信息化的研究意义和研究动态
　　1.2.1 农业信息化建设的研究意义
　　随着信息技术的高速发展和广泛应用，信息产业已然成为国民经济发展的一个重要支柱，社会经济逐步成为信息经济，人类社会正在经历从工业经济到信息经济，从工业社会到经济社会的动态演变，信息化上升为推动世界经济和社会文化发展的关键因素。我国是发展中国家，信息化程度距离发达国家仍有很大的差距，面对全球信息化浪潮，制定各行各业的信息化建设策略以适应社会的发展需求。农业信息化在我国已经取得了一定的成就，但与发达国家相比，信息化程度仍然较低。我国是一个农业大国，农村人口占全国人口总量的70%，然而农业生产总值只占国民生产总值的20%。我国农业信息化水平的高低，直接决定着我国信息化建设的整体水平，推动农村信息化建设，提升我国的整体经济实力，实现我国经济的均衡发展是我国发展需要面临的重要课题。
　　1.2.2 国内外研究动态
　　1.2.2.1国外研究动态 　　农业信息化在西方以及美国等发达国家早在20世纪已经被应用与生产实践，其信息化建设涉及到农业生产（加工）技术、智能监控技术、机械化生产（播种、施肥、疾病预防、收割、装卸与运输）、农民农业科技知识的系统化普及、农产品的营销渠道管理等方面。国外农业信息化建设发展进程大致分为3个阶段：20世纪50年代计算机信息技术开始应用到农业的精准生产中；20世纪70年代，初步建设农业信息数据库和信息处理软件系统相继出现；20世纪80年代，农业信息化建设趋于完善和成熟，信息化的建设涵盖农业生产智能控制、数据处理、图像处理、环境以及项目模型分析、物联网网络通信技术、专家决策分析系统、信息总结归类数据库系统等方面。从信息化的经济学角度侧重点研究了信息的商品化、农业信息服务、农业信息化的环境建设、农业信息市场的形成与发展、市场信息的传播、农业信息资源的分配与管理、信息系统的经济评价等问题。20世纪90年代以信息技术为支撑的精准农业的发展，使得美国农场的生产效率、产出率和经济利润率都得到显著提高。美国农业资源管理调查显示，经济作物与单位面积的玉米产量2001年相比1996年提高了25%；2001年使用产量的地图比例占13.7%，比1997年提高4.2个百分点；2001年使用土壤地图的比例达25%，相比1998年提高6.4个百分点。美国先后颁布了一系列法律法规，规范农业信息化建设与制度完善，《1996年信息自由法案》（The Freedom of Information Act of 1996）规定联邦机构依照职权向社会公开政府信息，实现政府服务工作的信息透明化。《2001财政年度国库和普通拨款法案》第515款授权美国管理与预算办公室对联邦机构提供政策和程序指南，以确保美国政府机构发布信息的真实性、客观性、完整性等，相关法律法规的制定为美国农业信息化发展提供了法律保障和政府支撑。此外，美国农业相关部门联合开展的现代化农业信息服务活动，其在建立一套服务于每个农户的24h信息服务和技术保障系统，这表明美国农业的现代化信息建设有国家强有力的后盾支撑和服务保障。
　　1.2.2.2国内研究动态
　　近几年，我国的农业信息化研究不断深入，推出了一些研究成果。但从总体上看，研究比较分散，大多侧重于技术层次，如开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究，并取得一批重要成果，有些己达到国际先进水平。农业经济角度的研究虽有所进展，但尚未形成体系。我国农业信息化起步于20世纪80年代，发展于90年代。1994年我国开始启动“金农工程”，其目的是推进我国农村信息化建设的现代化进程。在“十五”期间，我国启动农村市场信息服务行动计划工程和农业智能化信息管理与服务工程以及农业“3S”应用工程。目前，我国已经形成了以农业部为中心，联合全国各省农业厅的信息网络平台。全国已经有29个省农业厅开设了自己的服务网站，全国333个地区其中206个成立了农业信息服务机构，其中105个建立了局域网。在全国2800多个县城，42%的县农业局建立了信息服务机构，61%建立了局域网信息通讯系统。我国已经由传统粗放农业向现代农业转变。
　　2 物联网技术结合现代农业信息化建设的具体应用
　　物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，是以实现、控制和管理为目的，通过传感、识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。物联网的应用带来的海量数据将给通讯网、互联网和信息处理技术带来数量级的需求增长。物联网产业的发展，为实现农业、畜牧业的信息化、产业化提供了前所未有的机遇。
　　按照国际电网联盟（ITU）等国际组织的定义，物联网是物与物（Things to Things，T2T），人与物品（Human to Things，H2T），人与人（Human to Human，H2H）之间的互联。物联网与互联网的不同在于，H2T是指人与物品之间的连接，H2H是指人与人之间不通过电脑便能够进行的互联。物联网从某种意义上填补了互联网技术上的空缺。狭义上的物联网是连接物品与物品之间的网络，实现物品的信息识别、采集、传输和处理；广义上的物联网可以视为信息空间与物理空间的融合，将一切事物数据化、信息化、网络化，实现物与物之间、物与人之间、人与周围环境之间高效信息的交互方式，并通过相应的服务模式将各种信息与社会行为相融合，是信息化与现代社会更高层次的应用。
　　2.1 基于物联网的农业信息化体系框架
　　将物联网技术应用于现代农业信息化建设之中，每一个农产品都相应的被匹配唯一的身份标识编码，产品的详细资料信息被储存在RFID信息采集标识服务器之中。当物品从生产地到流通中的某一环节被标识并进行数据分析时，先通过产品代码解析系统或产品ID，然后通过物联网储存系统提取出产品的具体信息资料，以进行物品的识别和达到对物流供应链自动追踪管理的目的。物联网的最终目的是为每一个农产品建立全网、开放、可追溯的ID标识，以实现对农产品的信息介绍和产品质量全程跟踪，提供农产品的物流运输效率和信息化管理水平和质量控制水平。
　　2.2 物联网技术在精准农业中的应用
　　精准农业是当今农业发展的新趋势，是现代信息技术支持根据空间变异、定时、定位、定量的实施现代农业生产与管理的系统。其基本的涵义是根据农作物的生产环境因素，对农产品的种植、施肥、温度控制、湿度控制进行定量的数据控制，确定农产品的生产目标，进行定位的系统诊断、优化配方、技术组装和科学管理，以最少的成本投入获得最大的经济效益和环境效益。精准农业的生产在实践中广泛的采用3S技术，即GPS全球定位系统、GIS地理信息系统和RS遥感技术。物联网技术是把物理世界中的物体进行标识，对其感知，然后利用智能接口与计算机、显示设备、决策终端等进行连接，信息双向反馈实现自我控制和决策控制。通过信息处理终端设备（计算机、手机、移动设备等）结合无线通信技术，实现物与物之间、物与人之间的信息互联。农业生态环境是一个开放复杂的生态体系。这个体系包含农产品原料（种子、种苗）、培养场地（农田位置以及畜牧场地）、含水量、灌溉条件，土壤肥沃度以及环境、湿度、二氧化碳浓度、土壤湿度、人为不稳定因素和气压等实时多变的环境变量。物联网智能监控系统运用远距离无线传感通讯技术，对现场复杂多变的农作物生长信息进行实时采集和传输。把物联网技术融合到农业生产的实际信号采集中，形成物联网的初步构架。物联网智能检测技术不仅涉及到如何构造传感监测网络的问题，更为关键的是利用计算机终端对农业现场的因素进行自主控制和实时反馈，从而对农作物生长进行实时的监控，达到实时监控、科学养殖和预防灾害等目的。 　　2.3 物联网技术在农畜产品安全监控中的应用
　　食品安全事故近年来频繁发生，国内的牛奶质量问题，以及目前的禽流感H7N9最新疫情的扩散都给人们敲响了食品安全的警钟。为此，各国政府制定各种政策和措施，加强对农产品安全生产的管理，其中利用物联网技术对产品的进行识别和跟踪成为其中的一个有效措施。2004年初，美国北达科他州立大学（NDSU）成功研究出使用RFID技术来检测疯牛病的办法，通过在牛耳朵上植入RFID身份识别标签，来记录每头牛的详细信息资料（年龄、体重、饲养、宰杀、患病情况等）。日本在蔬果农产品中植入基于RFID技术产品信息和安全追溯系统，并且在日本的千叶县进行了试验。2009年“金卡猪”正式出现在中国的市场上，市民对贴有“电子身份证”的猪肉购买时更放心。所谓的“金卡猪”便是利用物联网技术采用RFID电子标签对生猪的饲养、防疫灭菌、产品加工、食品流通等各个环节实行全面的信息监控。为了给农畜产品整个生产监控各环节提供相关的农产品的详细信息（产地、运输、仓储、加工、装卸、配送和销售），借助RFID技术和EPC标准进行信息采集、传输和处理。
　　2.4 物联网在农畜产品流通中的应用
　　物联网技术具有可识别、可追溯、可联网等特点，能够控制农产品整个流通流程（产地→装载→批发市场→零售市场），提高产品信息的采集效率，提高农产品供应链信息集成和共享程度。
　　基于物联网的农产品供应链，在生产与供应各环节中，采集到相应信息之后，应用软件将信息更新和储存于相应环节的本地数据库，并根据整个供应链之间的共享密码，将需要共享的信息通过网络传输，以定期和不定期刷新农产品信息库的数据信息。
　　2.5 物联网在农产品质量安全追溯中的应用
　　农业物联网产品质量溯源技术体系包括3个层次：信息收集层、信息传输层和信息查询层。
　　2.5.1信息收集层
　　绿叶蔬食产业基地为每个地块进行编码，并配备了IC卡，对每个投入品编制电子标签，在播种、施肥、打药、除草、浇水、采收等整个生产过程，通过手持终端将所有信息记录储存在IC卡中，减少人工记录，提高操作准确度和精确度。
　　2.5.1信息传输层
　　基地使用手持终端利用RFID技术，将IC卡中所有采集储存信息传输到农业物联网综合应用平台的数据库中，以备查询使用。
　　2.5.1信息查询层
　　产品采收上市时，利用农业物联网综合应用平台的追溯码生成和标签打印系统打印出产品的18位追溯码，将产品追溯码粘贴于产品上，消费者可以利用手机或电脑登录质量查询界面上查询产品质量信息。
　　3 结语
　　农业信息化是一项复杂的系统工程，我国农业现代信息建设进程伴随着改革开发的不断深入而发展、完善，但相距西方农业发达国家在信息化建设的程度以及力度上仍存在一定的差距，需要国家政策的进一步支持和人力、物力的继续投入。应用物联网技术推进农业信息化是加快我国现代农业建设的重要途径，是提高农业经济效益的有效手段，借此来提高农民收入，加强农村的经济文化建设，是统筹城乡发展、促进和谐社会建设的重大举措。随着现代科学技术的飞速发展以及农民教育程度的不断提高，借助现代物联技术为整个农业体系提供信息化支持，实现农业生产的高效化、科技化、信息化，提高农业生产效率，改善农民生活水平，建设成为真正意义上的农业大国。
　　参考文献
　　[1] 中共中央国务院关于2009 年促进农业稳定发展农民持续增收的若干意见[Z].中发（2009）1 号.2008（12）.
　　[2] Griliehe Z，Hybird corn： an explanation in the economics of technologicalChange[J].Eeonometrie，1957，25：501 -522.
　　[3] 龙世谱.论农业信息化[J].现代情报，2007（1）：166-167.
　　[4] 刘世洪.农业信息化标准体系框架研究[J].农业网络信息，2006（2）：3-17.
　　[5] 赵锦域.我国农业信息化建设问题及对策建议[J].农业科技管理，2005（4）：12-13.
　　[6] 白硕.论农业信息化与农民增收[J].农村经济，2006（6）：57-59.
　　[7] 吕晓燕.农业信息化与农业现代化的基本内涵[J].山西高等学校社会科学.
　　作者简介：于双杰（1984-），男，汉族，杨凌精华农业科技投资服务有限公司，本科生。研究方向：农业科技投资。

  本文关键词：运用农业物联网技术促进农村信息化建设，由笔耕文化传播整理发布。