推荐星级：

农业物联网技术在大豆生产中的应用

更新时间：2019-12-21 17:49:39 大小：420K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着物联网技术的不断发展与应用,其在农业中的应用越来越广泛,对促进我国农业由传统农业向现代农业转变发挥了积极的作用.文章介绍了物联网的相关概念,重点从大豆生长环境监测、生产智能管理等方面对物联网技术在大豆生产中的应用进行了系统总结与梳理,探讨了存在的问题,并进行了展望,为加快物联网技术在大豆生产中的应用,充分利用物联网发展的历史机遇,促进我国大豆生产向智能化、信息化发展提供理论参考.

部分文件列表

文件名	大小
农业物联网技术在大豆生产中的应用.pdf	420K

立即下载

【关注B站账户领20积分】

部分页面预览

（完整内容请下载后查看）

Science

2018，37(5)：809—813

大豆科学Soybean

hRp：／1www．haasep．cn

DOI：10．1

1861／j．issn．1000-9841．2018．05．0809

农业物联网技术在大豆生产中的应用

王

红1

萍1，赵宏亮2，李佩林3，吕世翔1，孙明明1，李智媛1，孙

(1．黑龙江省农业科学院信息中心，黑龙江哈尔滨150086；2．黑龙江省农业科学院作物栽培与耕作研究所，黑龙江哈尔滨150086；3．黑龙

江省前哨农场农技推广中心，黑龙江佳木斯156511)

摘要：随着物联网技术的不断发展与应用，其在农业中的应用越来越广泛，对促进我国农业由传统农业向现代农业

转变发挥了积极的作用。文章介绍了物联网的相关概念，重点从大豆生长环境监测、生产智能管理等方面对物联网

技术在大豆生产中的应用进行了系统总结与梳理。探讨了存在的问题，并进行了展望，为加快物联网技术在大豆生产

中的应用，充分利用物联网发展的历史机遇，促进我国大豆生产向智能化、信息化发展提供理论参考。

关键词：大豆；农业物联网；生产；展望

Internet of

in Production

Soybean

Application

Agricultural

Things

WANG_Pin91，ZHAO

Hong．1ian92，LI Pei—lin3，LYU Shi．xian91，SUN Ming．min91，LI Zhi—yuanl，SUN Hon91

Center of

andCultivation Institute of

(1．Information

A酾cultural Sciences，Harbin

Tillage

Heilongjiang

Heilongjiang Academy

150086，China；2．Cmp

Extension Center of

Farm in

Academy^ofA鲥cultural

156511，China)

Technology

QiansIlao

Heilongjiang，Jiamusi

Sciences，Harbin 150086，China；3．AgIicultural

Abstract：With the continuous

and

of intemet of

in is

agriculture

development

things technology，its

application

role in

application

more and more

cdture to modern

cation in

has

the transformation of

from traditional

extensive，which

positive

played

promoting

agriculture

a画一

appli—

in China．This

introduced the related

of internet of its

things，summarized

agriculture

paper

and

concepts

environment

the

for

soybean growth

monitoring

intelligent management

soybean cultivation，discussed

existing

the future．The

ofthe

wasto

theoretical reference for

the

accelerating

problems，and

purpose

production．making^full

and information of

paper

provide

finally prospected

of internet

use ofthe historical

of the

development

things technology

soybean

application

opportunity

of the internet of

the

in China．

things，and promoting

development

intelligence

soybean production

interact of

Keywords：Soybean；Agricultural

things；Production；Prospect

物联网技术是世界信息产业继计算机与互联

网之后的又一次飞跃，为农业现代化的快速发展提

供了前所未有的机遇。物联网的概念于1999年由

美国麻省理工学院率先提出，即把所有物体通过信

息传感设备与互联网连接起来。2005年在非洲突

尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟

(删)发布了“I，I’U互联网报告2005：物联网”，物联

网的概念正式提出ol-el。

质性进展，通过农业资源与环境监测、农业生产、农

产品流通等环节的信息实时感知获取、传输共享与

无缝交互等实现农业产前科学合理布局规划、产中

精细管理与精准作业、产后高效快捷流通与质量安

全溯源等目标HJ。在农作物生产过程的应用上，赵

荣阳等D1设计了基于物联网技术的水稻自动灌溉

系统，王影华等哺3开发了基于物联网的水稻生产过

程精准管理系统，樊艳英等川设计了基于物联网的

精准农业玉米长势监测分析系统，邓晓璐等旧’研发

了基于物联网的寒地玉米大斑病预警系统，夏于

等旧1开展了基于物联网的小麦气象灾害监控诊断

系统应用研究，杜克明uoJ开展了小麦生长监测物联

网关键技术研究，这些研究成果的取得，对物联网

技术在农作物生产中的应用与发展起到了积极作

用。但以往的研究报道多以水稻、玉米、小麦等农

作物居多，涉及大豆的相关研究较少，而大豆(铷

cine，麟(L)Men,．)是重要的植物蛋白质和食用油

脂来源之～¨ ¨ ，是我国重要的粮食和油料作物之

农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、

管理和服务中的具体应用，是用各类感知设备采集

农业生产过程、农产品物流以及动植物本体的相关

信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互

联网传输，将获取的海量农业信息进行融合、处理，

最后通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产

后的过程监控、科学决策和实时服务¨ J。农业物联

网是贯穿于农业的生产、加工、经营、管理和流通等

各个环节的物联网应用体系。

我国在农业领域的物联网应用研究取得了实

收稿日期：2018-04-01

第一作者简介：王萍(1980一)，女，硕士，助理研究员，主要从事农业信息研究。E-mail：emperer3@126．tom。

万方数据

810

5期

大豆科学

2|。尤其在“减玉米、增大豆”的种植业结构调

1。3生产管理

一[1

整优化建议指导下，2017年我国大豆种植面积由

2016年的720万hm2增加到790万hm2，呈现恢复

性增长。因此，加强农业物联网技术与大豆生产的

紧密结合，对于促进大豆产业升级具有重要作用。

为此本文通过系统总结与梳理物联网技术在大豆

生产中的应用，探寻应用中存在的问题，挖掘进一

步融合发展的空间，以期为我国大豆生产的智能

化、信息化发展提供参考。

目前，我国大豆生产仍以传统耕作方式为主，

缺乏科学的栽培管理，限制了大豆单产的提高，成

本投入高，致使大豆播种面积难以提高，产量徘徊

不前旧引。随着物联网技术的逐步应用，其在农业生

产管理中的作用愈加明显，有效提高了农业生产的

管理效率。物联网在大豆生产管理方面的应用取

得了一定的进展。

武向良钊利用专家系统和知识模型的构建原

理与技术，以多年大豆科研数据和现有科研成果为

依托，建立了基于知识模型的大豆生产管理专家系

统，利用信息技术为大豆产前、产中和产后提供专

家水平的决策支持服务。王艳艳悼刊利用GIS和ES

的动态链结集成技术和智能推理技术，融合大豆农

业专家知识，建立了基于GIS的大豆生产技术专家

系统。戚国强等旧副提出了基于专家系统(Es)和地

理信息系统(GIS)的大豆优质高产栽培计算机模拟

优化决策咨询系统，该系统针对大豆生产的策略与

产前、产中、产后的服务需要，提供了大豆栽培基础

知识介绍、气象数据管理、土壤数据管理等9项功

能，并进行了测试与验证，取得良好效果。闫凤

超旧引以黑龙江垦区大豆高产栽培技术为理论基础，

利用人工智能、数据存储等信息技术，研发了手机

版大豆智能化专家系统，为用户提供科学合理的大

豆栽培技术方案。

农业物联网技术在大豆生产中的应用

1．1播种

精量播种机在播种作业过程中往往会出现重

播、漏播现象以及粒距均匀性较差等问题，直接影

响出苗质量。精确的播种粒数、株距与播种深度，

能够使大豆种子在田间分布合理，株距均匀，深度

一致，从而为种子萌发及生长发育创造适宜的生长

环境，为大豆稳产高产奠定良好基础，同时还可减

少种子、人工等投人，而物联网技术的发展为实现

这一目标提供了可能。田辉辉等¨ 列为提高大豆精

播机的性能，设计了基于CAN总线的大豆精播机播

种监测系统，实现了监测大豆播种过程中播种信息

的实时采集、处理和上传等功能。王熙等¨ 4]研制出

基于GPS定位的大豆变量施肥精密播种机，并在黑

龙江省八五二农场精准农业示范基地进行了田间

试验，结果表明：GPS定位准确，作业效果良好，达到

了预期目标。

马晓丹等∞圳利用无损采集技术、3G无线通信

技术、图像处理和神经网络技术，设计了基于物联

网环境的黑龙江垦区大豆病害远程诊断系统，为农

业生产者提供实时病害诊断和相关知识决策，提高

了大豆病害诊断的智能化程度，有效控制了病害为

害程度，提高大豆产量。高天琦旧u将数字图像处理

技术、人工神经网络和智能模式识别技术应用于大

豆病害诊断技术，建立了黑龙江垦区大豆病害专家

系统，该系统实现了大豆品种、虫害、病害、草害、常

用农药、栽培技术方案设计、专家知识咨询等资源

1．2生长环境

研究表明，大豆生长发育过程中的温度、光照、

水分、土壤等环境因子及其互作均可显著影响大豆

产量¨ 5。19j。通过物联网感知技术，结合物联网智能

应用技术，可实现对农业环境监测的准确感知、及

时帮助，有助于农业生产者及管理者进行有效的科

学决策Ⅲj。当前，物联网生长环境监测在水稻、玉

米、小麦等作物进行了相应的开发与应用，如李爱

传等心¨ 开展了水稻生长环境监测与控制系统的研

究，孙雪成[223开展了寒地水稻生长智能化远程监控

系统通用平台的研究，姜舒文瞳3]设计了基于3G网

络的玉米生长环境监测系统，李萍等Ⅲ1研究了基于

物联网设计玉米生长及土壤信息自动采集系统，时

雷Ⅲ3进行了基于物联网的小麦生长环境数据采集

与数据挖掘技术研究，而物联网在大豆生长环境监

测方面的研究鲜有报道，有待进行广泛而深入的研

究，充分发挥物联网智能感知在大豆生产中的应

用，提升大豆生产的信息化水平。

管理功能。刘晓红[32

3在大量收集大豆各种病害资

料的基础上，利用大豆病害诊断的相关知识和人工

智能技术，初步设计与开发出大豆病害诊断专家

系统。

此外，房俊杰[3列采用多媒体、专家系统、数据库

和面向对象程序设计等技术，构建了由施肥量预

测、高产栽培模式、病虫草害诊治、品种区划与选择

等组成的黑龙江省大豆施肥智能决策支持系统，实

现了利用文字、声音、图形、图像等多种媒体显示说

明专家知识，随时随地指导农民科学种田。

万方数据

5期

王萍等：农业物联网技术在大豆生产中的应用811

综上可知，物联网技术在大豆生产管理中的应

知识知之甚少，而农业从业人员对农业物联网技术

知识更是一知半解，严重缺乏既熟练掌握农业相关

知识，还熟悉与精通物联网技术的专业复合型人

才，导致农业物联网技术未能在农业生产中真正发

挥其应有的作用，影响农业物联网技术的应用与

推广。

用主要集中在大豆生产的产前、产中、产后专家咨

询、病虫害诊断、施肥等方面的智能决策，而在大豆

生产的灌溉管理方面涉及较少，今后可以加强物联

网与大豆膜下滴灌技术的有机结合，促进精准灌

溉，提高灌溉效率和水分利用效率。

2．5农业物联网技术体系建设不完善

2农业物联网技术在大豆生产中应用存在

农业物联网技术在农业生产中的应用，无论是

水稻、玉米、大豆、小麦等农作物，还是设施农业、水

产养殖等领域，普遍存在着应用技术体系不完善的

主要问题。农业物联网技术的应用多数停留在信

息的感知与传输阶段，如对生长环境信息的监测与

传输，缺乏相应的信息应用环节，即决策咨询与服

务；同时在应用过程中还存在着只有信息应用环

节，缺乏有效信息感知与传输支持的现象也较为普

遍，严重降低了农业物联网技术应用的效果。

的问题

2．1

对农业物联网技术应用前景缺乏足够认识

我国农业物联网技术在作物生产过程中的生

长环境监测、机械化调度、病虫害诊断、灌溉、智能

决策咨询等方面得到了一定发展，其中在水稻、小

麦、玉米等作物中的应用发展较为迅速，而大豆与

其它作物相比，农业物联网技术的发展与应用较为

缓慢，这说明广大的大豆科技工作者和生产经营者

对农业物联网技术在大豆生产中的作用及应用前

景缺乏足够的认识，没有充分利用好物联网这一现

代信息获取技术手段与传统农业的有效融合。

2．2农业物联网建设投入高

农业物联网技术在大豆生产中的应用

展望

当前，我国大豆生产面临着诸多问题，如种植

面积下滑、成本投入高，单产低、豆农积极性低等，

对我国大豆生产的可持续发展产生负面影响口5|。

借助农业物联网等先进的信息技术在大豆生产中

的发展与应用，必将引发我国大豆生产发展的新一

轮变革，促进我国大豆生产由传统方式向高产、优

质、资源高效、生态和安全的现代农业生产方式转

变，实现合理配置农业资源，减少成本投入，提高大

豆质量，其应用前景广阔。

农业物联网技术的应用分为3个层次，即信息

感知层、信息传输层和信息应用层Ⅲj。信息感知层

主要依赖于相应的各类传感器来获取数据，而大多

传感器设备价格昂贵，后期校对和维护成本较高。

信息传输层主要依赖于有线或无线方式进行数据

传输，由于大豆生产多在野外，有线传输架构基本

很难实现，只能通过4G网络或无线WIFI网络来实

现，无线WIFI网络在农田覆盖也不易实现，而4G

网络的通信费用对于大豆生产经营者也是一笔不

小的负担。信息应用层主要依赖于相应的软件实

现决策咨询与服务，但多数软件需有偿使用，且价

格不菲，因此较高的建设成本抑制了物联网技术的

应用。

未来要深化农业物联网技术在大豆生产中的

应用，在进一步提升广大大豆科研工作者和生产经

营对农业物联网技术的认知与了解的同时，国家和

各级政府需加强农业物联网技术在大豆生产方面

应用的研发力度、资金投入及复合型人才培养，尤

其是在大豆生产的生长环境监测、施肥管理、灌溉

控制等方面亟需加强；与此同时，亟需加强大豆生

产相关历史数据的积累与整理，开发与我国大豆生

2．3农业物联网传感器标准化程度低

统一的传感器标准，是获得准确、真实数据的

前提，但我国农业物联网传感器生产厂家众多，产

品质量良莠不齐，生产标准基本是一个厂家一个标

准，获得的监测数据格式多样化，缺乏统一的农业

物联网传感器生产标准，标准制定与农业生产结合

不够，数据的准确性、可靠性程度难以保证，很难实

现数据的融合、分析、共享，制约了农业物联网技术

的应用。

产相适应的作物模型，促进大豆的精准化生产和精

细化管理，为完善大豆生产的决策咨询与服务系统

奠定良好基础，逐步建立适应我国大豆生产的农业

物联网技术体系，提升我国大豆生产现代化水平。

参考文献

2．4缺乏专业复合型技术人才

[1]

苏小波，周海波，严志雁．农业物联网数据处理若干关键技术

我国农业物联网技术应用从业人员，大多专业

[J]．南方农业，2015，9(36)：31-233．(Su B，Zhou

to handle data from intemet

B，Yan

背景单一，从事物联网技术的相关人员对农业相关

Y．Key techniques

A。咖cultural

万方数据

全部评论(0)

暂无评论

评论赚积分>>

上传资源上传优质资源有赏金

农业物联网技术在大豆生产中的应用

资料介绍

部分文件列表

部分页面预览

相关下载

全部评论(0)

热门标签

最新上传

热门下载

资料专题

推荐下载

专栏首页