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改革视角下物联网在精准农业中的应用研究

更新时间：2019-12-24 10:01:45 大小：390K 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

聚焦农业供给侧结构性改革,用新型信息技术破解“三农”新问题.物联网应用于精准农业有利于农业生产和管理各环节的智能化、可控化,有利于推行绿色农业生产方式,有利于农业的可持续发展,促进农业供给侧结构性改革.分析物联网技术在精准农业中的应用基础、应用领域、应用效益,提出政策创新、技术创新、精准农业农产品区域品牌建设、物联网精准农业区域试验工程等物联网精准农业发展策略,推动农业供给侧结构性改革的实施.

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一342一

江苏农业科学2018年第46卷第6期

蒋秀莲，宋袢宁．改革视角下物联网在精准农业中的应用研究[J]．江苏农业科学，2018，46(6)：342—345

doi：10．15889／j．i∞n．1002—1302．2018．06．085

改革视角下物联网在精准农业中的应用研究

蒋秀莲1，宋袢宁2

(1．徐州工程学院管理学院，江苏徐州221008；2．扬州大学数学科学学院，江苏扬州225002)

摘要：聚焦农业供给侧结构性改革，用新型信息技术破解“三农”新问题。物联网应用于精准农业有利于农业生

产和管理各环节的智能化、可控化，有利于推行绿色农业生产方式，有利于农业的可持续发展，促进农业供给侧结构性

改革。分析物联网技术在精准农业中的应用基础、应用领域、应用效益，提出政策创新、技术创新、精准农业农产品区

域品牌建设、物联网精准农业区域试验工程等物联网精准农业发展策略，推动农业供给侧结构性改革的实施。

关键词：农业供给侧改革；物联网；精准农业；应用基础；应用领域；应用效益；发展策略

中圈分类号：S126

文献标志码：A

文章编号：1002—1302(2018)06—0342一04

2017年2月5日，新世纪以来，指导“三农”工作的第14

份中央一号文件《关于深入推进农业供给侧结构性改革加快

培育农业农村发展新动能的若干意见》(简称文件)由中共中

央、国务院发布。文件要求：“要加快培育农业农村发展新动

能，推行绿色生产方式，增强农业可持续发展能力；壮大新产

业新业态，拓展农业产业链价值链；强化科技创新驱动，引领

现代农业加快发展；推进农业供给侧结构性改革”。物联网、

云计算、大数据等新兴信息技术为解决“三农”问题、农业供

给侧结构性改革的推进与实施提供了坚实的技术支撑。

优生产结构：提升农产品质量安全，增加优质农产品供应。二

是调新产业结构：创新发展农村新产业、新业态，如农村电商。

三是调绿生产方式：农业农产品生产要力求采用清洁绿色生

产方式，精准生产，精准控制，节水节肥，减少农药使用，降低

对生态环境的影响破坏，以保持及增强农业可持续发展能力。

两个支撑即强化科技支撑：切实加强农业科技研发与推广力

度，促进农业科技成果转化，激励农业科技创新并完善创新体

系，推进农业农村信息化建设；强化基础支撑：完善农业农村

基础设施建设，补齐公共服务短板，加强完善农田基本建设，

改善农村居住环境。

1农业供给侧结构性改革

改革的核心内容是理顺政府和市场的关系，实现“三大

激活”。首先是激活市场，农产品价格由市场供需自动调节，

减少其他干扰因素。其次是激活要素，激活农村劳动、土地经

营权、资本等生产要素，使这些要素合理流动及优化组合。最

后激活主体，进一步推进农业经营体系改革，培育现代新型农

业经营主体、服务主体，支持鼓励各级各类人才到农业农村创

新创业。

1．1农业供给侧结构性改革目标

农业供给侧结构性改革的主要目标是提高农民收入、保

障有效供给、优化生态环境。目前，我国农业供需错位，供求

结构性失衡：一方面，中低端农产品过剩，面临去库存的压力；

另一方面，高端农产品供给不足，满足不了人们的生活需要。

从农业供给端调整，有利于从源头切断农产品无效供给、缩减

低端供给，增加有效、中高端供给，从而使农产品供给体系更

好地适应需求结构变化。主攻方向是跟踪市场、消费需求变

化及升级，优化农产品供给结构，提升农产品供给质量；坚持

以提高农产品质量振兴农业，并推进农业信息化建设，迸一步

提升农业竞争力及其效益。通过体制、机制改革及创新等途

径激活挖掘各资源要素潜力，培育农业农村创新发展新

动能‘“。

2农业物联网与精准农业

2．1农业物联网

农业物联网是利用各类农业信息感知设备(如RFlD)采

集农田种植、水产禽兽养殖、设施农业、环境、农产品物流等信

息，并将这些信息通过各类网络(无线传感网、移动互联网、

hlt唧et)传输到特定系统，各系统对获取的海量农业信息进

行归纳、分析、处理、整合，根据分析处理结果通过智能终端对

农业生产和管理活动进行科学、实时、自动控制。农业物联网

架构使物联网技术在农业生产、经营、管理和服务全产业链得

到广泛应用心1。物联网等新一代信息技术，推动我国农业向

现代、精准农业转型升级，提升农产品质量、生产绿色安全食

品，使农产品生产标准化。近年来，物联网技术在精准化农业

生产管理、农情信息资源监测与利用、农产品质量安全溯源、

远程及智能化农业生产管理等领域得到了有效应用。农业

4．O就是以物联网技术为主要支撑的智慧精准农业，通过全

面感知、可靠传输和智能处理，高效地利用各种农业资源、降

低农业能耗及成本、保护农业生态环境。

1．2农业供给侧结构性改革内容

农业供给侧结构性改革主要包括两部分内容：结构调整

和改革。

结构调整主要包括“三大调整”及“两个支撑”。一是调

收稿日期：2017—08—18

基金项目：江苏省教育厅高校哲学社会科学研究项目(编号：

2017sJBl009)；江苏省徐州市哲学社会科学研究项目(编号：

17XSs—054)。

作者简介：蒋秀莲(1968一)，女，江苏徐州人，副教授，主要从事信息

管理、农业信息化等方面的研究。E—mail：447502622@qq．c咖。

万方数据

江苏农业科学2018年第46卷第6期

2．2农业物联网关键技术

3物联网在精准农业中的应用

2．2．1

信息感知技术信息感知技术是感知与识别各种事

物的基础，主要包括农业传感技术、RnD、GPS、Rs和北斗卫

星导航系统等。传感器是组成农业物联网的基本单元，主要

用于采集和获取各种农业生产要素信息。RFID技术即电子

标签技术，它通过射频信号可以实现无接触信息传递并能自

动识别目标，该技术在农产品物流和安全追溯方面应用广泛。

GPs技术在农业上的主要作用是对大规模农业机械田的作物

苗情、病虫灾害等情况进行实时跟踪，以便指导农民进行精准

施肥及喷洒农药。RS即遥感技术，主要用于对农作物在不同

生长期的长势、水分、产量的监测及农机精准作业方面口1。

2．2．2信息传输技术农业信息传输技术是指通过各种通

信设备将信息感知设备连接到传输网络，对信息进行实时交

互和共享。在农业领域主要有移动通信技术和无线传感器技

术。移动通信技术主要应用于农业种植、水产养殖等的数据

传输。利用智能手机和移动网络即可实现农业信息的远距离

传输，是一种价格低廉、稳定高速的信息传输技术。

随着物联网技术的不断演进及应用领域的拓展，物联网

技术在精准农业领域得到应用及重视，成为现代农业发展的

潮流与趋势。精准农业不仅可以提升农产品质量，农业生产

效率也会同步得到大幅提升。以期以最少的投入获取最大的

收益，节约了农业资源，同时提高了农民收入，并起到维持农

业可持续发展的作用。

国外将物联网应用到农业中的时间较早，他们利用在技

术、资金、人才、资源等方面的优势，在物联网农业领域取得了

一定的成果。美国在利用物联网技术促进精准农业发展领域

中处于领先地位，目前农业物联网在美国大农场的覆盖率已

达到80％。我国政府一直鼓励对物联网技术的研究，并设法

将其应用到农业领域中。2009年，西安优势微电子公司研发

出我国首个具有完全自主知识产权的物联网核心芯片“唐芯

一号”拉1，目前，它已广泛应用于我国的精准农业领域，具有

广阔的发展前景。2叭3年，农业部选择天津、上海、安徽3省

市开展农业物联网区域试验工程，旨在探索农业物联网在我

国农业领域的发展路径和应用模式，探索构建国家农业物联

网标准框架体系及相关公共服务平台，这对于推进物联网技

术在全国各地区农业领域的应用具有重要意义。

2．2．3

信息处理技术信息处理是利用一定的算法、模型、

智能处理等技术对采集的大量农业数据进行分析处理，以此

实现对各类农业农产品信息的预测预警、智能控制和决策

等HJ。信息处理技术是组成物联网的关键技术j主要包括云

计算、GIs技术、农业专家系统、决策支持系统等。在农业方

面，GIS主要用于自然环境与生产条件、土地及水资源管理、

土壤数据、病虫草害监测、作物测产等方面空间属性信息的统

计分析处理与多元化结果的可视化输出p1。农业专家系统

是根据农业专家的经验、知识和研究成果，利用计算机建模对

农业问题进行解答、判断，并给出决策方案和建议。决策支持

系统是以人机交互的方式，利用数据库、方法库、模型库等辅

助决策者进行决策的智能系统，主要应用于病虫害预警、饲料

配方优化、土壤信息管理、节水灌溉等方面。

3．1物联网在精准农业中的应用基础

3．1．1

信息技术在农业领域的广泛应用21世纪，我国不

断发展和完善农业管理信息系统和农业生产专家系统怕1，使

得信息技术在农情信息监测、设施农业控制、大田作物数字化

管理、作物生长模拟模型等精准农业领域发挥了重要作用，取

得了良好的效益。信息技术的广泛应用，提高了农业生产力，

推动了农业科技水平的提高，为物联网在精准农业中的应用

打下了坚实的基础。

3．1．2物联网在农业领域的应用取得重要进展目前，物联

网技术已广泛应用于农业生产和流通环节。物联网技术实现

了对农产品从田间地头到消费者餐桌的全过程跟踪监控，对

动植物的生长环境进行优化，提高农产品产量，保证农产品质

量安全，获得了消费者的信任。在全国，有426项农业物联网

软硬件产品、技术和模式得到推广，这些产品和技术的使用可

有效降低农产品成本，提高生产效率，为精准农业的开展提供

了坚实的技术支撑。

2．3精准农业内涵

精准农业是现代农业发展的趋势，是实现农业供给侧结

构性改革的有效方式和途径。精准农业以生态系统的理论为

基础，以3S技术(GPS、GIs、Rs)、物联网技术、智能控制技术

为技术支撑，以最少的投入和资源消耗，获取最优的品质、更

高的产出，获得较好的经济和社会效益，并改善生态环境，实

现农业可持续发展”J。精准农业可以精确地计算出农作物

所需的水分、化肥、农药，节约各种原料的施用量，从而降低生

产成本，提高土地收益率，并有利于农业环境保护。精准农业

使农业生产由粗放型转向集约型，可以像工业流程一样连续

地经营，从而达到规模效应。

3．1．3农村信息化水平的快速发展近年来，在农业部、工

信部、商务部等部门及各级地方政府以及三大电信运营商和

大型rI'企业的共同努力下，农业农村信息化水平不断发展进

步M1，12316“三农”综合信息服务中央平台投入运行，实现了

不同地域之间农业信息的共享。随着高速宽带网络在农村地

区的不断发展，农村信息化已经成为提高农业生产和经营管

理水平的重要途径。农村信息化水平的不断提高，为物联网

在精准农业中的应用提供了可靠的基础支撑和广阔的创新

空间。

2．4精准农业的技术体系

精准农业的发展需要高新技术的支撑，主要包括信息

技术(3s技术等)、生物技术(基因工程、细胞工程、微生物

技术)和工程装备技术(播种技术、施肥技术、灌溉技术、收

获及烘干技术)。精准农业的技术体系主要包括农田地理

信息系统、农田信息采集系统、全球定位系统、环境监测系

统等。利用精准农业技术可实现农作物的精准耕种、施肥、

施药、灌溉、收获，以最少的投资获取更高收益，节约资源，

减少环境污染，可实现农业供给侧改革的“调优生产结构”

“调绿生产方式”。

3．2物联网在精准农业中的应用领域

我国农业正处于传统农业向现代农业过渡的重要时期，

物联网技术在精准农业中的应用呈现多方面的发展。

大田作物农情监测系统可对作

3．2．1大田作物农情监测

物的生长、病虫灾情及整体生态环境进行实时动态精准检测。

万方数据

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