(1.清華大學，北京 100084；2.美國康涅狄格大學，康涅狄格 曼斯菲爾德 06269；3.黑龍江德沃科技開發(fā)有限公司，哈爾濱 150081)

0 引言

近年來，我國農(nóng)機技術(shù)得到了飛速發(fā)展，不僅農(nóng)機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能更為合理，農(nóng)機技術(shù)也充分結(jié)合了各學科的新技術(shù)，實現(xiàn)了農(nóng)機產(chǎn)品的自動化和智能化發(fā)展。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的合理化作業(yè)，農(nóng)機技術(shù)在傳統(tǒng)的機械功能技術(shù)上還必須結(jié)合和應(yīng)用先進的自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使農(nóng)機產(chǎn)品作業(yè)的精確性和可靠性進一步提高。而隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子信息技術(shù)在農(nóng)機技術(shù)中的應(yīng)用逐漸擴大，使農(nóng)業(yè)機械的功能得到進一步擴展，農(nóng)機產(chǎn)品與電子信息技術(shù)的有機結(jié)合使農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)進一步向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效方向發(fā)展，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程產(chǎn)生巨大的推動作用[1]。

1 農(nóng)機電子技術(shù)的應(yīng)用情況

電子信息技術(shù)是時代發(fā)展下的新技術(shù)，依托于傳統(tǒng)的計算機、通訊和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持，使電子信息技術(shù)具備了信息數(shù)據(jù)的收集、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲、分析處理等系統(tǒng)化功能[2]。尤其是在計算機技術(shù)的快速發(fā)展下，電子信息技術(shù)的應(yīng)用得到了大范圍擴展，并改變和優(yōu)化了人們生產(chǎn)生活的方方面面。電子信息技術(shù)作為現(xiàn)代化高新技術(shù)的代表，將其與農(nóng)機技術(shù)進行有效融合，能夠顯著提升農(nóng)機作業(yè)和農(nóng)業(yè)信息資源的獲取、處理和決策流程，并進一步指導農(nóng)機化生產(chǎn)的實施，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變提供信息支持。

近年來，在農(nóng)機購置補貼政策的大力扶持下，農(nóng)民對于農(nóng)業(yè)機械的購置能力顯著提升，加之農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)使農(nóng)民的經(jīng)營收入進一步提高，使先進技術(shù)的農(nóng)機裝備得到更廣泛地應(yīng)用。很多農(nóng)機廠商已經(jīng)認識到電子信息技術(shù)在農(nóng)機領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊前景，并逐步擴大電子信息技術(shù)在農(nóng)機新產(chǎn)品上的應(yīng)用力度。但總體上講，我國現(xiàn)有農(nóng)機中配套電子信息技術(shù)的產(chǎn)品仍相對較少。電子信息技術(shù)的應(yīng)用通常局限于對作業(yè)補貼農(nóng)機的監(jiān)控、農(nóng)機管理網(wǎng)站建設(shè)以及農(nóng)用氣象預(yù)報等方面，而在農(nóng)機產(chǎn)品中的應(yīng)用和實際作用發(fā)揮仍相對不足。

與發(fā)達國家相比，我國農(nóng)機裝備上配套的電子信息技術(shù)還比較落后，農(nóng)機領(lǐng)域中的電子信息技術(shù)人才仍相對匱乏，產(chǎn)品研發(fā)和科研投入仍有待提升。信息技術(shù)水平低下制約了農(nóng)機作業(yè)合理性和生產(chǎn)效率的提升，并且農(nóng)機作業(yè)不合理問題得不到技術(shù)的解決和糾正，造成了很多研究成果難以在第一時間得到應(yīng)用，生產(chǎn)信息滯后性愈發(fā)明顯。

2 電子信息技術(shù)與農(nóng)機技術(shù)的有機結(jié)合

信息技術(shù)與農(nóng)機技術(shù)的有機結(jié)合需要在傳統(tǒng)農(nóng)機結(jié)構(gòu)中加設(shè)大量信息獲取和通信部件，從而實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)信息的傳輸與生產(chǎn)指導信息接收等功能，使農(nóng)業(yè)機械更好地完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。電子信息技術(shù)的應(yīng)用涉及到電子、計算機、通訊、機械、智能管理等多方面的技術(shù)支持，要實現(xiàn)電子信息技術(shù)與農(nóng)機技術(shù)的有機結(jié)合主要應(yīng)從以下幾方面著手。

2.1 加強農(nóng)機裝備的電子元件配備

要實現(xiàn)電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用，需要在現(xiàn)代化農(nóng)機技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步增加用于信息搜集、信息顯示、電子監(jiān)視、自動控制、信息交流等電子元件設(shè)備。與世界先進農(nóng)機技術(shù)水平相比，我國農(nóng)機電子化更多趨向于自動控制技術(shù)，對于電子信息技術(shù)的應(yīng)用仍相對不足。而在自動控制元件的基礎(chǔ)上，只需增設(shè)少量電子元件設(shè)備，即可有效提高農(nóng)機的電子信息化水平。例如，對先進的自動化農(nóng)機而言，其原有的監(jiān)測技術(shù)、電子控制技術(shù)等均可供電子信息技術(shù)使用，只需增設(shè)通訊技術(shù)模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊即可實現(xiàn)大部分的電子信息技術(shù)功能。

2.2 實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的大范圍通訊功能

農(nóng)業(yè)機械通訊功能的建立包括兩方面內(nèi)容，一是局部區(qū)域內(nèi)農(nóng)機產(chǎn)品之間的聯(lián)網(wǎng)通訊；二是農(nóng)機駕駛員與管理終端的遠程通訊。通訊功能的實現(xiàn)需要在農(nóng)機裝備中布置通訊模塊，首先在農(nóng)機駕駛位置加設(shè)顯示屏，用以顯示信息數(shù)據(jù)，將顯示屏通過線路與ECU(處理器)相連接，ECU分析轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息后可在顯示屏上顯示相關(guān)信息，駕駛員也可通過顯示屏發(fā)送信息，從而實現(xiàn)信息的傳遞和交換。通訊信息包括人工通訊與自動通訊兩類，人工通訊是人為傳遞信息的過程，而自動通訊是利用CAN總線技術(shù)，將信息系統(tǒng)獲取的農(nóng)機各項狀態(tài)信息和管理系統(tǒng)發(fā)送的各項信息進行接收和傳輸，為農(nóng)機遠程監(jiān)控、控制作業(yè)等功能的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.3 建立合理的信息管理技術(shù)平臺

信息管理平臺的建立是農(nóng)機管理由傳統(tǒng)模式向自動管理和科學管理轉(zhuǎn)變的有效途徑，管理平臺的基礎(chǔ)功能是農(nóng)機管理的行為以信息數(shù)據(jù)的支持為基礎(chǔ)，管理人員對于農(nóng)機生產(chǎn)的各項決策都可以借鑒信息技術(shù)和計算機技術(shù)分析處理后的結(jié)果，使生產(chǎn)的實施過程更為合理與精確。同時，生產(chǎn)管理的過程不必再深入田地進行查看，只需通過信息管理技術(shù)平臺調(diào)用實時的田間數(shù)據(jù)，并自動形成一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)對比分析圖表，便于管理人員的信息獲取。信息管理技術(shù)平臺還應(yīng)具備計算機輔助決策、專家知識庫等功能，使管理平臺的功能更加全面。

2.4 使農(nóng)機具備便捷的人機交互技術(shù)

便捷的人機交互是駕駛員操作和使用電子信息技術(shù)的前提，由于我國農(nóng)民對于電子技術(shù)產(chǎn)品使用能力相對不足，因此農(nóng)機的人機交互技術(shù)應(yīng)具備便捷性特點，以便于農(nóng)機駕駛員對農(nóng)機信息的獲取和相關(guān)功能的操作。同時便捷的人機交互技術(shù)對于農(nóng)機的維修保養(yǎng)工作也創(chuàng)造了便利條件，駕駛員利用顯示屏顯示的內(nèi)容能夠及時了解農(nóng)機的保養(yǎng)周期和可能存在的異常問題，農(nóng)機維修人員也可通過讀取ECU提供的故障碼，來快捷準確地判斷故障問題，提高農(nóng)機維修的可靠性。

3 農(nóng)機電子信息技術(shù)應(yīng)用特點

3.1 顯著提高了農(nóng)機智能化水平

隨著電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用，在農(nóng)機自動化的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)機械的信息獲取、信息交流、遠程管理等信息技術(shù)的實現(xiàn)使農(nóng)機產(chǎn)品進一步向智慧農(nóng)機方向轉(zhuǎn)變。電子信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，能夠形成更全面的智能農(nóng)機開發(fā)平臺，使農(nóng)業(yè)機械的功能開發(fā)向無人化進步，從而有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

3.2 有利于促進機械化生產(chǎn)的工序銜接

在電子信息技術(shù)的支持下，不同農(nóng)機之間的工序銜接變得更加合理，有利于構(gòu)建出系統(tǒng)化、規(guī)?；霓r(nóng)機技術(shù)管理體系，且在大量數(shù)據(jù)的支持下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更容易形成有序開展的模式，形成目標明確、方案合理、執(zhí)行準確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新形勢。

3.3 顯著提高了農(nóng)機裝備作業(yè)水平

從我國農(nóng)機化生產(chǎn)的實際情況來看，農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用缺乏合理的規(guī)劃與正規(guī)的操作技術(shù)，導致農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)整體實施較為粗放。電子信息技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)機械的使用和操作條件得到了明顯改善[3]。利用電子信息技術(shù)的數(shù)據(jù)支持與專家系統(tǒng)的指導，農(nóng)機駕駛員能夠?qū)崟r獲取最佳操作方案，并使農(nóng)機呈現(xiàn)出變量作業(yè)的合理化特點。

3.4 降低了農(nóng)機資源浪費與環(huán)境破壞

在信息數(shù)據(jù)的支持下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案能夠充分結(jié)合氣候、病蟲害、土壤性狀、環(huán)境變化等因素實施，使農(nóng)藥化肥、灌溉用水、播種量更加精確合理，既能保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利實施，又能減少生產(chǎn)過程中的資源浪費和環(huán)境污染問題，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)長久可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

電子信息技術(shù)的引進與應(yīng)用使農(nóng)機技術(shù)的發(fā)展大幅提速，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革創(chuàng)建了良好的基礎(chǔ)。盡管現(xiàn)階段我國的電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用仍不夠全面，但隨著農(nóng)機技術(shù)的快速發(fā)展，電子信息技術(shù)也將很快與農(nóng)機技術(shù)實現(xiàn)深度融合，為農(nóng)機化智能生產(chǎn)的實施提供助力。

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