鄧帥濤

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 晉中 030800）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了各行各業(yè)進(jìn)入智慧化發(fā)展階段，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得各行業(yè)更加順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，尤其是在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)變得智能化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝中的應(yīng)用使得設(shè)施園藝逐漸朝著信息化、智能化的方向發(fā)展。本文著重討論了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝中的應(yīng)用等方面內(nèi)容，進(jìn)而分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)設(shè)施園藝發(fā)展的影響。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵及其應(yīng)用要求

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種集傳感器、射頻識(shí)別以及紅外感知等技術(shù)于一體的綜合性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其應(yīng)用過(guò)程中需要根據(jù)既定的規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物與物、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)交流，并借助其無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行信息的交互與共享，以滿足更多實(shí)際應(yīng)用需求[1]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要求

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的主要目的在于實(shí)現(xiàn)物與物的相連。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，操作人員要擁有完善的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)；同時(shí)所用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要保證系統(tǒng)的安全性，確保在使用過(guò)程中數(shù)據(jù)的完整性以及保密性。

1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的智慧化?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧溫室大棚，可實(shí)現(xiàn)對(duì)棚內(nèi)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作，并能根據(jù)不同作物對(duì)不同生長(zhǎng)環(huán)境實(shí)行精確控制，從而提高管理的高效性[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝上的應(yīng)用

2.1 設(shè)施園藝概念

設(shè)施園藝（protected horticulture）是指在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)階段擺脫自然環(huán)境的束縛，而創(chuàng)造出最適合其生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件，從而獲得更加優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，具有投入高、收獲高、效益高等優(yōu)點(diǎn)[3-5]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝上的應(yīng)用

由于設(shè)施園藝中能人為控制作物的生長(zhǎng)環(huán)境，因此可對(duì)其進(jìn)行閉環(huán)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。通過(guò)無(wú)線傳感技術(shù)對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程中的環(huán)境進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)施園藝澆水、施肥等過(guò)程的自動(dòng)化控制，根據(jù)作物的肥水需求進(jìn)行智能化分配管理，從而最優(yōu)化地控制作物生長(zhǎng)環(huán)境[6]。

2.2.1 個(gè)體識(shí)別技術(shù)

設(shè)施園藝物聯(lián)網(wǎng)中常見(jiàn)的個(gè)體識(shí)別技術(shù)有二維碼技術(shù)以及RFID 技術(shù)。二維碼技術(shù)擁有儲(chǔ)備量大、成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中。通過(guò)二維碼技術(shù)識(shí)別不同作物的原產(chǎn)地、生長(zhǎng)環(huán)境及肥水需求等信息。RFID 技術(shù)是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，與二維碼信息技術(shù)相比，不受特定工作條件的限制，并且不需要人為干預(yù)，操作更加快捷方便[7]。

2.2.2 信息傳遞技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝中的信息傳遞方式主要包括電力通信、光纖通信、藍(lán)牙通信、射頻通信等通信方式，其中電力通信和光纖通信稱為有線通信，藍(lán)牙通信和射頻通信稱為無(wú)線通信。5G 通信技術(shù)的出現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取提供了保障，同時(shí)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上更好地發(fā)展提供了技術(shù)支持。

2.2.3 農(nóng)業(yè)信息的處理

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境等的智能化判斷。采用云計(jì)算技術(shù)與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的方式，將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中產(chǎn)生的傳感器數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)以及二維碼數(shù)據(jù)等構(gòu)建成云數(shù)據(jù)庫(kù)，使農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析變得更加便捷，從而促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展[8]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.3.1 設(shè)施裝備不完善

目前設(shè)施園藝發(fā)展過(guò)程中的設(shè)備仍存在不完善的問(wèn)題，對(duì)環(huán)境的調(diào)控能力不強(qiáng)，同時(shí)設(shè)備抵抗自然災(zāi)害的能力也不高。因此，有待于提高設(shè)備的性能，從而提高設(shè)施園藝設(shè)備調(diào)控環(huán)境和抵抗災(zāi)害的能力。

2.3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全穩(wěn)定性不高

目前使用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中存在各種通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，不利于信息的安全傳輸。此外，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，需要依靠大量的傳感器進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)的收集與傳輸，目前使用的傳感器的穩(wěn)定性和精確度仍有待提高，這也將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成本升高。

2.3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展延遲

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中發(fā)展得較晚，并且需要高水平的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)作為支持，使得它在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展整體較延遲。目前農(nóng)業(yè)建設(shè)中，缺乏高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施建設(shè)，尤其是在設(shè)施園藝中，棚架構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，導(dǎo)致農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境檢測(cè)、生長(zhǎng)的指標(biāo)監(jiān)控以及生長(zhǎng)過(guò)程中的智能化控制難度較大，制約著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝上的應(yīng)用[9]。另外，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成本較高，也反過(guò)來(lái)制約著設(shè)施園藝向智能化發(fā)展的速度[10]。

2.3.4 基層物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才的缺失

基層物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從業(yè)者大多沒(méi)有經(jīng)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的認(rèn)識(shí)不夠深入，不懂得如何操作物聯(lián)網(wǎng)基本設(shè)備，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)嚴(yán)重受阻[11]；在信息應(yīng)用過(guò)程中，存在物聯(lián)網(wǎng)意識(shí)淡薄、物聯(lián)網(wǎng)使用氛圍不強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識(shí)較低、對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用需求不強(qiáng)等問(wèn)題。專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)人才非常缺乏，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的發(fā)展產(chǎn)生一定的限制[12]。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝應(yīng)用中的建議

2.4.1 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)

完善設(shè)施園藝的基本架構(gòu)裝備，研究出適合設(shè)施園藝生產(chǎn)的機(jī)械和裝備，提高機(jī)械的高水平化；同時(shí)將基礎(chǔ)設(shè)施與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相結(jié)合，優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)，降低能耗，達(dá)到對(duì)設(shè)施園藝的精準(zhǔn)控制[13]。

2.4.2 加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建

加強(qiáng)設(shè)施園藝網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建，包括環(huán)境檢測(cè)體系、數(shù)據(jù)采集體系以及信息資源安全共享體系等，支撐設(shè)施園藝的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的平穩(wěn)運(yùn)行[14]。開(kāi)發(fā)研制操作更加便捷的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性，降低物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作成本，選用性能好、價(jià)格實(shí)惠的物聯(lián)網(wǎng)器件進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的搭建[15]。

2.4.3 重視人才培養(yǎng)及引進(jìn)

完善農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)相關(guān)體系，加快相關(guān)的法律法規(guī)建設(shè)，為物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造一個(gè)良好的氛圍；同時(shí)制定相關(guān)的人才培養(yǎng)方案，重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才隊(duì)伍的基層建設(shè)，優(yōu)化人才引進(jìn)方案。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝中的應(yīng)用為契機(jī)，帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化的重要標(biāo)志[16]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)的一次革新，其在設(shè)施園藝上的應(yīng)用也是設(shè)施農(nóng)業(yè)向智能化發(fā)展邁出的創(chuàng)新性的一步。目前由于應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成本較高以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備操作的專業(yè)性，其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有些滯后，但隨著信息技術(shù)在設(shè)施園藝中應(yīng)用得不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施園藝中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是時(shí)代的需求，抓住機(jī)遇不斷創(chuàng)新會(huì)使我國(guó)的農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展更加迅速。