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智慧农业技术的推广和发展前景分析

免费信息发布网   发布时间:2020-03-25   发布者:锐研

近年来,智能农业技术取得了长足的进步,被称为农业智能经济,也就是农业智能经济的具体表现。一大批从事智能农业的科技企业如雨后春笋般涌现出来,许多科研机构和高校也参与其中。还有一批智能农业科研成果、实用技术、传感器、应用管理软件平台系统已经进入市场。然而,由于智能农业技术、设备和软件系统的价格太高,一套系统很容易被数十万甚至数十万农民使用,中小型农场和农业园区很难同时使用,使其市场推广和应用陷入两难境地。许多企业必须将服务市场定位于政府项目、示范项目,并从政府财政中获得收入。但毕竟,政府不能取代市场,也不可能在很长一段时间内为市场买单。"要走出困境,智能农业必须找到自己的出路。


一、智能农业的概念

IBM首席执行官彭明生在2008年提出了"智能地球"的概念。他认为,智能技术正被应用到生活的各个方面,如智能医疗、智能交通、智能电力、智能食品、智能货币、智能零售业、智能基础设施甚至智能城市,使地球变得越来越智能化。数字化、网络化和智能化是未来社会发展的总趋势。物联网和云计算与"智能地球"密切相关,已成为发达国家制定自身发展战略的重点。

所谓的智能农业,自然是建立在"智能地球"这个基本概念的基础之上的。它是互联网、物联网和云计算的数字化、网络化和智能化农业。但是,从生产和应用的角度来看,它也应该包含经济、高效、高效、生态友好和可持续发展的含义,是一个智能、智能化、优化的现代农业技术体系。智能农业包括精准农业、自动化农业、智能农业和知识农业,但它并不仅仅等同于精准农业、智能农业、知识农业和自动农业。

智能的农业,具有自动检测、自动决策、自动控制、自动服务的功能,就是将现代通讯技术特别是物联网技术运用到传统农业中,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。智慧农业涉及到的技术包罗万象,是充分应用现代信息技术成果,是计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统、空间技术、传感器技术、导航技术、通讯技术、人工智能技术的集成,是多学科高度集成的,对空间信息进行采集、处理、管理、分析、决策、表达、传播和应用的现代信息技术,实现农业可视化远程诊断、可视化呈现、远程控制、灾变预警等智能管理。智慧农业系统不仅是农业生产的自动化、智能化,更重要的是精细化、最优化、高效率和高的经济效益,在减少人力投入、生产资料投入,降低生产成本,提高经济效益,同时提高产量,保证农产品的优良品质。所以,智慧农业是精准的、数字的、智能的、最优的,是节能的、环保的、高效的、可持续的、人文友好的,简单说就是最聪明的农业生产方式。智慧农业综合技术是现代农业的标志性技术,是现代农业发展的方向。

二、智慧农业的基本原理

智慧农业必须借助于发达的现代农业生产理念、技术、装备、方法和手段来实现。但其基本的工作原理并不复杂,与工业自动化原理及生物条件反射原理是相同的。完整的智慧农业处理工作单元由传感器、信息传入通路、数据处理决策中心、信息传出通路和效应器五部分组成。

传感器,也称感受器,是能够感受土壤水分、土壤养分、温度、空气湿度、光照等因子变化的感受器。传感器进行作业面各因子的信息采集,并转化为数字信号,通过传入通路到达数据处理中心,进行分析、计算、比对、判断、决策,制定最优化的执行方案,并转化为数字化为指令;由传出通路将数字化执行指令发送到效应器,即执行装备,由效应器执行指令,进行作业面的操作,完成一个作业周期。

比如,田间传感器检测到土壤水分不足信号,通过电子线路将信号发送到数据处理器进行分析和决策处理,判断是否需要浇水、灌溉,灌多少,什么时间灌,做出决定后,再将指令发送给效应器灌溉设备,执行灌溉作业。

这是水分单一因子智慧管理的基本模式。实际应用中,经常是多因子、多功能、多模块的集成。客观上,影响农作物生产的因素很多,比如品种、气温、湿度、墒情、肥力、光照、病虫害、通风、二氧化碳等。每一个因素都需要传感器,每一个因素都需要相应的效应器,所以需要一系列的传感器和效应器装备。有时需要多因子同时处理,提高工作效率,降低生产成本。比如,检测墒情的时候,同时检测肥力,灌溉时,可以把追肥与加入灌溉水中,一次性操作完毕。


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