农业物联网技术范文10篇

摘要：在信息化技术不断发展的过程中，促使各个行业发生了巨大的转变，尤其是农业生产。通过信息技术的应用，农业生产更加集约高效，逐渐朝着信息化和规模化的方向发展。在这个过程中，物联网技术逐渐在农业信息化建设中得到更深入的应用，革新了农业生产与管理的方式，促进了现代化农业经济的发展。基于此，本文主要针对其在农业生产与管理中的应用进行探讨分析。

关键词：物联网技术；农业信息化；生产与管理；应用

1物联网技术概述

1.1物联网技术

物联网通过利用信息传感设备，如射频识别和激光扫描器等，实现物体与互联网的连接，能够对其进行智能化识别和监控。在当前农业发展的过程中，由于物联网技术的应用，衍生出了一种新型农业模式，即精确农业。在传统农业发展的过程中，出现了各种问题，资源严重匮乏，环境污染，以及农产品质量得不到保障等，这些问题的存在，严重阻碍了农业的发展。而精确农业的出现带来了新的发展契机，能够有效推动现代农业的进一步发展。在这种新型农业模式中，通过使用各种高新技术，实现科学化的管理，能够在最大程度上避免资源浪费。基于信息化技术手段，制定农事操作技术和管理系统，实现对生产相关信息的管理，并能够改善农作物的生长环境，以最少的投入，实现收益最大化，实现对各种农业资源的高效利用，具有较好的经济效益和生态效益。

1.2物联网技术应用的重要性

随着科学技术的蓬勃发展，传统农业在现代化进程中不断技术革新，智慧农业成为农业产业发展的主要方向。农业是国民经济的基础，而智慧农业则是农业的智慧经济。智慧农业是传统农业生产模式中，融入物联网特有的计算特性和运行模式，从而实现自动化管理，推动农业生产模式精准化、高效化、生态化转变，加快农业产业与其他产业交叉渗透、融合发展。物联网可以将任何物体与网络进行有效连接，通过传感设备进行信息交换，实现智能化定位、识别、跟踪、管控等操作，为农业发展构建多维度信息交流平台，更好提高农产品高效生产和食品质量。

由2012年李道亮著《物联网与智慧农业》一书，从智慧农业、物联网技术的概念、内涵出发，全面阐述物联网的技术架构，详细介绍农业智能传感器、农业信息处理方式等核心技术，以及该技术在智慧农业中的具体实践应用，并对物联网技术在未来农业发展前景中展开预测。全书详略得当、重点突出，并基于成都市科学技术局项目（2019－YF05－00207－SN）、四川省高校重点实验室太阳能技术集成及应用推广项目（2018TYNSYS－Y－02），为农业领域科研人员和相关农业农村管理机构提供参考价值。农业生产高级阶段就是实现智慧农业，集作物模型分析、自动信息检测控制、实时图像传送、精准调节为一体的农业生产自动化系统平台。其特点可在不同的农业生产对象中，利用物联网技术的传感设备，对所在区域的植物生长环境参数进行检测，使土壤、水质、空气等环境因素符合农作物的生产标准。

对所获取的信息加以直观的图片、动态的曲线来展示系统数据分析情况。管理园区再根据信息反馈，进行自动灌溉、施肥、降温、喷药等智能控制。但仅靠数字化的物物关联并不能为农作物生长创造最佳环境，通过图像视频监控技术，可以弥补农业生产环境的不均匀性、信息获取的基准化。根据画面的农作物实时状态，因地制宜的采用人性化管理，可以更好的推动现代农业体系的快速发展。物联网技术在智慧农业中的具体应用有以下几个方面。农业监管应用主要分为农业生态环境保护和产品质量安全监控。一旦生态环境遭到破坏，将严重威胁产品的安全质量问题。物联网技术通过在温室、田地、园林布设的传感节点收集土壤水分、酸碱度、电导率等相关信息。在农业管理人员对农田现状进行评估后，根据作物模型分析，有针对性的投放农业产品或调整执行设备的运作数值。物联网技术在产品质量安全把控方面非常准确高效，不仅可以监督农业生产是否遵循国家农药使用标准，还可追溯食品安全的各个环节。这是基于农业工作者将基地划分为不同的板块编码，并配备对应的电子标签。每个板块编码背后都记录着该区域所执行过的具体环节，如施肥、灌溉、除草等。待作物成熟收割之时，还会有与之相对应的条码，将产品生产信息储存到终端农业数据库中。商家可通过条码扫描利用RFID技术跟踪食品溯源，了解食品从播种、生产到运输的各个环节，一旦出现问题便可即时找到问题根源。农业灌溉应用农作物的生长环境离不开对水的依赖。我国水资源分布现状呈南北不均、总体匮乏的趋势，农业灌溉又对水资源消耗极大。随着物联网技术在智慧农业中的应用，科学、合理的节水灌溉系统不仅能提高农田用水利用率，降低用水总量、减少劳动力成本，还可提高农产品生产速率与质量。通过物联网技术配备不同功能的传感器，对不同种类的农作物生长环境进行监测，掌握区域农田基本信息情况并进行智能化整合，为区域灌溉水量、灌溉方式提供数据分析和参考意义。

最后，通过嵌入式智能灌溉技术，物联网还会对灌溉区域进行数据跟进，支撑农作物生长情况综合对比，及时反馈信息给技术人员，以便对后续灌溉情况做系统调整。以确保灌溉作业自动化下的高效、准确，推动实现农作物集“监、管、营”一体化自动管理模式，对物联网技术在农业灌溉领域，构建低消耗、多功能的智慧农业起着实用性作用。农业生产应用温室大棚是一种新型的农业形式，通过模拟农作物生长气候条件，构建人工气象空间环境，对农作物发展全程实施信息化、数字化管理，让其不再局限于外部环境的生长约束。通过物联网传感器技术的优势，24小时监测和调控大棚光照、温湿度等各方面数值，实现农作物在不同季节得到产出，缓解季节蔬菜过渡时期的供给不足，并严格保证其绿色有机生产。

物联网技术也在家禽养殖、水产养殖中得到广泛应用。通过传感器收集禽畜个体体征、行为特征等生理信息，不仅实现精准化养殖，还可预防禽畜间传染病的大肆传播，有效采取防治措施。推动农业生产为市场导向持续输出高质量产品，并为农业发展带来可观的经济效益。在农业生产期间不免要进行病虫害防治工作，一旦出现防治不到位便极大降低农作物的生产质量及产量。但农药使用过多不利于人体健康和环境保护，实施区域精准化喷施是智慧农业中的核心技术，有效降低农药使用率和残留量，为农业生产奠定基础。在具体应用过程中，物联网还可获取潜在病虫害的各项指标，分析其存在部位与适用农药种类，从而建立起完善的自动化病虫害防治机制。综上所述，虽然物联网技术在我国智慧农业中得到广泛应用，推动了智慧农业体系的构建进程。但总体还处在初步发展阶段，运营机制的不成熟，关键技术产品的未完善和专业技术人才的缺失，都是物联网技术在智慧农业中亟待解决的问题。

作者：鲁刚强 向模军 单位：成都农业科技职业学院 机电信息学院

摘要:本文介绍了物联网在现代农业中的主要应用，以及我们利用这些技术所能取得的成果。提供了IOT在现代农业实践中的作用，如垂直农业(VF)、水培和表型。分析了无线传感器和IOT在农业中的潜力，以及将这项技术与传统农业相结合时将面临的挑战。列出了可用于特定农业应用的传感器，以及现在和将来基于IOT的主要农业应用场景和平台，并回顾了国内外主要科技公司正在开展的相关研究。以期帮助研究人员和农业工程人员实施基于物联网技术，实现智慧园区建设。

关键词:物联网(IOT);智慧农业;现代农业实践

为了提高农业产量并减少资源和劳动力投入，人类历史上一直在进行各种创新。我国是农业大国，随着城镇化的发展可耕地和农业人口越来越少，将面临着谁来种地，怎样种地的问题。近年来物联网(IOT)从城市到乡村，开始影响到了农业生产。现代传感器可以实时监控作物的生长，更能提前发现人眼所不能及的早期胁迫［1］。从播种到收获，从储存到运输，使用一系列传感器不仅智能，更具有成本效益。虽然现在物联网技术的应用还比较肤浅，应用生态还不完善(图1)，但从近10年的发展可以预测，随着基础设施(智能装备、传感器、通讯网络)的建设和一系列服务的完善，如数据采集、云端智能分析和决策、友好的用户界面以及农业运营自动化，基于物联网技术的智慧农业必将引起农业产业链的重大变革［2］。尽管我国农业生产主要还是传统种植模式，但从世界范围来看，今天的农业正在朝着以物联网为纽带，以数据为中心的智能化发展，它挑战了依靠经验的种植模式，为农业生产的飞跃提供了新的机遇。

1物联网的主要应用

在农业生产中实施最新的传感器和IOT技术，传统农业在各个方面都能得到根本的改变。目前，在智慧园区内无线传感器和IOT的无缝集成可以将农业提升到前所未有的水平［3］。在智慧农业园区，IOT可以帮助解决和改善许多传统农业问题，如干旱应对、生长调节、土地适宜性、灌溉和病虫防治。图2列出了智慧农业的主要应用领域、解决的问题和涉及的传感器。图

1．1耕地质量监测

我国是一个农业大国，农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起，中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件，对农村改革和农业发展作出具体部署，强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统，是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用，指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用［1－3］。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术，是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑，是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析，提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。

1现状及存在问题

1．1物联网技术及应用现状

物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模，标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展，目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。

1．2智慧农业中的物联网技术应用现状

近年来，在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下，部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索，已取得初步成效。

摘要：在新技术发展和多样化需求的双驱动下，农业产业出现与新一代信息技术深入融合的发展趋势。为解决当前我国农业领域存在的部分农业产业化发展不足、相关技术人才短缺等问题，文中简析了利用传感器技术、嵌入式开发技术、GPS定位技术、无线通信技术和云服务器技术等物联网技术，通过多维度技术协同、软硬件相结合的方式为现代农业产业化发展提供支持，促进农业产业向网络化、数字化、现代化、智能化转型升级；设计将物联网技术应用于现代农业领域，实现土地集中管理、农作物生长智能监测、身份溯源及产品运输等方面的功能，达到分析土壤质量、合理规划农作物种植区域、监测产品生长状态和推算运输途中“新鲜度”的预期目标，使农产品的品质得到保障，旨在更好地利用物联网技术助力现代农业的发展，推动智慧农业惠及大众。

关键词：物联网技术；智慧农业；智能监测；产品溯源；农业产业化；传感器

我国是一个正在发展中的农业大国，推进农业产业发展对于我国国民经济发展具有重大意义。当前基础农业的生产力发展水平与当今社会发展要求出现了一定差距[1-2]，难以满足现代社会发展需求，导致农村发展相对滞后、农村经济不发达等问题。基础农业暴露出的一系列问题催生了现代智慧农业的发展，且现代农业已出现与新一代信息技术融合的趋势。物联网技术自被正式列为国家五大新兴战略性产业之一以来，受到了全社会极大的关注并得到了快速发展。物联网技术在农业产业中的应用旨在解决农业发展的痛点问题，有助于实现农产品生长过程的实时监测[3]，保障农产品生长全程可溯源追踪[4-5]，实现农业的智能化生产管理，推进农业生产的科学化与精细化，培养新型职业农民[6]。2020年5月，工信部发布工信厅通信[2020]25号文，即《工业和信息化部办公厅关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，旨在加强物联网的全面建设与应用，故“物联网+农业”必将成为未来农业的发展趋势[7-9]。

1农业发展产业化现存问题

我国农业发展正处在由基础农业到现代农业的转型阶段，这一转型需要科学和技术不断渗透到农业领域，即完成从劳动密集型到技术密集型产业的转变，转型过程中暴露出了我国农业发展存在的问题[10]。

1.1农业产业化发展的不足

摘要：农业是物联网技术应用的重点领域，对农业物联网国内外技术应用现状及农业领域关键应用环节深入分析，提出农业物联网未来技术发展重点，农业物联网发展重点是信息感知与识别技术，自组织网络部署与信息传输技术，安全监督与服务质量保障技术等。建议加强农业物联网技术规范研究，加强技术集成平台建设，加强农业物联网应用布局优化政策环境，为农业物联网发展提供决策参考。

关键词：农业；物联网；创新发展

农业物联网是应用射频识别等技术设备，将农业系统中动植物生命体，生产工具等物理部件与互联网连接，实现对农业对象智能化识别定位监控的网络。农业是物联网技术应用重点领域，农业物联网受到世界各国的关注。在国家四步同化发展战略背景下，推进农业物联网应用发展对促进农业信息化建设具有重大意义。农业部及地方政府在京津沪等地开展系列农业物联网应用示范工程，在设施种植，大田作物，农机监控等领域初步形成农业物联网技术软硬件产品，促进现代农业发展。

一、国外农业物联网技术的发展

随着物联网技术在农业领域应用推广，关于技术研发等方面研究形成系统的农业物联网应用体系[1]。美国成为农业物联网技术应用引领者，全程全网化精准农业模式基本形成，杂草自动识别技术等开始规模化应用。美国农业装备使用GPS系统，RTK等高新技术，使大型智能农业机械可以精密播种。高新技术的应用推动了农机物联网发展，美国已有15%的农户使用装农机GPS的机械设备，美国农场利用检测设备实时监测农场中害虫密度，超过警戒密度时通过农田中的装置喷洒信息素，利用传感器探测地形，将数据发到服务器上，设计特定地块灌溉实施方案，节省了大量水资源。利用互联网实时了解农场土壤结构，灌溉施肥，病虫害情况。农场投产预算，可以预测收成与库存管理，提高农场科学化管理水平。日本目前集中于精确农业基础与机械研究，实现田间病虫害防控，日本开发了农田作物测绘系统，依据GPS提供位置信息拍摄作物生长图像，电脑可知作物详细情况。

二、农业物联网技术应用中存在的问题

摘要：推动农业现代化是我国社会发展的必然选择，而设施农业则是现代化农业的重要形态。在设施农业建设中引入物联网技术，可以利用各类传感装置，实时获取农业生产环境信息，为设施农作物生产提供依据，切实优化农作物成长环境，为实现高质、高量目标提供技术支撑。在认知物联网与设施农业内涵的基础上，思考物联网技术与设施农业兼容思路，构建完善、高效的农业物联网。

关键词：物联网技术；设施农业；传感器

在社会发展进程中，需要不断推动与实现农业现代化，切实提高农业生产质量。随着物联网技术的发展，在设施农业中引入物联网技术，可以借助传感器感知与捕获农业生产环境信息，通过物联网技术监控环境参数的动态变化，为农作物生产提供科学依据，为农作物生产营造最佳条件，以实现农业精准化管理。这种生产模式整体效益突出，是现代化农业发展的重要方向。

1物联网技术与设施农业内涵认知

物联网是以激光扫描器、射频识别、全球定位系统与红外感应器等一系列信息传感设备为基础，可以实现任何物品与互联网间的联系构建，从而开展信息通信与交换，达到识别、定位、监控、跟踪与管理物品目标的一种网络形式。物联网在属性上表现出高度开放性、独立性、互动性与可扩展性。设施农业则是在人为可控环境保护下开展农业生产。基于此，在设施农业发展中引入物联网技术，可以实时捕获农作物生产信息，为农作物生长营造最佳条件，实现精准化农业管理，切实增强设施农业产出。

2设施农业中引入物联网技术的制约性因素分析

摘要：随着社会的发展，传统农业技术不能满足现在人们的需求，为了进一步优化农业产业结构，提高西瓜的生产水平，针对现有的大棚西瓜栽培模式，利用物联网技术与大棚结合，实现大棚生产的自动化与智慧化。

关键词：物联网；西瓜；智慧大棚

农业是我国经济体系中重要的支柱，但传统农业在农作物种植生产期间需要农户精确地播种、施肥、除草等，这样农作物才能高效地生长。在信息化与智慧化高度发展的今天，我国农业开始趋向智能化与自动化生产。智慧大棚与智慧农业技术不断发展创新，依托物联网技术，对大棚西瓜的栽培模式进行研究，以推动现代农业的可持续发展。

1基于物联网技术的智慧大棚西瓜栽培模式概述

1．1物联网技术

物联网主要是通过可移动式信息收发器建立人与人、人与物、物与物之间的交互，随着互联网技术的不断发展与创新，物联网技术开始进入农业生产领域[1]。近年来，国家与不少地方政府都鼓励人们加强农业领域中物联网技术的应用，2018年我国推行了乡村振兴战略规划，表明要大力发展数字农业，实施物联网技术的应用；2020年我国的5G技术开始在部分大中城市推广，修建基站，更好、更快地实现信息传输。物联网技术在大棚西瓜种植中的应用，主要是将不同的传感器设备安装于农作物的生长环境中，并通过数据处理与演算，对农作物的生长过程进行监控与数据分析，以保证农作物的顺利生长，且农户可以通过物联网对自己农作物的生长进行监控，以此来减少人力资源的损耗。应用物联网技术，可以提升农产品质量、降低劳动力成本、实现精细化栽培管理，该模式符合我国现代农业发展的要求。除此之外，该栽培模式不仅可以用于大棚农作物的栽培，还可根据不同的蔬菜、瓜果的生存环境进行数据储存与处理。

摘要:本文阐述了如东县农业物联网建设的主要做法和取得的成效，分析了存在的问题，并提出对策，包括加强政府引导和政策扶持、加强培训、加大土地流转、建设智慧农业示范区、建设智慧渔业示范区等，以期为促进如东县智慧农业发展提供参考。

关键词:农业物联网；做法；成效；问题；对策；江苏如东

如东县地处南黄海之滨，陆域面积2009km2，海域面积超过6000km2，人口102万人，海岸线全长106km，滩涂面积6.93万hm2，耕地面积10.85万hm2。近年来，如东县物联网技术在设施农业、园艺种植、畜禽水产养殖、农村电子商务、农产品质量监管方面得到了推广与应用，一批适用的传感器设备、配套的应用软件、成熟的技术应用模式、可行的市场化解决方案在改善如东县农业生态环境，降低生产成本，促进粮食增产、农业增效、农民增收等方面发挥了作用。

1主要做法

1.1舆论宣传，激发需求

如东县通过多类媒体，向广大农户宣传农业物联网建设的目的、意义、内容和要求，在如东日报、如东电视台和如东县人民政府网站开展新闻报道、专题宣传，让广大农户对农业物联网有所了解。利用“12316宣传日”和“农民手机应用技能培训周”活动，向全县各镇（区）农业信息员宣传农业物联网技术。通过现场推广和平台的远程培训学习，使学员体验农业物联网的应用魅力。

摘要:我国是世界农业大国，为了提高农业管理的科学性和工作效率，本文提出搭建农业物联网平台，以智慧温室大棚、智慧生态畜禽养殖、智慧水产养殖作为虚拟对象，将生产场景与背景、农业物联网设备、执行机构、种养殖简单生长规律等虚拟，采用Web、App智慧农业管控编程体系与平台，实现了农业物联网工程虚拟预算、农业物联网工程智慧控制、农业物联网基础设备虚拟安装与调试、智能农业先进算法研究等功能。

关键词:农业;物联网;智慧

随着计算机技术、物联网技术和人工智能等新型信息技术的出现和发展，这些新型技术也逐渐应用于农业设施，使农业逐渐向智能农业方向发展，而智慧农业利用网络、云计算，依托大量传感器和网络对种植地覆盖，利用农业物联网技术对相关作物的生长环境进行有效追踪和管理。虽然物联网技术与农业相结合的智慧农业能有效提高产能，避免资源浪费和环境污染，但是由于构建一整套的传感器网络成本极高，对于目前农村形势来说是不可能大规模推广的。而且物联网目前是新型的信息技术，相对还不够成熟，可能会出现高投入低收益的情况。为了解决此类问题，本文采用了物联网技术中的嵌入式技术，利用嵌入式技术搭建平台，极大地降低了构建平台的成本。同时也使得对整套系统的控制变得简单，让各个硬件设施发挥出最高的性能，而不冲突。这种方式有效地优化了农业物联网系统，使其可以更迅速、更准确地对相关农作物生长的环境做出有效追踪和管理，并提出更充分、更有效的预判、分析和指导。本文所设计的农业物联网智能管理系统对传感器的数据进行实时采集储存和分析，并对这些数据进行周期性的整理，同步分析相关农作物的情况，进而给出精确定位的科学诊断以及相关的指导建议，大幅度提升生产力。整套系统以网络技术实现连接，提高了整个系统的稳定性和可靠性，构建了一个高效的框架，使用成本和使用难度都大大下降。利用更低廉的生产投入实现更为理想的收入，同时避免了环境的破坏和资源的浪费，使土地实现最大的经济以及环境收益。

1系统构建

农业智能管理系统是以软硬件相结合的方式构建的，硬件装配相关芯片，能够通过Wi－Fi无线通信技术，远程遥感等相关技术实现控制各个传感器，收集各个传感器的采集数据，并将数据进行汇总，打包上传到软件终端，在系统内部对数据分析，并连接大数据找到相关的方案，为用户提供智能的解决方案，及时纠正异常情况，实现收益最大化。系统以典型的智慧温室大棚、智慧生态畜禽养殖、智慧水产养殖作为虚拟对象，将生产场景与背景、农业物联网设备、执行机构、种养殖简单生长规律等虚拟，采用真实的工业通讯协议、真实的Web、App智慧农业管控编程体系与平台，完全开放式地实现了农业物联网工程虚拟预算、农业物联网工程智慧控制、农业物联网基础设备虚拟安装与调试、智能农业先进算法研究等实验实训功能，产品同时也能作为成熟的农业物联网工程设备服务于现代农业。基础架构如图1所示。

2系统架构