智慧农业物联网技术

智慧农业涉及的新技术有很多，比如遥感技术、地理信息系统、GPS全球定位系统、物联网技术、5G高速无线通信、各种传感器技术，通过数据分析和数据挖掘为主的大数据技术以及机器视觉和深度学习的人工智能技术等。

 

其中人工智能中的计算机视觉、图像识别及深度学习等人工智能技术实现对作物产量的预测、土地规划及病虫害防治；物联网技术通过传感器、摄像头等监测设备借助无线传感技术实现动植物远程监控及管理；大数据平台以天气、土壤、农作物、病虫害以及动物身体特征数据（红外）作为大数据基础对动植物生长情况进行分析、预测、预警等；运用GPS全球定位系统及温湿度传感器等对作物进行勘测、生长、病虫害防治、水分、热量补充提高产量等。

 

在农业种植、林业种植的生产环节，农业机械化及其自动化扮演者无可替代的重要角色，根据适宜的气候、水分、日照等情况，智能化的实现批量播种、除草、喷药、采摘、分拣、收割、称重等，贯穿着整个农林生产全过程。

 

我国历年一直支持农业科技创新及发展。2012年突出了加快推动农业科技创新，2013年提出加快农业现代化发展，2014年提倡推进农业创新，建设农业物联网及精准装备为重点农业实现信息化和机械化体系；2015年提出大力推进“互联网+”现代农业，应用物联网、大数据、云计算及移动互联网技术；2017年提出深入推进农业结构性改革，推进农业物联网试验示范和农业装备智能化；2018年倡导加快农业科技创新步伐，在生物育种、智能农业、农机装备、生态环保领域要取得重大突破，支持农机等企业的技术创新；2019年实施乡村振兴战略，发展高端农机装备制造、大力发展数字农业，实施智慧农业、林业、水利工程。

 

智慧农业能够解决其中的6大核心问题：一是提高农业生产经营效率，通过运用物联网、大数据、人工智能等技术实时采集、分析数据，为农民提供生产、管理等方案，提高农业生产经营效率；二是解决农村劳动力日益短缺问题，通过一个人或者少数人实现整个农业耕种管收全过程操作；三是大幅降低生产成本，实现投入少、产量高的特点，通过农业生产高度规模化、集约化、工厂化的模式，降低生产成本，提高市场竞争力；四是提升农产品质量安全，利用新技术实现无人化精准控制，达到水、温、肥、光、热的最佳利用，杜绝污染及浪费，保证农林产品安全；五是改善生态环境，通过精准施肥、精准机械化、自动化喷药等操作，改善传统农业过犹不及的问题，保护耕地、土壤结构，提升环境质量；六改变农业生产者、消费者观念，改变过去依赖经验进行农业生产经营模式，转变农业生产者、消费者对落后农业、科技含量低的观念，为“科农”创收。

 

农业机械解决了大部分的工作，例如农业生产中的设施建设、大田种植、播种、施肥、灌溉、锄草、病虫害防治等，通过“智能设备”中的各种传感器、摄像头、卫星定位、5G高速网络将农业生产中的变量实现数字化体现，在机械自动化运行过程中实时采集数据，将数据上传到精准农业平台，通过远程服务与控制手段，实现对农业的精准业务管理。

 

随着汽车与机械的自动化程度更高，后续可以以计算和传感器技术，根据GPS卫星定位系统和机器视觉技术实现农机的精准定位，通过智能终端实施实施监测农机信息、作业状态、工作时长、作业速度、海拔、大气压力、转速、机油压力、农机的发动机水温、累计运行时长、电压、油位等核心业务数据实现高级自动驾驶。

 

数据平台服务系统将实现土地土壤数据采集、天气气候数据采集、农作物生产数据采集、病虫害数据采集，导出合理规划利用的种植区规划、作物量产预测、作物长势管理、施肥建议、成熟周期预测与收获后的物流运输、市场渠道销售预定等等。

 

农机通过传感器和智能终端采集的数据通过数据打包，通过5G无线网络传输到小平台数据集成，各个不同站点的小平台，汇聚作业区域不同种植物将数据上传到大数据或者国家数据中心，通过对云上的数据进行分析以及结构模型的建立，发布权威、实时、可行的针对农业生产有帮助的消息，农户可以根据天气和事宜的种植条件，租赁农机设备实施精准化的种植与管理。

 

速锐得专注于汽车CANBUS、柴油机J1939总线协议数据应用开发，在智慧农业领域，实现了在农机设备租赁、管理对应的解决方案。通过GPS定位系统、农机发动机系统、传感器、摄像头等实现了农机工况、农机大数据采集，通过5G无线网络，在示范区实施显示了农机的作业情况和作业进度跟踪，实时监测农机车辆的位置信息、作业状态、运行参数、运行位置、实现实时故障诊断和故障预警，结合地理位置信息，上报农机经纬度、海拔、机械方向、位置，作业轨迹等。

 

平台可以通过服务方式对联网的农机进行监控与管理。其中包含了作业效率、位置信息、工作时间、剩余油量、速度、动力管理及大数据采集，实现集定位服务、故障管理、统计分析、风险控制、运营管理、超过电子围栏管理等一系列的业务模态，针对运营中的地块管理、设备管理、报警管理、信息日志管理、参数设置，用户信息实现丰富的应用。

 

集约化、农业智慧化是智慧农业未来发展趋势之一。通过资源整合，集中集中而合理运用现代化管理技术，通过合理分配、达到降成本、提效率，加快土地流转及利用，通过精准灌溉、施肥等精细化管理实现单位面积收获更多的农产品；借助物联网、人工智能、农机数据等现有技术、通过收集土壤、气候、农作物生长、农机工况、病虫害数据等挖掘数据，实现智能感知、智能管理、智能收割。

 

农业平台化、无人化是智慧农业发展趋势之二。通过政府与企业合作，不断获得多样性的数据，将非结构化的数据建立结构化数据模型，并分析挖掘核心数据，创建不同的指标、建立有针对性的数据模型，以细分土壤、气候等多种条件，实现块区管理，多元化、高产化发展；以农机半自动驾驶和自动驾驶为起点，运用农机数据及技术实现农业耕种的各个环节，不断提高测量耕地范围的精度以及感知避让的解决方案，实现变量控制、流量控制以及测土配方等一系列问题，解放劳动力投入。建立精细化种植，加强产业链整合，使产品从源头到终端实现信息可追溯，提升产品质量及品牌。

 

目前智慧农业发展慢，其一影响有人才短缺，从业者知识文化水平不高，从业人员年龄偏大，新技术人才少，接受新技术及新科技时间长；其二是农业规模化程度较差，新技术及软件服务实施成本高；其三是农业数字化程度低，获得数据及基础设施建设较难；其四是核心技术缺乏，比如农机的电子控制单元总线数据采集、传感器不少依赖进口；其五是我国耕地结构复杂，实现全面数字化需要大量资金支持，资金支持力度有限，只能示范区式应用。

 

农业一直是我国的重要产业，速锐得将和大家一起探讨和研究。