设施农业是利用工程技术手段和工业化生产方式，为植物生产提供适宜的生长环境，使其在最经济的生长空间内，获得最高的产量、品质和经济效益的一种高效农业。
规模经营不断推进的同时，旅游思维、品牌思维、大数据思维……不断涌现的农业新思维新技术为现代农业发展注入了新动力。
当前，我国人均耕地面积远低于世界平均水平且耕地总面积不断减少、优质耕地比例极低、过度使用农药化肥造成的耕地质量下降和农产品质量下降、自然灾害频发、种植过程中的病害虫害等问题是制约我国农业生产质量和产量的主要问题。
(资料图片仅供参考)
解决我国农业问题迫在眉睫，传统耕作方式已不能满足现代农业需求，设施农业是现代农业发展的一个重要方向，设施农业不仅可以促使农业实现高质高产，也能促进农业经济和农民生活水平的提高。
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物联网：农业现代化的加速器
随着设施农业的不断发展，物联网技术已被广泛应用于农业生产的各个环节，物联网建设是设施农业的基础，在精准灌溉、精准施肥、病虫害防治、环境智能调控、智慧水产、智慧畜禽业等领域发挥了重要作用。
作为集成新一代信息技术的战略性新兴产业之一，物联网在农业领域具有广泛应用前景。对实现农业集约化和高产、优质、高效、生态、安全等目标会产生积极意义。
狭义的农业物联网是指农业生产相关的物与物联接的一项新技术，广义农业物联网就是农业大系统中的人、机、物一体化的互联网络，具有人机物一体化、生命体数字化、应用体系社会化、发展理念“三全化”（全要素、全系统、全过程）四项关键特征。
农业物联网技术可以将数据采集、分析、实时控制集于一体，使得运营管理人员可以基于数据进行感知、决策和调控，有助于农业运营管理方式由经验型、定性化、粗放式向科学化、定量化、精细化转变。
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物联网在设施农业中的关键技术
随着物联网技术的发展，农业将逐渐从传统依赖于孤立机械、小作坊式的生产模式转向以现代化信息技术为中心的大规模生产模式。对于物联网技术在设施农业中的应用，基础技术是传感器网络的完善。传感系统的完善与否直接影响着整个农业物联网技术的运行。
农业物联网由感知层、传输层和处理层构成。感知层的传感器技术、条码技术、全球定位等技术采集的数据信息通过传输层的有线、无线传感器网络技术和移动通信技术传输到处理层的农业预测、诊断、控制、决策以及预警等智能化模块。
农业物联网感知技术
感知层主要包括各类传感器及节点技术、全球定位系统技术和条形码技术等，实现对土壤水分、环境温湿度、家禽水产健康状况等信息的采集功能，是农业物联网的关键技术。
目前，光温水气热等环境传感器应用相对成熟，土壤传感器是研究的热点，通过电磁波反射或吸收能量水平的大小可判断土壤结构，根据离子选择性膜电极与被测离子溶液间的点位输出可测定土壤里的特定离子。利用光学和电磁学原理制成的动植物生命信息传感器也是研究的热点和难点之一。
农业物联网传输技术
当前，我国农业物联网中的传输技术主要为无线和有线传感网络技术以及移动通信技术。其中，无线传感网络技术的应用最为普遍，国外无线传感器网络应用已经到了实践阶段。
荷兰的某个农业物联网项目将无线传感器网络技术应用到马铃薯生长环境的监测中，生产者可根据监测结果控制疫病，从而实现防患于未然。我国农业物联网的信息传输技术处于试验阶段，有学者构建无线传感网络监控系统，该系统可对种植环境进行实时监测，园区布置的传感器节点可采集土壤与空气的温湿度、CO2 的浓度以及光照强度等参数。
农业物联网处理技术
农业物联网处理层的技术包括云计算、云服务和模块决策，这个层面是将采集的数据信息转化为实际的操作，利用控制模型和策略对相关农业设施进行智能控制，比如打开水龙头、关闭灯光、自动施肥等。
智能决策是预先把经验和专家知识输入模块，通过推理模拟思维，为农业生产提供技术参考，智能预警是以数学模型为手段，对实际不正常状态进行报警，给出危害提醒。
03
物联网技术的核心应用领域
按照监测对象的不同，物联网系统可以分为农业生产环境监控物联网、动植物生命信息监控物联网、农机作业监控物联网、农产品品质检测与质量安全追溯物联网等。
农业生产环境监控物联网
农业生产监控物联网，主要指利用传感器技术采集和获取农业生产环境各要素信息，如种植业中的光照、温湿度，二氧化碳浓度、土壤肥力、土壤含水量等参数，水产养殖业中的酸碱度、溶解氧、氨、氮、浊度和电导率，畜禽养殖业中的氨气、二氧化硫、粉尘等有害物质浓度等参数，通过对采集信息的分析决策来指导农业生产环境的调控，实现种养殖业的高产高效。
农业生产环境复杂，需要在高温、高湿、低温、雨水等恶劣多变环境下连续不间断运行，且传感器节点布置稀疏不规则，布线不方便，而无线传感器网络组网简单、无需布线，具有低成本、灵活的优势，成为当前农业生产环境监控系统主要应用方式。
动植物生命信息监控物联网
对植物信息采集的研究主要包括表观可视信息的获取和内在信息的获取，表观信息如作物苗情长势、病虫害、果实膨大状况、生物量、茎干直径、叶面积等信息，内在信息包括叶绿素含量、作物氮素、光合速率、种子活力、叶片温湿度等，主要监测手段为光谱技术及图像分析等；
对动物生命信息的监测主要包括动物的体温、体重、行为、运动量、取食量、疾病信息等，通过相关监测，了解动物自身的生理状况和营养状况以及对外界环境条件的适应能力，确保动物个体健康生长，主要监测手段包括动物本体监测传感器、视频分析等。
智能农机物联网
近年来随着土地流转的进行，农机作业范围不断扩大，农机作业信息滞后、时效性差、缺乏有效的监管手段，机收的组织者和参与者对信息快捷、准确、详细的要求难以满足等问题逐渐突显。
如何通过技术手段有效地进行农机作业远程监控与调度，提高工作效率和作业质量尤其是保障农机夜间作业质量和农机装备的智能化水平，是农机物联网发展的迫切需求之一。
农产品质量安全追溯物联网
农产品信息感知技术主要包括农产品颜色、大小、形状及缺陷损伤等外观信息和农产品成熟度、糖度、酸度、硬度、农药残留等内在品质信息。
农产品质量安全与追溯对农业物联网的运用集中在农产品仓储及农产品物流配送等环节，通过电子数据交换技术、条形码技术和RFID 电子标签等技术实现物品的自动识别和出入库，利用无线传感器网络对仓储车间及物流配送车辆进行实时监控，从而实现主要农产品来源可追溯，去向可追踪的目标。
设施农业是现代农业的重要组成部分，而农业物联网的引入将进一步加速其现代化和智能化进程。
随着各种传感器、自动化设备和数据分析工具在温室和大棚中的广泛应用，农民可以更加精确地控制作物的生长环境，从而提高产量、质量和资源使用效率。在农业物联网的推动下，设施农业将迎来一个更加繁荣、高效和可持续的新时代。
关键词：
质检
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