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农业物联网的应用

kumb 技术平台 2021-04-29 09:18:44 100 0 农业物联网

整体来说,目前一些农业信息感知产品在农业信息化示范基地开始运用,但大部分产品还停留在试验阶段,产品在稳定性、可靠性、低功耗等性能参数上还与国外产品存在一定的差距,因此,我国在农业物联网上的开发及应用还有很大的空间(陈威和郭书普,2013)。

近十年来,美国和欧洲的一些发达国家和地区相继开展了农业领域的物联网应用示范研究,实现了物联网在农业生产、资源利用、农产品流通领域、精细农业的实践与推广,形成了一批良好的产业化应用模式,推动了相关新兴产业的发展。同时还促进了农业物联网与其他物联网的互联,为建立无处不在的物联网奠定了基础。我国在农业行业的物联网应用,主要实现农业资源、环境、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享,以保证产前正确规划以提高资源利用效率,产中精细管理以提高生产效率、实现节本增效,产后高效流通、实现安全溯源等多个方面,但多数应用还处于试验示范阶段。

1. 大田种植方面

国外,Hamrita和Hoffacker (2005)应用RFID技术开发了土壤性质监测系统,实现对土壤湿度、温度的实时检测,对后续植物的生长状况进行研究;Ampatzidis和Vougioukas      (2009)将RFID技术应用在果树信息的检测中,实现对果实的生长过程及状况进行检测;美国AS Leader公司采用CAN现场总线控制方案;美国StarPal公司生产的HGIS系统,能进行GPS位置、土壤采样等信息采集,并在许多系统设计中进行了应用。国内,何龙等(2010)基于无线传感网络,实现了杭州美人紫葡萄栽培实时监控;高军等(2010)基于ZigBee技术和GPRS技术实现了节水灌溉控制系统;杨婷和汪小旵(2010)基于CC2430设计了基于无线传感网络的自动控制滴灌系统;卜天然等(2009)将传感器应用在空气湿度和温度、土壤温度、CO2浓度、土壤pH等检测中,研究其对农作物生长的影响;张晓东等(2009)利用传感器、RFID、多光谱图像等技术,实现对农作物生长信息进行检测;中国农业大学在新疆建立了土壤墒情和气象信息检测试验,实现按照土壤墒情进行自动滴灌。

2. 畜禽养殖方面

国外,Hurley等(2007)进行了耕牛自动放牧试验,实现了基于无线传感器网络的虚拟栅栏系统;Nagl等(2003)基于GPS传感器设计了家养牲畜远程健康监控系统;Taylor和Mayer(2004)基于无线传感器,实现动物位置和健康信息的监控;Parsons等(2005)将电子标签安装在Colorado的羊身上,实现了对羊群的高效管理;荷兰将其研发的Velas智能化母猪管理系统推广到欧美等国家,通过对传感器检测的信息进行分析与处理,实现母猪养殖全过程的自动管理、自动喂料和自动报警。国内,林惠强等(2009)利用无线传感网络实现动物生理特征信息的实时传输,设计实现了基于无线传感网络的动物检测系统;谢琪(2009)等设计并实现了基于RFID的养猪场管理检测系统;耿丽微等(2009)基于RF1D和传感器设计了奶牛身份识别系统。

3. 农产品物流方面

国外,Mayr等(2005)将RFID技术应用到猪肉追溯中,实现了猪肉追溯管理系统。国内,谢菊芳等(2006)利用RFID、二维码等技术,构建了猪肉追溯系统;孙旭东等(2009)利用构件技术、RFID技术等,实现了柑橘追溯系统;北京、上海、南京等地逐渐将条形码、RFID、1C卡等应用到农产品质量追溯系统的设计与研发中。

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