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　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)

　　1 信息感知技術(shù)

　　農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，作為智慧農(nóng)業(yè)的神經(jīng)末梢，是整個(gè)智慧農(nóng)業(yè)鏈條上需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。主要涉及農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及 RS 技術(shù)等。

　　農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心，也是智慧農(nóng)業(yè)的核心，農(nóng)業(yè)傳感器主要用于采集各個(gè)農(nóng)業(yè)要素信息，包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù);畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的二氧化碳、氨氣和二氧化硫等有害氣體含量，空氣中塵埃、飛沫及氣溶膠濃度，溫、濕度等環(huán)境指標(biāo)等參數(shù); 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的溶解氧、酸堿度、氨氮、電導(dǎo)率和濁度等參數(shù)。

　　RFID 技術(shù)即 Radio Frequency Identification ( 射頻識(shí)別) ，俗稱電子標(biāo)簽。這是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。該技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯中有著廣泛的應(yīng)用。

　　GPS 是美國 20 世紀(jì) 70 年代開始研制，于 1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，具有全天候、高精度、自動(dòng)化和高效益等顯著特點(diǎn)。在智慧農(nóng)業(yè)中，GPS 技術(shù)的實(shí)時(shí) 3 維定位和精確定時(shí)功能，可以實(shí)時(shí)地對農(nóng)田水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產(chǎn)量等進(jìn)行描述和跟蹤，農(nóng)業(yè)機(jī)械可以將作物需要的肥料送到準(zhǔn)確的位置，而且可以將農(nóng)藥噴灑到準(zhǔn)確位置。

　　RS 技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中利用高分辨率傳感器，采集地面空間分布的地物光譜反射或輻射信息，在不同的作物生長期，實(shí)施全面監(jiān)測，根據(jù)光譜信息，進(jìn)行空間定性、定位分析，為定位處方農(nóng)作提供大量的田間時(shí)空變化信息。

　　2 信息傳輸技術(shù)

　　農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)傳輸信息的必然路徑，在智慧農(nóng)業(yè)中運(yùn)用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò) ( WSN) 是以無線通信方式形成的一個(gè)自組織多跳的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，負(fù)責(zé)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。在智慧農(nóng)業(yè)中，ZigBee 技術(shù)是基于 IEEE802. 15. 4 標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于無線組網(wǎng)、安全和應(yīng)用等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組建中，如大田灌溉、農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯等。

　　3 信息處理技術(shù)信息

　　處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的必要手段，也是智慧農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，主要涉及云計(jì)算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù)。

　　云計(jì)算 ( Cloud Computing) 指將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。智慧農(nóng)業(yè)中的海量感知信息需要高效的信息處理技術(shù)對其進(jìn)行處理。云計(jì)算能夠幫助智慧農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)資源和計(jì)算能力的分布式共享，智能化信息處理能力為海量信息提供支撐。

　　GIS 主要用于建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產(chǎn)條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢、作物產(chǎn)量等的空間信息數(shù)據(jù)庫和進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計(jì)處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達(dá)等，為分析差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方?jīng)Q策方案。

　　專家系統(tǒng) ( Expert System，簡稱 ES) ，指運(yùn)用特定領(lǐng)域的專門知識(shí)，通過推理來模擬通常由人類專家才能解決的各種復(fù)雜的、具體的問題，達(dá)到與專家具有同等解決問題能力的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)。研制農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的目的是為了依靠農(nóng)業(yè)專家多年積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服時(shí)空限制，對需要解決的農(nóng)業(yè)問題進(jìn)行解答、解釋或判斷，提出決策建議，使計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中起到類似人類農(nóng)業(yè)專家的作用。

　　決策支持系統(tǒng) ( Decision Support System，簡稱DSS) ，是輔助決策者通過數(shù)據(jù)、模型和知識(shí)，以人機(jī)交互方式進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)在小麥栽培、飼料配方優(yōu)化設(shè)計(jì)、大型養(yǎng)雞廠的管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化、土壤信息系統(tǒng)管理以及農(nóng)機(jī)化信息管理上進(jìn)行了廣泛應(yīng)用研究。

　　智能控制技術(shù) ( Intelligent Control Technology，簡稱 ICT) ，是控制理論發(fā)展的新階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。目前智能控制技術(shù)的研究熱點(diǎn)有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及綜合智能控制技術(shù)，這些控制技術(shù)在大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中取得了初步應(yīng)用。