工业电子中的农业领域更需要物联网
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2020-10-23
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工业电子中的农业领域更需要物联网工业电子中的农业领域更需要物联网
1 引言 要实现建设现代化农业，就要大力推进农业科技创新，就要促进农业技术集成化、劳动过程机械
化、生产经营信息化。为适应农业规模化、精准化、设施化等要求，加快开发多功能、智能化、经济型农业装
备设施，要重点在田间作业、设施栽培、健康养殖、精深加工和储运保鲜等环节取得新进展。推进农业信息服
务技术展开，应重点开发信息采集、精准作业、息、农村远程数字化，气象预报预测和灾难预警等技术，大力
推进信息化与农业现代化的融合。基于信息和智能管理复杂的农业产业系统，转变农业发展方式，对物联网农
业应用提出了迫切需求。物联网是以电子标签和电子编码（EPC）为基础，建立在互联网基础上的实物互联网
络，其宗旨是实现全
1 引言引言
要实现建设现代化农业，就要大力推进农业科技创新，就要促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。为
适应农业规模化、精准化、设施化等要求，加快开发多功能、智能化、经济型农业装备设施，要重点在田间作业、设施栽培、
健康养殖、精深加工和储运保鲜等环节取得新进展。推进农业信息服务技术展开，应重点开发信息采集、精准作业、息、农村
远程数字化，气象预报预测和灾难预警等技术，大力推进信息化与农业现代化的融合。基于信息和智能管理复杂的农业产业系
统，转变农业发展方式，对物联网农业应用提出了迫切需求。物联网是以电子标签和电子编码（EPC）为基础，建立在互联
网基础上的实物互联网络，其宗旨是实现全球实物信息的实时共享和互通。
2 物联网在农业领域的应用物联网在农业领域的应用
2.1 物联网在现代养殖业中的应用物联网在现代养殖业中的应用
由于现代养殖都大规模化，畜禽养殖的数量也比较大，仅仅靠人工标志和识别工作量大、难度高、效率低，不能满足管理
要求。物联网中的RFID技术作为一种非接触的快速识别技术，正越来越广泛地应用于现代养殖业中。
2003年，我国863数字农业项目中首次列入了数字养殖研究课题，一套基于远距离系统的RFID牛个体识别系统已经进入
了实用阶段。该系统采用项圈式的应答器，挂在牛颈上，当牛通过系统的自动称重车时，系统中的阅读器将自动读取牛的唯一
编号并通过压力传感器完成称重过程。将这两个一一对应的数据（编号-体重）连同采集时间一起通过无线局域网发送到养殖
场的上位服务器，为数字化养殖平台提供了重要的实时数据。ParsonsJ.等[8]对Colorado的羊安装电子标签，运用物联网技术
提高了羊群管理效率。
曹永军等在2008年就基于物联网系统RFID技术的鸸鹋养殖管理信息平台进行了研究与应用。鸸鹋养殖场在当时一般采用
人工粗放养殖方式，缺乏统一的养殖管理信息平台，从而影响了企业的管理效率。建立物联网系统，将RFID技术用来鸸鹋的
个体标识，为鸸鹋设计专用的RFID标签，并结合无线传感网络、手持移动设备和PC机数据库技术等构建RFID鸸鹋养殖管理信
息系统，实现鸸鹋数据的有效追溯和数据及业务的共享，从而给企业带来较好的经济效益和社会效益。
谢琪等在2009年设计并实现了基于RFID的养猪管理与监控系统。该系统主要针对猪繁殖工作流程的规范化，依靠RFID技
术的ID唯一标志功能把猪的管理转变为对ID号的管理。系统能自动、准确地识别出每一头猪，并从数据库中读取猪的资料提供
给工作人员，使工作人员能按照特定的任务执行相应的操作，从而保证了每一次数据的获取都是合理正确的，减少了人为误操
作。同年耿丽微等就当时的奶业所存在的养殖规模较小、单产水平低、管理技术落后、饲料单一、牛群血缘不清，以及由此导
致动物产品安全无法得到有效地保证的问题，提出并建立了一种基于无线射频识别技术的奶牛的身份识别系统。该系统通过采
用瘤胃式动物电子标识来为每头奶牛建立一个永久性的数码档案，实行一畜一标，并通过采用RFID技术以及单片机与PC机的
通信技术对存储奶牛信息的电子标签进行远距离识别，从而及时地实现对每头奶牛的监控与管理。研究结果表明，RFID系统
读卡器的识读率为100%,该方法实现了对奶牛生产养殖的数字化管理。
2.2 物联网在农作物生长中的应用物联网在农作物生长中的应用
物联网科技在农作物生长中可以实现监视灌溉情况、土壤空气变更以及大面积的地表监测，收集温度、湿度、风力、大
气、降雨量和有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息，从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，提高农
业综合效益。2007年，位于美国加州Oxnard的草莓培育商安装一套物联网系统，实时追踪植物的生长状况。该系统还可以根
据空气和土壤的状况，自动触发相关行为，如浇水或调节温度。这套系统由ClimateMinder开发，目的是帮助培育商更好地管
理植物的生长情况，这套系统自该公司2007年发布以来，已被土耳其200家多温室和苗圃所采用。此外，该系统还在土耳其的
鸡场、烟草存储厂和冷藏仓库使用。中国ZhangQian等运用了物联网中的无线传感技术提出了温室检测和控制系统方案，该方
案促进了中国设施农业的发展。杜晓明等针对传统温室农作物数据采集系统存在的问题，也提出了一种使用无线传感器网络技
术组建农业温室监控系统的设计方案，实现了作物生长环境的无线监控，解决了传统温室农业布线的繁琐性和局限性，为提高
温室环境信息管理自动化程度和设施农业种植决策提供了依据。邴志刚等对作物精准灌溉的传感器网络进行了研究，其运用
RFID相关技术设计了智能灌溉支架，便于传感器网络节点部署、网络拓扑动态调整和网络管理以适应不同作物和作物不同生
长阶段。对该系统进行了实验，表明了其合理性和实用性。
将RFID技术应用于检测果树的信息，从而分析果子的生长状况。BowmanK.D.则具体提出了在柑橘树中植入射频芯片，
该芯片可以采集和存储柑橘树的信息。HamritaT.K.和HoffackerE.C.开发出土壤性质监测系统，运用了RFID和无线传感器技
术，实现了对土壤温度、湿度等的实时监测，对后续植物的生长状况提供研究的依据。2010年，孙慧远等探讨了基于RFID技
术的植物电信号数据采集系统的设计，研究表明其设计的系统具有可行性，对实时监测植物生长情况和环境变化具有积极意
义。
2.3 物联网在农产品质量安全监测中的应用物联网在农产品质量安全监测中的应用
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