淺談電子信息技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

1、淺談電子信息技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)以信息、知識(shí)及裝備為核心要素，通過(guò)信息技術(shù)、智能裝備等與農(nóng)業(yè)的深度跨界融合，推動(dòng)人類對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)綜合管控能力的提升。與數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)不同的是，智慧農(nóng)業(yè)是數(shù)據(jù)、知識(shí)、模型、軟件、硬件等要素相互作用的結(jié)果，更強(qiáng)調(diào)機(jī)器裝備對(duì)農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)的智能化操作水平，因此各類電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)在機(jī)器裝備中的應(yīng)用對(duì)于智慧農(nóng)業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。20202022年連續(xù)3年中央一號(hào)文件均對(duì)信息技術(shù)與農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合應(yīng)用的重要性進(jìn)行了明確。在政策引領(lǐng)和規(guī)模經(jīng)營(yíng)趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，如農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息獲取等方面的應(yīng)用已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，在大田種植

2、及養(yǎng)殖領(lǐng)域智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用等。但同時(shí)，我國(guó)耕地細(xì)碎化問(wèn)題突出，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)投入的邊際效益低；不論是糧食作物耕種、畜牧養(yǎng)殖還是設(shè)施園藝的機(jī)械化水平整體較低；農(nóng)村信息采集終端等基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱等，很大程度上制約了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。電子信息技術(shù)擁有較高的應(yīng)用價(jià)值，在農(nóng)業(yè)、交通、建筑、教育等多個(gè)產(chǎn)業(yè)均有不俗表現(xiàn)。在國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃引導(dǎo)和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的當(dāng)下，切實(shí)應(yīng)用電子信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化、高效化、智能化等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展貼合國(guó)家對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的行動(dòng)計(jì)劃和戰(zhàn)略布局。農(nóng)業(yè)傳感器。一直以來(lái)傳感器在電氣測(cè)量領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，農(nóng)業(yè)傳感器是智慧農(nóng)業(yè)的信息之源，技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛且覆蓋面

3、全。但當(dāng)前我國(guó)缺少具備核心技術(shù)的多功能一體化傳感器設(shè)備，且存在傳感器種類少、測(cè)試穩(wěn)定性差、實(shí)時(shí)傳輸水平和集成度低等不足。放眼國(guó)際，隨著技術(shù)、原理、材料、工藝等的突破，農(nóng)業(yè)傳感器已開始從物理量傳感向生物、化學(xué)信息感知邁進(jìn)，傳感器的感知元器件也變得更加精密、便攜。按照技術(shù)應(yīng)用需求，電子信息技術(shù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和集成化為我國(guó)農(nóng)業(yè)傳感器匹配更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)及分析能力提供了技術(shù)支持。海量的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)需依托可以支撐龐大信息的數(shù)據(jù)庫(kù)和傳輸系統(tǒng)，電子信息技術(shù)的快速發(fā)展沖破了特定數(shù)據(jù)載體的約束，借助無(wú)線通信和數(shù)據(jù)光纖進(jìn)一步為數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定了便利條件。同時(shí)在新材料與技術(shù)的輔助下智能電子技術(shù)發(fā)展迅速，

4、傳感器元部件逐漸朝更精密、便捷的方向推進(jìn)，電子測(cè)量?jī)x、積溫儀等檢測(cè)、分析農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境濕度、溫度、土壤養(yǎng)分以及各項(xiàng)展現(xiàn)農(nóng)作物生長(zhǎng)指標(biāo)的元器件在更加微型、集成的同時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量及數(shù)據(jù)處理能力均得到提升，因此農(nóng)業(yè)傳感器的監(jiān)測(cè)結(jié)果也更加精準(zhǔn)。以土壤傳感器為例，土壤傳感器包括濕度傳感器、溫度傳感器、EC（基質(zhì)中可溶性鹽含量）傳感器及監(jiān)測(cè)pH值、氮磷鉀等的傳感器，能夠?yàn)檗r(nóng)作物種植生產(chǎn)、抗災(zāi)減災(zāi)提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。在傳感器配合數(shù)據(jù)采集器定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和移動(dòng)測(cè)量的過(guò)程中，電子檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。例如通過(guò)水質(zhì)的電阻率找到適合農(nóng)作物灌溉的地表水，或者通過(guò)釋放傳感器捕捉到的溫度、濕度等生長(zhǎng)信息轉(zhuǎn)化成的電能量信號(hào)分析判

5、斷土壤溫度、濕度，同時(shí)土壤氮磷鉀含量和pH值大小等方面的數(shù)據(jù)也能通過(guò)預(yù)先設(shè)定模型的對(duì)應(yīng)參數(shù)反演獲取。農(nóng)業(yè)智能設(shè)備。農(nóng)業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)正在經(jīng)歷的“機(jī)器換人”大幅提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率，智慧農(nóng)業(yè)中的農(nóng)業(yè)機(jī)械與傳統(tǒng)人為操作和管理的農(nóng)業(yè)機(jī)械最大的不同在于，實(shí)現(xiàn)了操作無(wú)人化、儀器自動(dòng)化及管理智能化。電子信息技術(shù)具備的智能化和自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中的諸多實(shí)質(zhì)性難題，電子科學(xué)與技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)、高通信工程等也在促進(jìn)“智慧農(nóng)業(yè)機(jī)械”系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化方面的價(jià)值也將得到最大程度的呈現(xiàn)。農(nóng)業(yè)機(jī)械可以通過(guò)電子通信協(xié)議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)置提高自動(dòng)化控制水平，如通過(guò)GPS（全球定位系統(tǒng)

6、）技術(shù)和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)為農(nóng)機(jī)機(jī)群制定最佳工作分配方案，便于中央控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)群作業(yè)速度和位置開展智能化管理。在應(yīng)用電子信息技術(shù)過(guò)程中，其本身構(gòu)建的電子設(shè)備工程管理模式能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，由此基于電子信息技術(shù)開展的農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)態(tài)化和模塊化設(shè)置可囊括多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)功能的集成，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可制定適合農(nóng)戶自身的農(nóng)業(yè)機(jī)械管理模式。農(nóng)業(yè)機(jī)械的可視化控制以及良好的人機(jī)交互也是智慧農(nóng)業(yè)活動(dòng)不可或缺的，電子信息技術(shù)可充分利用電子監(jiān)視儀完善和發(fā)展當(dāng)前與農(nóng)業(yè)機(jī)械連接過(guò)程中的不完備細(xì)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)民與農(nóng)業(yè)機(jī)械的良好配合。在促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)質(zhì)量提升的同時(shí)，農(nóng)機(jī)

7、生產(chǎn)同樣值得關(guān)注。VR技術(shù)（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）可以仿真農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程，建立農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的三維立體模型，不論是農(nóng)機(jī)外觀尺寸的把握、產(chǎn)品精度的提升還是設(shè)備性能的優(yōu)化都可以在數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)軟件的配合下開展，為有效提高農(nóng)機(jī)質(zhì)量注入了新的動(dòng)力。圍繞農(nóng)業(yè)機(jī)械化從耕種向生產(chǎn)全過(guò)程延伸，由種植業(yè)向養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)全面拓展，進(jìn)一步提升智能農(nóng)業(yè)裝備及電子信息技術(shù)的應(yīng)用水平，還需開展農(nóng)業(yè)機(jī)械信息管理平臺(tái)建設(shè)，管理平臺(tái)應(yīng)當(dāng)配有查詢、調(diào)度、監(jiān)測(cè)、計(jì)量、定位等功能，做好農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體適配及在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)應(yīng)用。綜上所述，電子信息技術(shù)結(jié)合智慧農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)特征和發(fā)展需求給予農(nóng)業(yè)智能設(shè)備的可靠數(shù)據(jù)支持和充裕的技術(shù)應(yīng)用手段為我國(guó)大

8、步邁入智慧農(nóng)業(yè)新時(shí)代提供了強(qiáng)有力的科技支持。當(dāng)前，德國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)農(nóng)業(yè)智能設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用廣泛。瑞士EcoRobotix公司研發(fā)的田間除草機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了對(duì)雜草的快速檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。投入使用后的除草機(jī)器人通過(guò)機(jī)器手臂精準(zhǔn)識(shí)別雜草特征參數(shù)，除草劑的使用量大大下降，整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本得以下降。我國(guó)農(nóng)業(yè)智能裝備也已服務(wù)于播種、施肥、打藥、灌溉等多個(gè)環(huán)節(jié)。在湖北禾溢園種植專業(yè)合作社的智慧農(nóng)場(chǎng)里，M500巡航機(jī)測(cè)量好田塊數(shù)據(jù)后，智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)開始進(jìn)行農(nóng)田分塊和規(guī)劃，緊接著P100飛播機(jī)開始按照規(guī)劃方案播撒谷種，僅用一天的時(shí)間飛播機(jī)便可完成50余hm2農(nóng)田的播種任務(wù)，整個(gè)過(guò)程農(nóng)機(jī)手只需“動(dòng)動(dòng)手指”。目

9、前，湖北禾溢園種植專業(yè)合作社已擁有各類新型農(nóng)機(jī)60多臺(tái)，在移動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)APP上即可對(duì)無(wú)人機(jī)設(shè)備發(fā)出指令，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化，也為進(jìn)一步加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)信息的高效、集約管理奠定了基礎(chǔ)。但值得注意的是，我國(guó)作物生產(chǎn)地域條件差異較大，農(nóng)業(yè)智能裝備還需持續(xù)地因地制宜地逐步完善。農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)。如今網(wǎng)絡(luò)已成為農(nóng)產(chǎn)品宣傳的“智囊”，眾多門戶網(wǎng)站都可以展示農(nóng)產(chǎn)品圖片、價(jià)格、生長(zhǎng)環(huán)境等各方面信息，在農(nóng)戶與商家和各大平臺(tái)有效對(duì)接方面也取得了良好效果?？梢?，應(yīng)市場(chǎng)和應(yīng)用需求整合有線電視通信網(wǎng)絡(luò)、電信信息網(wǎng)絡(luò)等形成的新的電子信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓展出的全新的用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)商業(yè)經(jīng)營(yíng)模式顯著提高了農(nóng)產(chǎn)品銷量和利潤(rùn)。同

10、時(shí)，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務(wù)個(gè)性化的推動(dòng)下，智慧冷鏈、保質(zhì)儲(chǔ)運(yùn)調(diào)控、區(qū)塊鏈追溯、信用評(píng)價(jià)等構(gòu)成的農(nóng)產(chǎn)品智慧供應(yīng)鏈系統(tǒng)的構(gòu)建使得信息流、資金鏈、物流深度融合，推動(dòng)了農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)的系統(tǒng)化和集成化。以重慶智慧農(nóng)產(chǎn)品展銷中心為例。近日，重慶智慧農(nóng)產(chǎn)品展銷中心正式上線運(yùn)營(yíng)，主要提供電商、物流配送、農(nóng)副產(chǎn)品購(gòu)銷等服務(wù)。該展銷中心彌補(bǔ)斷層、無(wú)縫銜接，利用電子信息技術(shù)將生產(chǎn)端、運(yùn)輸端和終端客商進(jìn)行了完美融合，搭建起的覆蓋“縣、鎮(zhèn)、村”三級(jí)的運(yùn)營(yíng)體系數(shù)據(jù)資源的共享為當(dāng)?shù)仉娚剔r(nóng)產(chǎn)品充分展現(xiàn)地域特色優(yōu)勢(shì)、快速搶占市場(chǎng)份額提供了新的發(fā)展契機(jī)。與傳統(tǒng)環(huán)節(jié)復(fù)雜、單個(gè)個(gè)體多、農(nóng)產(chǎn)品流通效率低的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈相比，通過(guò)電子信息技術(shù)賦能的重慶智慧農(nóng)產(chǎn)品展銷中心最大限度地實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)時(shí)高效將農(nóng)產(chǎn)品配送到消費(fèi)者手中，為當(dāng)?shù)卣麄€(gè)電商農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的優(yōu)化和各地農(nóng)產(chǎn)品電商管理模式的更新貢獻(xiàn)了重要力