数字农业是指以现代信息技术为基础,以提高农业生产效率和产品质量为目标,运用计算机、传感网络等高新技术,通过现代信息通信技术对农作物的生长、加工、管理等环节进行有效监控和控制的农业生产过程。
那么数字农业与传统的农业有什么不同呢?它与现代物联网有什么不同呢?现代社会,随着信息技术手段在农村的广泛应用,以及互联网、物联网技术与数字农场、智能电网和智慧社区建设相结合,使农村的信息化程度不断提高。为了适应新形势提出的对信息化发展需求,人们开始将农业作为一个新兴产业加快发展。这是随着工业技术和信息系统的飞速发展出现的结果。
一方面,数字农业是在各种信息技术应用手段下生产出来的一种新型数字化农村生产方式;另一方面,数字农业又是一种全新技术体系。因此在新形势下将数字农业与传统农业进行融合,将其建设成为一个智慧乡村中具有独特优势和发展前景的新兴产业。
1、数字化农场
数字化农场是指通过信息技术手段建立数字农场,以实现农场的生产经营活动的高效管理和智能化控制。数字化农场是现代化农业生产必不可少的环节,它可以提高现代农业的生产效率,降低农业成本,提升农业发展水平,从而使农业成为现代化的朝阳产业。
它为现代农业发展提供了一个全新的产业平台,促进了农业生产方式的现代化和智能化。随着农业现代化技术及自动化设备的发展,数字化农场有望实现农业信息化。但由于其生产与种植过程复杂。数字化农场将有助于提高农业生产效率,促进农业生产标准化进程,提高农业经济效益,改善生态环境和农民生活质量,推动社会进步。
数字化农场实现过程包括:
1利用计算机技术分析气象资料,预测天气变化和植物生长规律;
2自动采集植物生长状况和土壤湿度数据;3生产数据与环境变化信息同步;
4自动灌溉设备自动控制作物生长或施肥;
5自动排灌灌溉设备(水)灌排等。实现了农业生产智能化的数字化农场。
例如:中国农业科学院的张洪波教授在河北三河市燕郊农场应用了先进设备种植大棚西瓜,这是国内第一个采用机械化育苗方式生产西瓜的规模化农场。现在大棚西瓜育苗已成为了常态化生产模式。在我国数字农场也得到了广泛应用,效果显著。
2、农业物联网
近年来,农业物联网发展迅速,包括智能温室、智能作物管理系统、智慧农业的物联网应用、农业物联网环境监测系统等。未来农业物联网将在农业生产的各个环节实现有效监控、控制、优化资源配置,充分发挥农业物联网在智慧农业发展中的重要作用,有效提升我国农业现代化水平。
(1)智能温室由传感器装置与温度探测器两部分组成。传感器装置主要通过移动设备对温室内气温、湿度、空气温湿度、土壤温湿度进行采集。传感器装置可以将传感器收集到到的信息通过无线网络发送到控制室,然后控制室通过传感器装置根据接收到的信息进行 *** 作设置和控制实现精准控制温室内作物生长发育过程中所需要温湿度及空气质量状况。
温室内温度传感器设置在室外环境中,通过安装在温室顶部的温度传感器,可以实时监测到温室内的温度变化情况来进行调节,从而保证温室内空气以及农作物生长发育情况。传感器装置利用移动设备(手机)实现与环境之间的无线通信和实时互动,从而实现整个温室内部环境调节与自动控制的功能。
温室内各功能设备均可实现数据传输功能,便于温室设备之间及对温室内部各部分参数(温度、湿度及光照)进行实时监控及调节。整个系统将根据温室内各个功能设备产生到信号数据,实现无人值守控制系统及农业物联网环境监测系统技术的应用以及农业生产全程监控智能化。
3、农业云平台
未来,智慧乡村建设中的数字农业将主要通过以下四个方面来实现。
首先,在智慧农业中建立一个具有数据处理、管理和分析能力的云平台,通过云平台实现对传统农业的信息、资源的整合,进而实现对农村基础设施与环境的管理。
其次,利用数字技术打造一个基于大数据和云计算的平台,对传统农业中不合理的部分进行优化并建立数据分析模型来进行分析与改进,从而实现对农业资源管理的优化与利用。
再次,要利用现代网络以及物联网技术,实现对农业信息网络系统优化升级和全面监控,从而实现对农业信息网络系统对用户和产品需求的及时反馈以及信息获取以及处理反馈服务的精准优化和安全保障义务。
最后,通过云上村互联网平台实现与政府等部门的互通与对接。让农民通过云上村互联网平台获得生产信息和知识,实现高效农业生产模式的转变。数字农业正逐渐成为我国未来三年现代农业发展的重要方向之一,但目前我国数字农业还处于发展阶段。未来数字农业会以什么样的方式发展?农民朋友将如何利用网络?这将成为制约数字农业发展的主要问题之一!
4、智能农田管理系统
智能农田管理系统是由电脑或手机控制的农田自动监测、自动计算和自动报警系统。可以完成农业监测自动化的系统包括自动气象监控系统、自动土壤水分监控系统、自动灌溉控制系统等。
其中,自动气象监控系统可以实现对田地的实时监控,当温度过高或过低时会自动向控制中心发送警报,通过控制中心将其发送到控制中心。通过与当地气象部门的联网管理和信息共享,可以快速对田地里的空气进行自动调节。自动土壤温度监控系统是将土壤温度监测系统安装在田里,采用 GPS定位系统将田间观测温度进行准确定量地测量。
该系统在全国共有22万亩农田得到了应用。这些田里基本上都有这种监测设备,可以及时地了解到农作物生长的各个阶段,保证农作物长得好。而且智能农田监测系统对土壤的有效监测还有其他多种方式,包括在线监测、移动监测与远程实时监控等。所以智能农田监测系统就是能够及时地监测到农作物对生长环境的变化趋势以及农作物所需的水分、温度等变化情况,帮助人们及时做出相应的判断和决策。
啥叫精准农业?这是相对于传统农业而来的。
我们知道,世界及我国农业发展经历了三个阶段:原始农业、传统农业、现代农业。
生产工具的应用代表着时代的发达程度,从原始农业时期开始到传统农业时期,从石器时代到青铜器时代到铁器时代,每一次的工具变革都改变着世界的命运,也推动着历史的发展,农业是变革的主力行业。
到了现代,随着科技的进步,机械化程度的提高 ,近代电子产品的开发,GPS定位技术的应用,我国北斗定位系统的开发应用,现代农业逐渐不同于传统农业了。特别是随着云技术的开发,数字技术和大数据的推广,现代精准农业被全世界所推广。
在这里,我将从四个方面解释精准农业。
一、精准农业在世界上的应用过程
1、精准农业从美国开始,应用于以色列
哪里的科技最为发达,哪里的农业就最发达。美国作为近百年来科技最为发达的国家,在精准农业方面是研究和应用是最早的。主要是从土壤结构密度传感技术、土壤传导性技术、电磁感应技术等农业工程领域开始的。通过这些早期的数字技术,对土壤元素、农作物产量、施肥变量等方面进行了数字性改革,使得美国的主要农作物玉米、大豆、小麦和部分经济作物在整体亩投入产出比上先进于世界任何一个国家。这也充分说明精准农业是个可以让农业快速发展的农业体系。
美国精准农业早期最大的贡献也就是通过改变投入产出比使农产品的产量和质量都得到了提高,同时通过对肥料的数字化利用使得肥料利用率提高 ,对于环境和土壤的保护起到了不小的贡献。
如今,美国近200万个农场中,利用先进的GPS测控技术,有60%左右都实现了精准农业,这是任何国家都不可比拟的。
2、以色列的精准农业发展。以色列从地理和土壤状况看,都不可能是发达农业的国家。以色列沙漠面积巨大,占了整个国家的2/3,可是以色列在农业政策上,为了实现农业产品的自给自足,早在70年代就对农业政策进行了调整,减少了对土地资源要求高的作物种植,积极发展水果、蔬菜、花卉等经济作物的温室种植,同时将滴灌技术全方位地进行了布置,使得这个严重缺水、土壤质地又不太好的国家,农业迅速发展起来。
也可以说,以色列是在农业基础特别差的情况下,充分利用世界各国先进农业技术独创出来的滴灌喷灌技术全面应用,土壤检测实践,肥料利用实践,真正实现了水肥一体化,这在当前都是别国无可效仿的,只能从不断的参观学习中得到一些应用的感性认识。
二、精准农业在我国的推广过程
精准农业在我国的研究从20世纪90年代开始,只是从理论上进行了学习,小范围地进行了实践。直到从90年代后期才在一些城市做了大面积的示范,从种植、灌溉、施肥、收割等作物种植周期内对棉花、蔬菜等作物进行了包括环境动态监控等精准农业的尝试。
随着近年来对“互联网+农业”的逐步推广,伴随着云计算和大数据理论的建议,我国在精准农业方面发展速度相当快。在理论创新方面在世界上也是领先的,在实践中也找出了属于自己的那条路。不仅在作物种植各时期的种子、肥料、水用量进行了研究和应用,在土壤监测、天气变化 、风力因素、环境变化等各方面通过大数据的分析,已经有了可供做精准农业的理论条件了。
三、精准农业对我国农业的土地引领和农业革命
精准农业是在互联网技术和卫星定位技术、云端技术、土壤结构分析技术、机械技术、作物制种等一系列技术的叠加影响下开创出来的。而我国在底子薄的基础上才有了比较快速的发展。但针对我国人多地少,土壤贫瘠、地形地势不一的前提下,全面做精准农业还是有许多困难的。
首先是种植规模化,当前我国已经在种植规模化方面做出了合理的政策,就是土地流转。只有通过土地流转将土地规模扩大,才能统一进行精准服务,包括农业机械的应用、新型农技的应用、作物产业结构的调整等。
然后通过作物生产的产业化,精准定位玉米、小麦、水稻、小杂粮、蔬菜、果树的种植面积,再通过社会需求、产业链综合评定,来实现亩产量和亩收益的最大化,实现经济效益的提升。根据美国、以色列等精准农业发展的经验,我国这样进行产业调整是正确的,也必将形成作物选择精准、生产过程精准、销售渠道精准、经济效益精准的大精准农业。
四、我们该在精准农业下做什么、怎么做
我们看到了,精准农业已经是当前世界最为先进的农业形式了。作为农民和三农工作者,我们该做些什么才能紧跟形势、为精准农业发展贡献自己的力量呢?
1、勤于学习,务实工作
在精准农业刚刚起步阶段,我们一定要努力学习国际精准农业知识,做好自己的分内工作,只有有了大的概念,才会理解国家的重要农业政策,路才不会走歪。
2、掌握大形势,实践新科技
农业形势的转变不是在一瞬间,但也在一瞬间,如果没有相应的理论基础,在实践中就会徘徊,拿不定主意,这对于国家实现整体精准农业是有碍的。
3、做好工作笔记,充实大数据
三农工作者更要注意在实践中的数据积累,并且不断地将整理好的数据通过网络传递出去,充实我国农业大数据,才能配合其它行业做相应数据改进。
4、实践本专业,放眼各行业联动
我感觉将来精准农业并不是单单农业本身的发展了,是和其它机械呀、电子呀、互联网呀、空间技术呀、地质呀、水利呀、环境呀、科技呀、气候呀等等行业有遥相呼应的作用的。我们在做好本职工作的前提下,一定要把眼光放远,形成行业联动,才能在理论、制造、实验等方面尽快地推进精准农业的进步。
我们正在这样一个农业发展的大好形势下,每个人都有责任也有义务为我国精准农业的进步而努力的。
现在我们清楚了,精准农业就是:农业的一个升级产品。通过农业生产各环节的数据化,依托先进的云端计算、GPS定位(北斗定位)、互联网科技、精密计算机、电脑程序化的农业机械指挥生产,通过气象指标、地形探测和环境变化,对作物种植时间种植数量、施肥量、肥料元素配比、水量控制等,使作物能在最小投入的前提下有最大的产出。同时根据物联网的信号,市场需求的变化,对作物产成品销售进行统一的计算,以达到效益最大化。
智能农业、农业物联网、精准农业等都是相关的,这个现在都是一些物联网类的企业再做,像托普物联网、移动物联网等都是做这个的。国家对农业建设比较重视,毕竟我们是农业大国,所以智能农业建设国家都会有相应的补助,因为这个还没有全面展开,所以有些都是依靠国家补助在建设项目的。一、第9类:APP、计算机程序、电子设备(产品)
手机在线购物是现在人的一个习惯,app也就是具体的表现形式,9类包括app,计算机,计算机程序(可下载软件),计算机周边设备,电子字典、平板电脑,其中“0901电子计算机及其外部设备”中的很多小项都涉及到计算机、软件、下载等内容,是互联网公司的“重点关注对象”。
二、第16类:印刷物、杂志、包装物
印刷物、纸媒产品。“1606印刷出版物”、“1607照片,,图画”等会影响到公司的产品实物化。另外像一些包装盒、包装物也在这个类别。
三、第35类:广告服务、电子商务、营销策划
35类是个万能类别,包括广告、商业经营、商业管理等、电子商务、通过网站提供商业信息,为商品和服务的买卖双方提供在线市场等,关系到互联网公司的广告宣传、商业咨询事务等方面,因此在这个类别进行商标注册对互联网公司非常重要。
四、第38类:电信、通讯服务
电信、通讯服务。“3802通讯服务”类别中,包括“计算机辅助信息和图像传送380024”、“计算机终端通讯380023”等多个小项都与互联网公司脱不开关系,值得注意。
五、第39类:配送、包装服务
39类主要是运输,商品包装和贮藏。平台需要一个功能便是商标包装,商标打包,商品配送。如果要实现一条龙服务,配送服务也必不可少。
六、第42类:计算机编程服务
包括计算机硬件与软件的设计与开发等。还增加了很多和云计算、在线存储有关的服务,包括“远程数据备份420225”、“电子数据存储420226”、“通过网站提供计算机技术和编程信息420227”、“云计算420229”,把有形的数据和文件转换成电子媒体。本类别的“4220计算机编程及相关服务”是与互联网行业密不可分的类别。如果公司涉及到编程、软件、搜索引擎等等相关的业务,一定要注册这个类别的商标。
在传统农业中,人们获取农田信息的方式都很有限,主要是通过人工测量,获取过程需要消耗大量的人力,而农业物联网通过使用无线传感器网络不仅可以有效降低人力消耗,还可以检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保障作物生长环境最优。
目前我国物联网产业规模保持高速增长态势,为农业物联网的应用推广奠定了基础。根据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示,我国物联网市场规模从2009年的1710亿元显著提升至2015年的7503亿元,预计2018年我国物联网行业市场规模可达到15万亿元。
同时,在政策方面,国家不断完善农业物联网领域的政策,加大农业物联网的支持。农业部发布的《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中提到,到2020年,农业科技进步贡献率达到60%以上,主要农作物耕种收综合机械化水平达到68%以上。2017年8月,国家发展改革委、财政部、农业部联合印发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出,我国要进一步加大高标准农田等基础设施建设投入力度,鼓励各地加强集中育秧、粮食烘干、农机作业、预冷贮藏等配套服务设施建设,扩大对大数据等信息化设施建设的投资。
农业,一直被认为是一个辛苦的行业,面朝黄土背朝天,主要依靠体力劳动,效率低下还非常劳累,而随着整个 社会 经济和科学技术的发展,以及我国乡村振兴战略的提出和实施,越来越多的资源投入到农业领域,我国农业也逐渐向高效、便捷、现代化发展。
现代农业的迅速发展, 温室大棚 为农作物创造了良好的生长环境。大棚栽培虽然在一定程度上减少了外界气象条件的制约,但是仍无法完全避免天气的影响。低温冻害、阴雨寡照、大风、高温高湿等天气均在不同程度上影响作物的生长发育、产量高低、品质优劣,面临:
现代化工业物联网传感器的发展,使农业技术推广势在必行。 高 科技 现代化的智慧农业势必 崛起!
借助物联网,智慧农业构建了集环境监控、精准调节于一体的农业生产系统,对不同的农业生产环境及对象进行 监测监管 ,通过传感设备检测环境的物理参数,对 土壤、虫情、气象 等生产环境状况进行实时 动态监控 ,使之符合农业生产标准,这些新技术的应用将大大改善农产品品质,使其符合市场需求,可以实现 供给与需求的有效对接 ,促进农业生产 精细化、高效化、现代化 发展。
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温室大棚基本组成
监控系统由智能温室云监控平台、气象站、网络模块、灌溉控制箱、空气温湿度传感器、土壤传感器、CO2传感器、光照传感器、施肥机、变频灌溉机、风机控制、卷帘机控制等部分组成。
云平台收集信息自动控制
通过检测温室内温度、湿度光照度等环境系数,上传至 云平台 ,并根据用户设定的温度、湿度等传感器上下限 自动或手动控制 大棚的卷帘、外遮阳、补水、通风设备,实现大棚的温度、湿度、光强度等环境参数的自动控制,大大提高了温室控制精度。同时,云平台收集的数据可以为 农产品溯源 提供有力依据。
室外气象同步检测
与室外气象站连接可实现对 室外气象 参数的检测,并根据控制要求控制各种执行结构,保持棚内各项指标的稳定,保证农作物的良好生长环境。特别适合我国 经济、高效型 温室控制要求。
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