而随着物联网技术的不断开发利用,将会使农业的生产水平不断得到提升,可以减轻农业从业人员的劳动强度和数量。也就是说,物联网与农业的深入结合,就不需要那么多人种地了,就像机械化在农业中的运用一样,将会出现大量的农业剩余劳动力。再不需要更多劳动力的情况下,一些不会 *** 作物联网设备的,必将成为农业的剩余劳动力转移至二三产业中去,农业生产也就可以实现更为高效的规模化、集约化生产了。随着社会的快速发展和国家政策对农业的大力支持,加之物联网技术的日渐成熟,物联网在传统农业领域的应用越来越广泛。农业是物联网技术的重点应用领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。
近几年,物联网技术已被应用到农业的诸多领域,包括农业环境监测、温室大棚生产控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方方面面。
通过传感器所传输的数据,可以随时随地掌握作物的信息,对农作物进行远程管理,同时请专家或通过专家系统对作物的病虫害、长势等进行科学诊断与决策。现今,被提及最多的词语莫过于大数据、云计算。这些高精尖技术已被各个领域所熟知并运用。而与这两个词联系最为密切的另一个词是物联网技术。借势而行。传统农业面临发展机遇。
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相对于国外的规模化种植,我国农业种植相对落后,目前正在从传统的个体种植作业向规模化的现代种植农业作业转型。
物联网技术是解决农业目前问题的关键。那么,什么是农业物联网?它在农业中有哪些应用?
对于物联网技术在农业中的应用,基础技术是传感器网络的完善。传感系统的完善与否直接影响着整个农业物联网技术的运行。
那么什么是农业物联网呢? 简单说,农业物联网具有几个关键的层面:前端生产信息的采集、信息的传输、信息的处理与应用。利用传感器采集土壤、气象、病虫害、农事 *** 作等生产过程中信息,将信息传输到云平台,通过云平台进行加工,为生产管理、质量追溯、农技服务等提供数据支撑是物联网技术在农业中的主要应用。
据了解,物联网技术已被应用到农业的诸多领域,包括农业环境监测、温室控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方方面面。
从应用层面来说,主要是从大田的种植、设施种植、畜禽养殖、水产养殖等的生产过程的应用。对于物联网在农业中的应用,目前应用最多的是生产过程中对于生产数据的采集和生产管理控制,以及流通环节的质量追溯。
在传统的以经验管理为主要模式的种植管理中,施肥、喷药、灌溉等由于经验不同,不同的种植人员会出现不同的种植结果,同时造成水资源浪费,过量施肥喷药等。随着规模化种植的不断推广,行业情形的不断变更,传统的经验管理不能适应规模化的生产作业模式,科学的先进管理方式必将取而代之。
应用物联网技术可以采集动植物信息,时时掌握动植物动态。传感器在农业生产中将起重要的作用。
数字农业让以前简单的对天和作物的了解,跨越到通过数据、气象、卫星遥感更好地感知农作物的生长条件,及时预知天气与各类风险,减少农药、化肥的施用,打通农业的各环节,从而产生更高效、更抗风险的农业整体解决方案。
那么,你知道所谓的数字农业到底是指什么吗?
数字农业是信息技术在农业领域的综合和全面的应用,它是一个集合概念,主要包含以下4个主要部分。
农业物联网
农业物联网从本质上讲,是一套数控系统。在一个特定的封闭系统内,以探头、传感器、摄像头等设备为基础的物物相联。它根据已经确定的参数和模型,进行自动化调控和 *** 作。由于需要以硬件设备的投资和联网为基础,因此投资额较大,主要用于设施农业生产过程的管理和 *** 作,也用于农产品的加工、仓储和物流管理。
农业物联网能够通过对相关数据的采集、分析和系统控制,实现作物生产的实时监测功能、远程控制功能、查询功能和警告功能。
农业大数据
农业大数据是与农业物联网相对应的概念,它是一个数据系统,在开放系统中收集、鉴别、标识数据,并建立数据库,通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据,为生产 *** 作和经营决策提供依据,并实现部分自动化控制和 *** 作。
因为它是在完全开放的系统中运作,因此主要用于大田农业的生产和农业全产业链的 *** 作和经营。
结合农业本身特点以及农业全产业链切分方式,农业大数据可以分为农业环境与资源大数据、农业生产大数据、农业市场和农业管理大数据四类,基本囊括从产到销全过程。
从农业生产环节来看,农业大数据可以用于指导农事生产、辅助农业决策,以此达到规避风险、增产增收、管理透明等预期目标,拉动农业产业整体内需,大幅提高农业整条产业链的效率。
精准农业
精准农业是建立在农机硬件基础上的执行和 *** 作系统。它主要是以农机的单机硬件为基础,配以探测设备和智能化的控制软件,以实现精准 *** 作,变量控制(包括变量播种、变量施肥、变量喷药等),无人驾驶,以及最佳的工作环境和场景适配。
精准农业强调的是(单体)设备和设施 *** 作的精准和智能化控制,是硬件+软件。
精准农业是由信息技术支持的定位、定时、定量地实施一整套现代化农事 *** 作技术与管理的系统,它根据土壤性状和作物生长状况的空间差异,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,实施定位、定量的精准田间管理。显然,实施精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力,而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展的有效途径。
智慧农业
智慧农业是农业生产的高级阶段,集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,是建立在经验模型基础之上的专家决策系统,其核心是软件系统。
智慧农业强调的是智能化的决策系统,配之以多种多样的硬件设施和设备,是系统+硬件。
依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
智慧农业的决策模型和系统可以在农业物联网和农业大数据领域得到广泛应用。
智慧农业阶段,专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑,指导农业生产经营,改变单纯依靠经验进行农业生产经营的模式。另外,农业生产经营规模越来越大,生产效益越来越高,必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。
农业物联网技术在蔬菜、温室大棚的应用“农业物联网”就是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。按照物联网技术架构,农业物联网仍然通过“感知—传输—应用”的途径来实现对农业的应用。“感知”就是运用各类传感器,如温湿度传感器、光照强度传感器、PH值传感器、CO2传感器等设备,实时地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农产品运输等环境中的温度、湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数信息;“传输”就是建立数据传输和转换方法,通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递,实现农业生产环境信息的有效传输;“应用”就是将获取的大量农业信息进行融合、处理,使技术人员对多个大棚的环境进行监测控制和智能管理,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。
蔬菜大棚、温室大棚主要用于不适合蔬菜生长的季节,模拟蔬菜生长的自然条件,提供蔬菜适合生长的环境,而这个环境的实现不能凭感觉,需要引入农业物联网温室环境监控技术解决蔬菜生长环境的可控性,达到提高蔬菜生产效益的目的。
一、蔬菜温室大棚控制系统构建:
一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统包括数据采集、数据传输、数据分析和生产 *** 作系统等部分,每个部分在蔬菜生产中具有不同的功能,这些功能组合起来完成蔬菜生产的全过程。
二、蔬菜温室大棚物联网环境自动控制系统主要包括以下几个分系统部分:
1数据采集系统:
数据采集系统由无线传感器、供电电源或者蓄电池等组成;现场的监测元件包括温湿度、CO2浓度、土壤温湿度、土壤养分等监测元件。数据采集系统主要负责温室大棚内部的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。
2数据传输系统:
数据传输系统由数据采集传感器,包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、光合有效辐射传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、风向传感器等组成。传输方式:外部网络以基于IP网络技术和GPRS通信网络为基础进行传输;内部网络则采用短距离、低功率的ZigBee无线通信技术。基于ZigBee的无线传输模式中,传感器采集的数据通过ZigBee发送模块传送到中心节点上,同时,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也传送到中心节点上,中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。技术人员可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。
3数据分析系统:
数据分析及显示部分包括电脑、软件、无线接收模块、报警系统,依据不同的环境、作物、生长期,实施不同的控制方案。
4实地环境 *** 控系统:
该分系统包括的灌溉控制系统可进行滴浇灌和微喷雾系统的控制,实现远程自动灌溉;土壤环境监测系统则利用土壤水分传感器、土壤湿度传感器等来实时获取土壤水分、湿度等数据,为灌溉控制系统和温湿度控制系统提供环境信息;温湿度监控系统可利用高精度传感器来采集农作物的生长环境信息,设定环境指标参数,当环境指标超出参数范围时,可自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等,以进行环境温湿度的调节。
利用农贸行业物联网建设的蔬菜温室大棚,能为温室大棚种植提供有效的控制蔬菜的生长环境的先进技术,使蔬菜获得适宜的生长环境,增加产量,以实现跨季节的蔬菜培育。
物联网在农业上的应用如下:
1、农业资源监测和利用领域。在农业资源监测和利用领域,利用各种资源卫星收集国土资源情况,利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。
如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络,通过对加州地区的森林资源进行实时监测,为相应部门提供实时的资源利用信息,为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,其中,法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。
2、农业生态环境监测领域。在农业生态环境监测领域,农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。
如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测,采用区域化静态MICA传感器节点部署,实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。
美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络院校专业:专业层次 专科(高职)
基本学制 三年
学历 专科(高职)
专业代码 410112
是什么设施农业与装备主要研究设施农业的结构、材料、环境、设计方法以及农业装备的生产、检测、维修等方面的基本知识和技能,进行设施农业的建造以及农业装备的安装与使用维护等。例如:日光温室、塑料大棚的建造以及环境调控,喷雾植保机械、灌溉类机械装置的维修与养护等。 关键词:温室 大棚 滴灌装置 喷淋设备
学什么《设施园艺学》、《植物生理学》、《土壤肥料》、《农业设施环境调控》、《设施结构与材料》、《设施机械的使用与维护》、《农业设施设计与建造》、《工程测量学》、《设施蔬菜生产技术》、《农产品市场营销》 部分高校按以下专业方向培养:农业物联网技术。
干什么农业类企业:农业设施建造、设施环境调控、设施机械安装、机械维修与养护。
详解基本修业年限 三年
职业面向面向农业技术员、农作物植保员等职业,农业设施设计与建造、设施农业生产与管 理、设施农业生产装备应用与运维、设施农业系统集成与运维等岗位(群)。
培养目标定位本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和植物生长环境、设施 作物栽培、水肥一体化技术、设施农业装备、农业物联网等知识,具备设施农业生产与管理、设施农业装备应用、设施农业系统集成等能力,具有工匠精神和信息素养, 能够 从事农业设施设计与建造、设施农业生产与管理、设施农业装备应用与运维、设施农业 系统集成与运维等工作的高素质技术技能人才。
主要专业能力要求1 具有设施农业项目的规划、设计与建造能力; 2 具有花卉、蔬菜、果树等设施条件下的育苗、栽培、养护、收采等能力; 3 具有农业设施设备及农用机器人的 *** 作应用和运维能力; 4 具有应用现代农业信息技术对设施农业环境进行监测与控制的能力; 5 具有参与节水灌溉及水肥一体化项目设计、施工、应用与运维的能力; 6 具有设施农业物联网系统应用及运维的能力; 7 具有设施农业生产组织、管理和经营的能力; 8 具有对设施农业新知识、新技术技能的学习应用能力; 9 具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
主要专业课程与实习实训专业基础课程:
植物与植物生理、植物生长环境、设施农业工程、农业电工电子技 术、农业物联网技术、传感器与检测技术、设施农业安全管控技术。专业基础课程:
农业设施设计与建造技术、设施农业生产技术、农业机械装备应用、 设施农业环境监测与调控、农机电气控制、农业物联网工程建造、节水及水肥一体化技术。实习实训:
对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行农业设施设计与建造、设 施农业生产与管理、设施农业生产装备应用与运维、设施农业系统集成与运维等实训。 在农业企业、大中型家庭农场、农业园区、设施农业装备制造企业、农业机械制造企业、 设施农业安装企业、农业物联网科技企业等单位进行岗位实习。职业类证书举例
职业技能等级证书: 物联网智慧农业系统集成和应用、无人机航空喷洒接续专业举例
接续高职本科专业举例: 智慧农业技术 接续普通本科专业举例: 设施农业科学与工程、农业智能装备工程持续本科专业举例
就业率
78%-84% 2019年 91%-92% 2021年 93%-96% 2020年男女比例
男生 52% 48% 女生开设课程
植物生产环境、温室设计、设施结构与建造技术、设施蔬菜生产、设施花卉栽培技术、设施果树栽培技术、设施植物病虫害防治等。 其他信息:设施农业与装备专业是农业类专业,属于农林牧渔大类。设施农业与装备是中国普通高等学校专科专业,要研究设施农业的结构、材料、环境、设计方法以及农业装备的生产、检测、维修方面的基本知识和技能,进行设施农业的建造以及农业装备的安装与使用维护。例如:日光温室、塑料大棚的建造以及环境调控,喷雾植保机械、灌溉类机械装置的维修与养护。该专业专业代码为410112,修业年限为四年。
材料补充:
设施农业与装备专业毕业生可以进入农业类企业,从事农业设施建造、设施环境调控、设施机械安装、机械维修与养护的工作,或者选择继续深造、考研,考研方向为设施农业科学与工程、物联网工程。设施农业与装备专业学习的课程主要有:《设施园艺学》、《植物生理学》、《土壤肥料》、《农业设施环境调控》、《设施结构与材料》、《设施机械的使用与维护》、《农业设施设计与建造》、《工程测量学》、《设施蔬菜生产技术》、《农产品市场营销》 ,部分高校按以下专业方向培养:农业物联网技术。
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