智慧农业物联网系统是现代信息技术与农业生产深度融合的产物,其核心特点主要体现在全面感知、可靠传输、智能控制和数据决策四个方面。以下是其详细特点:
1.全面感知与精准监测
这是智慧农业的基础。通过在农田、温室、畜禽舍等场所部署大量的传感器,系统能够实时、精准地采集环境与生物信息。
环境数据:包括空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、CO2浓度、pH值、EC值(电导率)等。
生物信息:通过图像识别或专用传感器监测作物病虫害、生长状况,或畜禽的体温、活动量等。
气象数据:小型气象站监测风速、风向、降水量等微气候参数。
特点:相比于传统人工观察,感知范围更广、精度更高、频率更快,实现了对农业生产现场的“数字化”。
2.信息可靠传输
感知层收集到的海量数据,需要通过有线或无线网络传输到控制中心或云端。
通信技术:广泛应用4G/5G、WiFi、LoRa(远距离低功耗无线通信技术)、NBIoT(窄带物联网)等技术。
特点:即使在没有公网覆盖的偏远农田,也能通过自组网技术实现数据的远程可靠传输,确保信息不中断。
3.智能自动化控制
这是智慧农业执行层面的核心,系统根据感知到的数据自动触发设备动作,实现无人化精准作业。
自动化作业:根据土壤湿度自动启动或关闭灌溉系统(智能水肥一体化);根据光照强度自动打开或关闭补光灯、遮阳网;根据温度自动开启风机或卷帘。
精准投喂:在养殖业中,根据畜禽的生长阶段自动配比饲料并进行投喂。
特点:减少了人工干预,不仅节省人力成本,还能将环境控制在最适宜作物/动物生长的范围内,避免资源浪费。
4.数据驱动的智能决策(农业大脑)
这是智慧农业与传统农业最大的区别所在,系统不只是机械执行,还能“思考”。
大数据分析:结合历史数据和实时数据,利用人工智能和机器学习算法进行建模。
预测预警:预测病虫害发生概率、作物产量、市场供需,或对极端天气、疫病风险进行提前预警。
种植/养殖建议:系统根据数据分析结果,向农户推送诸如“三天后将有寒流,建议提前采收”或“当前土壤缺氮,建议增施氮肥”等决策建议。
特点:将经验主义转变为数据主义,让农业生产从“靠天吃饭”走向“知天而作”。
5.远程监控与可追溯
打破空间限制,让管理变得更加透明和放心。
移动端管理:农户通过手机App或电脑端,随时随地查看农场实时画面(视频监控)和数据,并可远程一键控制设备。
全链条追溯:记录从播种、施肥、打药到采收、运输的全流程数据。消费者扫描二维码即可查看农产品的“一生”,这大大提升了食品安全的可信度。
特点:实现了生产者与消费者之间的信息透明,建立了信任桥梁。
6.集约化与标准化
物联网技术使得大规模农业生产更容易实现统一标准和高效管理。
降低人力依赖:解决了农业劳动力短缺、老龄化的问题,一个技术员可以管理成百上千亩的农场。
标准化生产:通过精确控制环境参数,确保不同批次的农产品品质保持一致,符合高端市场或出口标准。
7.节能环保与绿色发展
通过精准控制(如按需灌溉、变量施肥),显著减少了水、肥料和农药的浪费,减轻了对土壤和地下水的污染,符合可持续发展的要求。