智慧
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備快速布設(shè) 耕地區(qū)域覆蓋成效突出顯示農(nóng)業(yè)科技變革
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場前所未有的變革,而智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器無疑是這場變革中的關(guān)鍵利器。它宛如農(nóng)業(yè)的“智慧大腦”,悄然滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)注入了全新的活力,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更加高效、精準(zhǔn)、智能。
智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器是一種能夠?qū)崟r(shí)感知、采集農(nóng)業(yè)環(huán)境及農(nóng)作物生長信息的
智能設(shè)備。它可以布設(shè)在田間地頭、溫室大棚、養(yǎng)殖場等各類農(nóng)業(yè)場景中,通過對溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤酸堿度、二氧化碳濃度等眾多參數(shù)的精準(zhǔn)監(jiān)測,將物理世界中的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,并借助無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端或本地的數(shù)據(jù)處理中心。這些傳感器體積小巧、功能強(qiáng)大,有的如紐扣般大小,卻蘊(yùn)含著高科技的“內(nèi)核”,能 24 小時(shí)不間斷地“站崗放哨”,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供全方位的數(shù)據(jù)支撐。
溫濕度傳感器用于監(jiān)測農(nóng)業(yè)環(huán)境中的溫度和濕度,為作物生長提供適宜的環(huán)境條件。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以有效預(yù)防病蟲害的發(fā)生,提高作物產(chǎn)量。土壤傳感器主要用于監(jiān)測土壤中的水分、養(yǎng)分、pH 值等參數(shù),為作物生長提供科學(xué)依據(jù)。通過對土壤參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以實(shí)現(xiàn)對作物生長環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控。光照傳感器用于監(jiān)測農(nóng)業(yè)環(huán)境中的光照強(qiáng)度,為作物生長提供適宜的光照條件。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以調(diào)整溫室內(nèi)的補(bǔ)光設(shè)備,保證作物正常生長。氣體傳感器主要用于監(jiān)測農(nóng)業(yè)環(huán)境中的氧氣、二氧化碳等氣體濃度,為作物生長提供良好的氣體環(huán)境。
智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的優(yōu)勢盡顯。精準(zhǔn)決策的基石,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多依賴農(nóng)戶的經(jīng)驗(yàn)判斷,主觀性強(qiáng)且易出現(xiàn)誤差。有了物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),農(nóng)業(yè)從業(yè)者能依據(jù)精準(zhǔn)信息做出科學(xué)決策。種植何種作物、何時(shí)播種、何時(shí)施肥灌溉等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),都有數(shù)據(jù)“撐腰”,大大提高了生產(chǎn)活動的準(zhǔn)確性,降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。資源高效利用的保障,通過精準(zhǔn)監(jiān)測與調(diào)控,水資源、肥料等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源得以最大化利用。精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)依據(jù)土壤濕度傳感器數(shù)據(jù),僅在土壤缺水時(shí)適量補(bǔ)水,相比傳統(tǒng)大水漫灌節(jié)水可達(dá) 30% - 50%;根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況精準(zhǔn)施肥,減少肥料浪費(fèi),降低農(nóng)業(yè)面源污染,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。遠(yuǎn)程智能管控的便捷,農(nóng)戶即便遠(yuǎn)離農(nóng)田,借助
手機(jī) APP 或電腦端
軟件,只要能接入互聯(lián)網(wǎng),就能隨時(shí)隨地查看傳感器傳來的農(nóng)田實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),遠(yuǎn)程操控灌溉、通風(fēng)、卷簾等設(shè)備。
實(shí)際應(yīng)用案例見證神奇功效。大型蔬菜種植基地的智能化轉(zhuǎn)型,蔬菜種植基地,過去在夏季高溫時(shí)段,常因棚內(nèi)溫度過高引發(fā)蔬菜大面積病害,損失慘重。引入智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器后,溫濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測大棚環(huán)境,一旦溫度逼近危險(xiǎn)值,自動卷簾通風(fēng)系統(tǒng)迅速啟動,同時(shí)結(jié)合光照傳感器數(shù)據(jù),智能調(diào)控遮陽網(wǎng)開合,精準(zhǔn)平衡光照與溫度。在灌溉環(huán)節(jié),土壤濕度傳感器與自動滴灌系統(tǒng)聯(lián)動,根據(jù)不同蔬菜生長階段的需水特性精準(zhǔn)供水,不僅蔬菜產(chǎn)量提升了 20% 以上,而且因病蟲害減少,農(nóng)藥使用量降低約 30%,蔬菜品質(zhì)顯著提高,經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益雙豐收。智慧果園里的豐收密碼,在蘋果果園,果農(nóng)為提升蘋果品質(zhì)與產(chǎn)量煞費(fèi)苦心。安裝光照、土壤養(yǎng)分等傳感器后,通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)果園局部區(qū)域光照不足,隨即對果樹修剪與種植間距進(jìn)行優(yōu)化;依據(jù)土壤傳感器反饋,精準(zhǔn)補(bǔ)充缺失的微量元素肥料。收獲季時(shí),蘋果果型端正、色澤紅潤、甜度更高,優(yōu)質(zhì)果率從以往的 60% 攀升至 80%,而且借助遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),果農(nóng)能及時(shí)掌握果園動態(tài),節(jié)省大量人力巡查成本,實(shí)現(xiàn)輕松管理、高效產(chǎn)出。
面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對之策,成本制約難題,高精度的物聯(lián)網(wǎng)傳感器及其配套的網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)初期投資不菲,對于中小農(nóng)戶而言是一筆不小的開支。一些高端傳感器價(jià)格動輒數(shù)千元,加上安裝調(diào)試、軟件使用費(fèi)用,讓農(nóng)戶望而卻步。為破解成本困境,一方面,政府可出臺補(bǔ)貼政策,鼓勵(lì)農(nóng)戶購置設(shè)備,降低其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);另一方面,科技企業(yè)應(yīng)加大研發(fā)投入,通過技術(shù)創(chuàng)新降低傳感器生產(chǎn)成本,提高性價(jià)比,推動智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備的普及應(yīng)用。技術(shù)復(fù)雜性挑戰(zhàn),物聯(lián)網(wǎng)傳感器涉及電子、通信、農(nóng)業(yè)等多學(xué)科交叉知識,設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)以及數(shù)據(jù)解讀需要一定專業(yè)技能,不少農(nóng)戶缺乏相關(guān)技術(shù)背景,在使用過程中容易遇到問題。對此,農(nóng)業(yè)部門與企業(yè)應(yīng)聯(lián)合開展技術(shù)培訓(xùn),通過線上線下相結(jié)合的方式,為農(nóng)戶傳授傳感器操作、故障排查等實(shí)用技能;同時(shí),優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì),使其盡可能“傻瓜式”操作,降低使用門檻,讓普通農(nóng)戶也能玩轉(zhuǎn)高科技。數(shù)據(jù)安全隱患,海量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)乎農(nóng)戶的切身利益、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全乃至國家安全。傳感器收集的數(shù)據(jù)在傳輸、存儲過程中面臨被竊取、篡改的風(fēng)險(xiǎn)。要筑牢數(shù)據(jù)安全防線,需采用加密算法保障數(shù)據(jù)傳輸安全,建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限管理機(jī)制,只有授權(quán)人員才能查看、處理關(guān)鍵數(shù)據(jù);定期對數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行安全審計(jì)與漏洞排查,確保數(shù)據(jù)不“泄露”,為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。[1](@ref)