智慧農業是指通過計算機、互聯網、現代通信技術、物聯網技(ji)術(shu)、智能控制、現(xian)代機械等技(ji)術(shu)的(de)綜合(he)應用,使農業的(de)產(chan)(chan)、供、銷實現(xian)高度的(de)智能化、自動(dong)化、精準化。通(tong)過智慧農業可以極大地提(ti)高農業生產(chan)(chan)經(jing)營的(de)綜合(he)效(xiao)率,降低工作勞動(dong)強度和資源消耗。
中(zhong)國農(nong)業(ye)科(ke)學院農(nong)業(ye)信息研究所周國民在《淺議(yi)智慧(hui)農(nong)業(ye)》一(yi)文中(zhong)給出智慧(hui)農(nong)業(ye)的(de)(de)定(ding)義為:充分利用現在的(de)(de)信息技(ji)術(shu),包括更(geng)(geng)透徹(che)的(de)(de)感知技(ji)術(shu)、更(geng)(geng)廣泛的(de)(de)互(hu)聯互(hu)通(tong)技(ji)術(shu)和更(geng)(geng)深入的(de)(de)智能化(hua)技(ji)術(shu),使得農(nong)業(ye)系(xi)統(tong)的(de)(de)運轉更(geng)(geng)加有效、更(geng)(geng)加智慧(hui)、更(geng)(geng)加聰明,以使農(nong)業(ye)系(xi)統(tong)達到農(nong)產品(pin)競爭力強(qiang)、農(nong)業(ye)可持續發(fa)展、和諧(xie)農(nong)村、有效利用農(nong)村能源和環境保護的(de)(de)目標。
與傳統(tong)農(nong)(nong)(nong)業(ye)或者在農(nong)(nong)(nong)業(ye)中引(yin)入簡單信(xin)息(xi)(xi)(xi)化(hua)手(shou)段相比(bi),智(zhi)(zhi)慧(hui)農(nong)(nong)(nong)業(ye)屬于農(nong)(nong)(nong)業(ye)信(xin)息(xi)(xi)(xi)化(hua)的(de)(de)高級階段,是物聯(lian)網等信(xin)息(xi)(xi)(xi)化(hua)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)深(shen)入應(ying)用。其內(nei)涵主要是指(zhi)在相對可(ke)控的(de)(de)環境條件下,采用工業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan),實(shi)(shi)現(xian)集約高效可(ke)持續發(fa)展的(de)(de)現(xian)代超前(qian)農(nong)(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)方式(shi),同時通過(guo)智(zhi)(zhi)慧(hui)農(nong)(nong)(nong)業(ye)信(xin)息(xi)(xi)(xi)服務平臺,為(wei)農(nong)(nong)(nong)民的(de)(de)生(sheng)產(chan)和(he)(he)生(sheng)活提供配套的(de)(de)農(nong)(nong)(nong)業(ye)信(xin)息(xi)(xi)(xi)化(hua)服務。通過(guo)智(zhi)(zhi)慧(hui)農(nong)(nong)(nong)業(ye)可(ke)以實(shi)(shi)現(xian)具(ju)有高度的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)規范標準和(he)(he)高效益的(de)(de)集約化(hua)規模(mo)經營的(de)(de)生(sheng)產(chan)方式(shi),不(bu)僅將信(xin)息(xi)(xi)(xi)化(hua)技(ji)(ji)術(shu)引(yin)入到(dao)農(nong)(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)(de)各(ge)個(ge)環節,而且將智(zhi)(zhi)能化(hua)、專家系(xi)統(tong)等分析(xi)和(he)(he)決策系(xi)統(tong)引(yin)入到(dao)農(nong)(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)中,使農(nong)(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)各(ge)個(ge)環節的(de)(de)決策和(he)(he)運行更加智(zhi)(zhi)能化(hua)、自動化(hua)和(he)(he)標準化(hua)。
智慧農業(ye)整體架構包括信息采集、數據(ju)傳輸、終端(duan)交互和(he)后臺(tai)系統四大部分,其中,后臺(tai)系統中包括數據(ju)存儲(chu)、數據(ju)處理、專家系統、系統管(guan)理和(he)運營模塊。
智慧農(nong)業(ye)的(de)(de)目標(biao)是將信息化(hua)(hua)、智能化(hua)(hua)等新技術引入(ru)農(nong)業(ye)生(sheng)產的(de)(de)各個(ge)環節,以(yi)提高農(nong)業(ye)的(de)(de)生(sheng)產效(xiao)率,或者變(bian)革傳統的(de)(de)生(sheng)產方式(shi),它可以(yi)應用在各種(zhong)農(nong)業(ye)的(de)(de)生(sheng)產場景中。目前,智慧農(nong)業(ye)已經在一(yi)些典型的(de)(de)場景中得(de)(de)到(dao)應用,初步驗證了(le)它的(de)(de)可行性,取得(de)(de)了(le)一(yi)定的(de)(de)效(xiao)果.
目前(qian),在農(nong)(nong)業生產中(zhong),在非植物(wu)生長的季(ji)節可利用(yong)農(nong)(nong)業大棚/溫(wen)室進行(xing)農(nong)(nong)作物(wu)、蔬菜(cai)、花卉、林木(mu)等(deng)植物(wu)栽培或育(yu)苗等(deng),例如,黑龍江省的水(shui)稻(dao)育(yu)秧(yang)大棚、山東的蔬菜(cai)大棚等(deng)。
大(da)(da)棚(peng)內(nei)的(de)空氣溫(wen)/濕(shi)度、淺(qian)土溫(wen)/濕(shi)度、光照(zhao)、CO2含量等(deng)指標對大(da)(da)棚(peng)內(nei)作(zuo)(zuo)物的(de)生(sheng)(sheng)長具(ju)有關鍵性(xing)的(de)影響。傳(chuan)統(tong)的(de)操作(zuo)(zuo)方式(shi)需要靠人(ren)力來監(jian)測這些指標,并進行相應(ying)的(de)處理(li),例(li)如,當(dang)淺(qian)土濕(shi)度低于(yu)某個(ge)閾值時,需要進行灌溉(gai)。智能(neng)大(da)(da)棚(peng)將物聯網和(he)專家(jia)系(xi)統(tong)引入傳(chuan)統(tong)的(de)大(da)(da)棚(peng)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong),利用(yong)(yong)傳(chuan)感器搜集大(da)(da)棚(peng)內(nei)的(de)各(ge)種環境(jing)信(xin)(xin)(xin)息,然(ran)后進行分(fen)析,最(zui)后給(gei)出最(zui)佳(jia)操作(zuo)(zuo)的(de)建議。用(yong)(yong)戶通(tong)過個(ge)人(ren)電腦或者智能(neng)手機,可以(yi)遠程隨時隨地查看大(da)(da)棚(peng)/溫(wen)室(shi)/倉儲(chu)等(deng)生(sheng)(sheng)產(chan)場所的(de)環境(jing)信(xin)(xin)(xin)息,并遠程進行現(xian)場的(de)控(kong)制操作(zuo)(zuo)。通(tong)過實(shi)施此類(lei)應(ying)用(yong)(yong),對于(yu)用(yong)(yong)戶而(er)言,可以(yi)實(shi)時精確地獲取大(da)(da)棚(peng)/溫(wen)室(shi)/倉儲(chu)等(deng)類(lei)似農(nong)業生(sheng)(sheng)產(chan)環境(jing)的(de)各(ge)類(lei)環境(jing)指標信(xin)(xin)(xin)息,實(shi)現(xian)各(ge)種監(jian)測指標的(de)顯性(xing)化,做到心(xin)中(zhong)有數,進而(er)在監(jian)測指標不正常(chang)時,可以(yi)通(tong)過環境(jing)調節設備(bei)實(shi)現(xian)手工或者自動化的(de)遠程控(kong)制,不但實(shi)現(xian)精準(zhun)化和(he)自動化操作(zuo)(zuo),還(huan)可以(yi)保證(zheng)農(nong)業生(sheng)(sheng)產(chan)環境(jing)始終保持在最(zui)佳(jia)狀態。還(huan)可以(yi)提高農(nong)業生(sheng)(sheng)產(chan)勞(lao)動率,降低作(zuo)(zuo)物對外部環境(jing)的(de)依(yi)賴。
農(nong)(nong)產(chan)品(pin)(pin)質量及安全問題(ti)是(shi)目(mu)前(qian)居(ju)(ju)民日常生(sheng)(sheng)活中重點關心(xin)的(de)問題(ti)之一(yi)。近年來,不斷(duan)發生(sheng)(sheng)的(de)食品(pin)(pin)安全問題(ti)使(shi)得居(ju)(ju)民對農(nong)(nong)產(chan)品(pin)(pin)及食品(pin)(pin)質量產(chan)生(sheng)(sheng)懷疑(yi),為了使(shi)居(ju)(ju)民吃上“放心(xin)菜”、“放心(xin)肉(rou)”,就需要對這(zhe)些農(nong)(nong)產(chan)品(pin)(pin)從“源頭至餐桌(zhuo)”的(de)各(ge)(ge)個環節進行監控,確保每個環節的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)都符合規(gui)范。農(nong)(nong)產(chan)品(pin)(pin)追溯(su)也是(shi)智(zhi)慧農(nong)(nong)業中一(yi)個重要的(de)應用場景。應用為豬肉(rou)溯(su)源系統,利用傳感器、無線通信(xin)、遠程視頻監控等技術,可以記錄和(he)監測各(ge)(ge)個環節的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)和(he)操(cao)作信(xin)息(xi),一(yi)旦某個環節出(chu)現問題(ti),可以迅速(su)確認問題(ti)以及相關聯的(de)產(chan)品(pin)(pin)批號,并做(zuo)出(chu)快速(su)處理。
農(nong)產品(pin)追(zhui)溯應用(yong)(yong)中,一(yi)方面(mian)可以(yi)記錄(lu)和監測各個環(huan)節的(de)(de)生(sheng)產狀況(kuang),確保與操作規范相(xiang)符,如果不相(xiang)符,可及(ji)時進行調整(zheng)和處理(li);另一(yi)方面(mian),當發現問題時,可以(yi)使(shi)用(yong)(yong)后臺系統中記錄(lu)的(de)(de)歷史數據(ju),快(kuai)速定(ding)位問題發生(sheng)的(de)(de)環(huan)節,以(yi)及(ji)問題所影響的(de)(de)相(xiang)關產品(pin)。