时间:2023-07-23 09:17:38
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关键词:互联网;农业技术推广;作用;发展前景
“互联网+”的理念开始出现,并运用在各个领域。在农业发展中也有了应用推广,通过互联网的运用可以及时的了解农业生产情况,并提供农事信息指导,提高农业中科技成果的应用率,实现农业经济结构的调整,并加快建设农业经济,促进农民增产增收。
1“互联网+”在农业技术推广中的作用
1.1“互联网+”的概念
“互联网+”就是运用互联网思维进行传统行业的改造,提高行业效率。而“互联网+农业”就是众多企业、个人围绕农资电商、农业信息化和农村互联网金融进行尝试,推动农业生产的规模化和现代化,将农业现代化和“互联网+”结合起来[1]。这是国家发展中对农业的要求,也是农业产业升级的要求。
1.2“互联网+”在农业技术推广中的作用
1)保证农产品安全。我国食品安全事故近来频发,对老百姓的生命健康和消费者的信心产生严重影响,制约着我国整体经济的发展,也影响农产品的正常销售,使得部分农业产业发展艰难。推广应用农业互联网技术可以加强农产品流通环节的监督和控制,为我国农产品的安全提供保障。2)促进农民增收。虽然农民的收入越来越多元化,但农业仍是农民收入的保障。运用互联网推广农业技术,农产品的品质和产量可以得到保证,并培育出市场需求的农产品,增加农民收入。3)推动农业生产的智能化。将互联网运用在农业技术中,可以全程控制农业生产,合理使用农业资源,并提高科技的利用率,提高农产品产量和品质。而且互联网的应用使得农业经营网络化,颠覆了农产品买卖的传统格局,推动了农产品流通领域的改革。同时也使得农业管理更加精细化,服务也更加便捷,通过有效的结合互联网和农业技术推广,实现了农业资源管理的现代化[2]。新农民利用互联网可以获取先进的技术信息,掌握农产品地理分布和价格走势,并结合实际情况自主决策农业生产。互联网的运用使得农业组织实现规模化,实现现代农业组织的整合,将农民、农业合作社、农业企业和消费者都联系起来。
2“互联网+”在农业技术推广中的发展前景
2.1推动农产品电商趋势
未来几年我国农业技术中互联网的应用会越来越频繁,随之而来的是产品电商、农资电商和农村再生资源电商的发展,农产品电商化趋势越来越明显。而且新媒体互联网会在消费者圈子中流传推广,突破传统的农业技术推广方式,电话沟通、自媒体运用会越来越多,这是未来农业发展的商机。
2.2农业众筹和预售
电商运用互联网平台进行产品售卖,在产品形成前就有了众筹产品的创意,会提供更多的内容和可选产品,为用户提供个性化的定制服务,推进农业的生产革新。这样既可以解决农民的资金问题,还提供了农产品预售,开拓销售渠道,保证食品的健康安全。
2.3农业复合型业态
农业传统的营销模式销售面窄且成本高,影响品牌的知名度。目前互联网对农业生产、销售、服务和资金等产业环境产生一定的冲击,为一体的现代农业产业模式发展带来机遇,推动了农业电子商务、高品质绿色食品产地直供和体验式旅游农业等的发展,农村休闲旅游、体验、民宿和产品销售等复合型新业态开始出现[3]。
2.4区域性的协会发展
随着互联网的应用普及,农产品电商的区域化越来越明显,区域性的协会开始成立。通过平台建设,实行专业化的分工,基地对产品的生产环节进行监督管理,电商发展并提供服务,专业生鲜物流企业管理其物流环节,标准化、产品安全性和冷链物流三大难题就得到了有效的解决,业务发展也有了区域化的趋势。第三方农产品电商平台越来越多的发展起来,有了巨头竞争的发展趋势。同时社区电商也发展起来,统一农产品的性价比和购买渠道,以社区为主力的移动端涉农电子商务开始占据主体,实现了农产品的一体化销售。
2.5农产品品牌建设发展
目前我国整体的农产品品牌缺位,有更大的品牌打造空间,未来电商会打造具有影响力和广阔市场的农产品品牌。农产品电商快速增长,但物流成本比较高,目前中高端产品上电商产品比较多,其具有品牌依赖性,如果不能完成品牌打造,在未来的竞争发展中就很困难。
3结束语
现在互联网发展越来越快,“互联网+”成为一种新的生产方式,并推动了各个领域产业模式和经营手段的改革创新。将“互联网+”运用在农业技术推广中,就可以实现推广手段的便利化、实时化、物联化和智能化,影响农业的生产、经营、管理、服务、销售等所有的产业链环节,推动农业的现代化发展。“互联网+”在农业技术推广中是一种驱动,可以有效的推动智慧农业、高效农业、绿色农业的发展,提高农产品的质量效益和竞争力,实现农业的现代化转变。
参考文献:
[1]许永丽.浅谈“互联网+”在农业技术推广中的作用与发展前景[J].青海农技推广,2015(3):6-7.
[2]杨林,于继庆,刁希强,等.浅析互联网在农业科技推广中的作用[J].农业科技通讯,2011(9):25-26.
1.1智能物流
现在的物流管理有着明显的信息化发展,随着物联网技术的发展特别是物联网技术与物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,使物流管理的每一个流程都被准确无误的感知和掌握,GIS与GPS与感知信息的结合,构成了物流信息一张强大的网。
1.2智能医疗
自动识别技术为医疗领域提供了方便,最典型的代表是RFID自动识别技术,RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势,智能医疗能够帮助医生实现对病人全方位的监控,达到会诊记录,病情记录等关键信息的共享,还有对病人医疗器械和病人病情发展的追踪,这种智能医疗必然会得到更大的推广。
1.3智能交通
物联网在智能交通上的应用也非常普遍,最典型的例子莫过于乘坐公交车时IC卡的使用,物联网技术与公交系统的融合,统筹运用GIS和GPS等手段,达到调度,发配,收费等管理于一体,同时还有智能化的停车,系统调配红绿灯,及时查看路况信息等交通控制调配等手段,都体现了物物相连的物联网对于交通的帮助,还有公路、桥梁、交通的智能检测,都体现了智能交通的作用。
1.4智能农业
智能工业。智能农业与智能工业最主要的体现上是在对于数字的实时监控上,从生产、加工、运输、分销、零售上,企业信息管理系统,从生产监控系统,信息管理系统,质量管理系统,信息服务系统,到信息跟踪,事故追溯系统,质量评估系统,统计分析系统,信息门户系统等,使农业和工作都达到智能化的水平,方便生产。
1.5智能安保
智能安保体现在传感节点的利用上,利用传感节点的覆盖全面性,来防治翻越,偷渡,恐怖袭击等威胁安全的入侵,这种智能安保已经应用到世博会当中。2.6智能家庭物联网对于智能家庭,数字家庭的建设有着非常广阔的发展前景,智能家庭不是简单地将家中的电子产品结合到一个遥控装置当中去,这样做只是一个简单的电子设备相连,物联网所要达到的智能家庭,数字家庭的目的,是通过物联网建立外部联系,让服务与设备之间产生联系,达到互动效果,一个最理想的例子就是在工作的过程中,在办公室里就可以指挥家用电器的工作,在下班回来的途中各个家用电器已经各司其职,回家时就享受自动化的成果与便利。
2物联网通信技术的发展
物联网是推动世界发展的重要动力,有人把它比作是继计算机和互联网之后的第三次革命,这样的比喻一点也不为过,1990年的施乐公司可乐售饭机可以被看作是物联网技术的最早实践,1999年麻省理工学院Auto-ID中心在美国统一代码委员会的支持下提出了PC(ElectronicProductCode)的概念.比尔盖茨1995年在书中提及了物联网的概念,1999年美国麻省理工学院阐明了物联网的含义,但随着物联网的发展这种含义也产生了变化,再随后的时间段内,各国开始提高了对物联网的认识,并把物联网当作一项国家战略来发展,目前的物联网当中有三项关键的技术,分别是传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术;所涉及的四大关键领域分别是:RFID;传感网;M2M;两化融合,随着各国对于物联网技术的重视,一些关于物联网发展的战略也相继被提出,如日本的u-Japan计划,韩国确立了u-Korea计划,欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点,智慧地球被提出并引起强烈反响。2009年8月,总理的感知中国讲话和建立的感知中国研究中心将中国的物联网信息技术推向了一个新的高度,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。
3总结
关键词:物联网;产业信息化;广播电视网络
Abstract: This paper describes the concept of Internet of things and the broadcast television network in thenetwork system construction significance, rural basicpublic service system, proposes the use of the Internet of things technology, implementation of the broadcasting and television network in the development prospect of the basic construction of rural public service system.
Keywords: network; information industry; radio and TVnetwork
前言
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。通俗讲顾名思义,“物联网就是物与物相连的互联网”。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。从技术上说,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。
当今农村用户获取信息的来源主要通过电视和报纸,原国家广电总局相关数据显示,截至2012年12月15日,全国广播人口综合覆盖率97.50%,比2011年增长0.38%。全国有线广播电视用户2.14亿户,比2011年增长5.42%。数字电视用户数1.43亿户,比2011年增长24.35%。2012年广播电视总收入破3000亿。电视终端普及率已经超过了100%。电视作为一种信息传输工具以其生动、形象、方便的特性深入人心,因此,基于电视终端的信息化应用在农村地区具备广阔的发展前景。。在我市农村地区有线电视通过数字化和双向化改造以后,将具备充足的带宽,满足农村各类信息化应用的承载,而低成本的数字电视机顶盒可以成为农村信息化最易普及的终端。
因此通过有线电视推动农村信息化是现阶段最可行、最现实的发展方式,是发展农村信息化应用、社会信息化服务和政府公共信息服务的最有效平台。
根据农业信息化特点,结合广播电视网络优势,物联网应用平台方案如下:
一、广播电视网络中物联网应用平台结构
1、基于广播电视网络的物联网硬件平台组成
硬件平台主要有几个大的部分组成:传感网、核心承载网和信息服务系统。其中,传感网包括感知节点(数据采集、控制)和末梢网络(汇聚节点、接入网关等);核心承载网即广播电视网络的基础网络;信息服务系统主要负责信息的处理和决策支持。
2、基于广播电视网络的物联网软件平台组成
软件平台是物联网的神经系统,基于广播电视网络中的中间件平台,按照分层的通信协议体系,通常软件平台包括数据感知系统软件、中间件系统软件、网络操作系统以及物联网管理和信息中心的管理信息系统。
二、物联网服务系统的农业行业应用
1、把物联网技术应用到农业生产方面
根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。例如,可以实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,经由无线信号收发模块传输数据,实现对大棚温湿度的远程控制,自动开启或者关闭指定设备。将农产品品种的成长状态,拍摄成农作物成长的高清图像、自动耕种灌溉视频,通过广播电视网络公司提供的农网用户专用机顶盒的WIFI接口,回传高质量、不间断的图像或视频给后台管理中心,从而实现数据采集功能。
2、把物联网技术应用到农业仓储方面
在粮库内安装各种温、湿度传感器及网络摄像头,通过广播电视网络将粮库内环境变化参数及摄像头采集的视频实时传到后台计算机进行实时观察,记录现场情况以保证粮库内温、湿度平衡,仓库存储的安全。
3、把物联网技术应用到畜牧农场化中
在牛、羊等畜牧体内植入传感芯片或基于RFID技术的芯片,放牧时可以对其进行跟踪,实现无人放牧。牲畜位置及健康信息根据RFID芯片,经过广播电视网络返回到后台系统服务器中,进行牲畜的信息整理及统计,便于畜牧业信息化管理。
三、结束语
国内的物联网产业链在完善度上与国外还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和这一类的系统设备商都已是世界级水平,但是其他环节相对欠缺。
同时我国农村基础设施建设包括水利设施通信设施建设都处于初级阶段,这些实际条件的约束,造成了物联网技术在农村社会的发展延迟,因此加快电信网,广电网,互联网的三网融合进程,加快基础设施建设,提高农村的现代化水平也是物联网技术发展的必备条件。
参考文献
深刻把握农业物联网发展的基本规律
农业物联网作为一个新兴事物,还处在边试验边示范的阶段,必须深刻把握农业物联网发展的基本规律。
一是人、机、物一体化特征。人、机、物是物联网的有机组成,其中人是核心,机是手段,物是对象。农业物联网更加注重人、机、物三位一体,只有做到人、机、物的优化配置和统筹协调,才能实现人、机、物一体化发展。
二是生命体数字化特征。农业物联网的作用对象大多是生命体。生命体信息的获取和传输是农业物联网的核心环节。只有从农业对象的生命机理角度出发,研究、模拟农业生命体诸因素之间的关系,解释其生长、发育及其变化规律,并做出相应的决策,才能实现对农业生产的精准控制。
三是应用体系社会化特征。物联网是一个相互融合、动态开放的网络社会。农业物联网面对的信息空间、客观世界和人类社会更加纷繁复杂,不仅要关注技术本身,而且更要关注农产品质量安全、农民生活等社会问题。只有充分考虑农业物联网的社会化特征,着力解决社会问题,才能充分发挥农业物联网在感知农业、管理农业、服务农业、提升农业中的重要作用。
四是发展路径“三全”化特征。农业系统是一个包含自然、社会、经济和人类活动的庞大复杂系统。只有坚持全要素、全过程和全系统的“三全”化发展路径,充分考虑全生育期、全产业链、全关联因素,才能推动农业物联网科学发展。
发展农业物联网必须树立五个理念
一是系统设计、突出重点的理念。无论是农业信息化,还是农业物联网都是一个系统,一定要织成一张大网,才能真正发挥作用。二是政府引领、企业经营的理念。要发挥市场在资源配置中的决定性作用,同时更好发挥政府的支持引领作用,为企业创造良好发展环境,让企业有利可图。三是需求导向、实用高效的理念。农业物联网归根到底是“三农”的需求、生产的需求、发展的需求,必须坚持需求导向。要讲究经济效益,企业、科研单位都应深入一线,了解农业发展新需求、新特点,不断开发实用的新技术、新装备。四是左右协同、上下联动的理念。农业物联网是一个系统工程,需要处理好政府与市场、中央与地方、部门与部门的关系,形成齐心协力、协同推进的工作格局。五是重视安全,重在持续的理念。没有信息安全,农业物联网就不可能发展壮大。必须强化信息安全监管,做到安全可靠。
同时,一定要做到遵循信息化发展的客观规律,遵循农业发展的客观规律,遵循市场发展的客观规律,毫不松懈地推进农业物联网持续健康发展。
农业物联网可在五方面率先实现突破
一是在农业资源的精细监测和调度方面,利用卫星搭载高精度感知设备,获取土壤、墒情、水文等极为精细的农业资源信息,配合农业资源调度专家系统,实现科学决策。二是在农业生态环境的监测和管理方面,利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术,构建农业生态环境监测网络,实现对农业生态环境的自动监测。三是在农业生产过程的精细管理方面,应用于大田种植、设施农业、果园生产、畜禽水产养殖作业,实现生产过程的智能控制和科学管理。四是在农产品质量安全监管方面,通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理,实现农产品从农田到餐桌的全程追溯。五是在农产品物流方面,利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪,有效提高农产品仓储货运效率。
各方协力推动农业物联网成为“三农”的新力量
农业物联网有着美好的发展前景,希望各方力量携起手来,齐心协力,在攻坚克难中创新发展,推动农业物联网成为改变农业农村农民的新力量。
新媒体时代下新闻专业主义的探究
政务微博的现状分析与前景展望
新媒体时代下电视批评报道的冷思考
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一种北斗定位定向仪的硬件设计
纺织企业余热回收系统设计
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嗜盐菌的嗜盐机制与应用前景
计算机科学与技术的发展趋势探析
静电纺纳米纤维支架结构的研究进展
物联网的体系结构与相关技术
随着网络科技的发展,各种与网络相关的事物应运而生,在普通融资模式不能满足现实的融资需求时,计算机互联网金融迅速崛起,而众筹平台也成为互联网金融中发展迅速的一大融资模式。众筹融资平台能否填补传统融资渠道的不足,在金融界拥有自己的立足之地,成为除了银行与证券之外的第三大融资模式,取决于其能否较好地运用其他融资模式所不具备的灵活性,将这一灵活性成功运,将会成就众筹界的“阿里巴巴”。
一、众筹融资模式的发展历程
众筹自2008年出现以来,得到了迅猛的发展,全球年度融资金额从2009年的32.1亿元到2012年的169.0亿元,再到2015年的1989.6亿元,其年度融资金额的增长率最低时为2009年的62.1%,最高时在2013年达到94.6%。与此同时,国内的众筹规模虽不及国外,但其发展也是相当快的,仅2014年上半年,国内众筹融资行业募集总金额约合人民币2.32亿元,成功项目约1365个,吸引约1208.7万投资者,到2015年上半年,国内众筹企业已达211家,而在2013年年末时,全国的众筹平台数目仅21家。众筹平台的发展不仅体现在数量上,也体现在种类上,众筹项目随着社会需求的改变,从简单的为创业者筹资发展到包括公益众筹与娱乐众筹在内的方方面面。
二、众筹融资模式发展前景的展望
与传统的融资渠道不同,众筹主要是直接从公众手中筹集资金给创业者或者其他有需要的人,也就是说,众筹网站充当的只是一个中介的作用,并不参与所筹资金的投资方向的选择,因此,对于投资的对象,与普通的间接融资相比,投资者有较强的自主选择权。而且与传统的融资模式相比,众筹有着自己所专注的服务对象,传统的金融机构所做的投资大多面向已经成熟的企业,即便是风司在选择创业者也是选择发展潜力较大的项目,对于普通的小型创业项目,难以在传统的融资模式中筹集资金。与传统的融资渠道不同,众筹网则可以专注于小笔融资,为分散在大众中的小型创业者筹集资金,比如一家书店的设立、一个冷饮店的建立等等,小型的创业构想往往源于生活中的各个方面,规模较小,但是在面对中国这个巨大市场时,其数量却是巨大的,投资的方向也往往具有较强的灵活性,可以随着市场消费以及生产趋势的变动,开设新的众筹项目。举例来说,去年秋季以来,国内玉米价格直线下降,到现在,每斤玉米价格已经不足0.8元,这与中国农产品市场的完全开放不无关系,在国内粮价与世界粮价趋于相同,国外的农民能够盈利而国内只能是“赔钱”,这是很大程度上是成本过高导致的,而其最初的源头来自于农业的机械化程度,而农民要想实现农业的机械化,是需要较大成本的,这不是个人所能承担的,为此我们可以以此为契机,开设农业机械化项目,让想要致力于地区农业机械化的人员在此筹集资金,完成机械化。虽然在现存的众筹网站中,涉及农业的项目很多,但却极少涉及机械化,大多是投资某一作物的种植与销售。
三、众筹与传统融资模式相比所具有的特色
类似于酒店、小型机械的购买等的小规模众筹项目,在生活中数不胜数,因此针对于小规模的融资项目的众筹平台具有极好的市场前景,且其筹资对象往往是全国的投资者,当面向的对象较多时,筹集一定资金能够成功的可能性也就越大。而对于投资者来说,此种直接投资方式与证券类投资相比,最大的优点便是,如果筹集资金的数额达不到预先设定的额度时,已经筹集的资金将会全部返还给投资者。此外,与普通的融资模式不同,众筹不仅仅可以筹资,还可以引进筹智、筹人项目,使其业务多样化。与传统的融资模式相比,众筹回报模式也是多样的,商品众筹的投资者可以获得产品、服务等非货币回报,股权众筹的投资人可以成为企业的股东,债权众筹可以获得现金(利息)回报……
四、互联网众筹所面临的挑战
一个新兴行业的发展,必然会面临各种各样的挑战,只有明晰了挑战的内容以及如何应对挑战,才能有较好的发展前景。在国内,互联网众筹平台所面临的首要挑战是公众对于众筹误解,认为众筹是一个虚假的融资模式,更像是一个“骗取钱财”的方式,如何让公众像接受网购一样最终接受众筹成为众筹行业所要面临的第一个问题。此外,在国内,众筹项目的发展极不成熟,因此,其内部运作容易出现纰漏,在初期可能无法很好地满足客户的需求,如何在问题集中出现时及时弥补成为该行业不得不考虑的问题。与传统融资模式相比,因众筹是在网络上进行的,极有可能出现虚假信息,对项目信息的真实性进行审核将会比较困难,而且与间接融资相比,众筹这一融资模式因其项目的小而多,对项目的审核将会更加复杂,需要更高的审核效率,这对于创业者来说,是一个极大的挑战。因为网络本身的风险性,相对传统的融资模式,众筹极易出现项目信息泄露的问题,在一些项目的筹资阶段,可能被人破坏,风险较大,因此,能否解决信息管理的安全性问题将是众筹行业能否长久发展下去的关键。
面对一个巨大的融资和投资市场,只要能够解决其所面临的挑战,众筹行业的发展前景将是巨大的,能够成为继贷款、债券、股票以及基金、风投之后的另一成功的融资模式。
关键词:物联网;关键技术;计算机物联网;应用
物联网,主要是将当前各种新型技术及新型的理念进行紧密的结合,将电子技术、通信技术、材料技术等不同种类、此前联系性不强的技术联系在一起。这样一来,这些不同的技术就成为了一个整体,并且将人与物进行了紧密结合。物联网的应用比较广泛,行业需求的潜力相对较大,计算机物联网目前已经在我国的多个领域中得到了合理应用。
1 物联网的关键技术
1.1 射频识别技术
在物联网的关键技术中,射频识别技术是相对最为重要的一种关键技术,也可以被称作是电子标签,射频识别技术是物联网发展中的基础部分与核心部分。射频识别技术主要应用的就是射频信号,物联网可以利用射频信号来实现相应的信息传输,并且通过这些信息来进行相应的识别工作。在射频识别技术中,主要包括了标签、阅读器、天线3个主要部分。
射频识别技术在具体应用中主要是利用比较先进的技术手段,来对不同状态下的物体进行相应的识别管理。射频识别技术抗干扰能力较强,无需耗费较多人力,且适用于大多数环境,所以应用较为广泛。
某大型连锁超市在日常管理中就应用了物联网中的射频识别技术,该超市的管理者将这项技术用于供应链管理中。这样一来,在具体管理中,不仅不需要过多的工作人员,还保证了管理的效率与整体质量,该超市在应用射频识别技术之后,供应链管理工作得到了明显加强。
1.2 云计算
云计算技术,主要是将计算分布在相应不同的计算机中,这里的计算机不能是本地计算机。这样一来,相关的使用者就可以将资源进行切换,根据具体的需求去访问相应的计算系统。物联网中的云计算技术,主要是利用网络,对计算实体进行整合,使其成为计算能力较强的整体系统。
1.3 网络通信技术
物联网在发展过程中,物与物之间的互相通信是较为重要的,因此,网络通信技术是物联网关键技术中不可替代的重要部分。在网络通信技术中,包括了有线技术、无线技术、网关技术等。在网络通信技术中,M2M技术应用比较广泛,可以与近距离传输技术进行较好结合,如WiFi、RFID、BlueTooth等。M2M技术的重点之处就在于无线通信,未来将会有广阔的发展空间,给物联网的信息传递提供坚实的技术保证。
2 计算机物联网的应用
目前,计算机物联网在我国已经得到了比较广泛的应用,其具体的应用可以表现在以下几个方面。
2.1 家庭生活
在家庭生活中,物联网可以将家庭住宅作为具体的应用平台,利用家庭住宅的网络技术来实现具体应用。某高级住宅小区在样板间的布置工作中就对物联网进行了具体应用,利用物联网在住宅的内部设置了较多的系统。这些系统主要包括了住宅安防系统、布线系统、温度调节系统、灯光控制系统等。这样一来,住户就可以利用网络和物联网技术实现对住宅内部所有系统的操控与应用,使居住环境变得更加高效与舒适,也使住宅内部的各个系统得到了较好的管理。该小区的样板间在应用了计算机物联网之后,将所有的家居设施进行了高效集成,给住户带来了更多的便利,也保证了住宅环境的整体舒适度。
2.2 物流领域
随着我国经济的不断发展,物流行业的发展规模也在不断扩大,物流领域的发展速度也相对较快。在物流领域中,物联网可以发挥自身的重要作用,来实现物流领域的合理发展。在物流领域内部应用计算机物联网,主要是利用计算机物联网内部的集成性和智能性的主要特征,这两点特征可以使物流系统具备较强的智能性,使其在发展过程中模仿人类智能,像人类一样去进行思考与判断。
计算机物联网在物流领域中的应用,主要是用来掌控物流领域在发展过程中的不同信息,对物流运输环节中的所有运输车辆的性能及路线进行实时监控,还可以掌握物流运输中货物的自身状态与性能。也就是说,计算机物联网在物流领域中的应用,主要是方便工作人员掌控物流运输中的各个环节,对主要的物流信息进行相应采集。
2.3 农业应用
除了上述应用领域之外,计算机物联网还可以被用于农业领域中。计算机物联网在农业中的应用,主要是将农业生产的控制系统、安全系统与智能系统,利用云计算技术进行高效整合,从而实现农业生产的智能化、数字化与信息化。农业生产应用计算机物联网,可以将农业生产中的各项因素,如环境因素、人工因素等通过计算机物联网内部的传感器进行上传。这样一来,工作人员就可以对农业生产中的各项因素进行整合分析,把握农业生产各个环节的整体质量,对农业生产实行远程监控与操作。计算机物联网在农业生产中的应用,可以提高农业生产的整体效率,使农业生产向绿色农业、低碳农业、高效农业的方向进行合理转变,带动我国农业经济的发展。可以说,计算机物联网在农业生产中的应用,不仅可以提高农业生产的具体效率,还能优化农业生产体系,具有重要的价值和现实意义。
2.4 交通应用
智能交通建设将会是未来交通系统发展的必然趋势,而计算机物联网是有效实现这一趋势的重要工具,这是由于计算机物联网可以将电子传感技术、先进信息技术、通讯传输技术、控制数据技术以及计算机技术等有效结合,并运用于整个智能交通系统的管理中,进而可以在大范围内进行全方位的计算机技术的应用。计算机物联网技术具有实时、高效、准确等特点生适用于智能交通系统的建设。计算机物联网技术在智能交通建设中的广泛应用可以将现有交通设施有效的利用起来,最大程度地减少交通的超负荷量,与此同时,计算机物联网的应用可以减轻交通压力对环境的污染,进而提高整个城市交通的运输效率,所以,计算机物联网技术在交通运输方面的应用是非常有必要的。
2.5 电网应用
除了以上几种应用领域之外,计算机物联网还可以被用于电力行业及交通行业中,具有较好的应用价值与应用前景。将计算机物联网技术应用到电网中,可以达到电网智能化的效果,也就是可以使整个电网系统更加先进、可靠、安全,同时可以提升整个电网的工作效率和经济效益。由于计算机物联网的运用,整个电网系统的运行数据和信息都是被时刻记录的,一旦出现任何异常都可以第一时间被发现,相关工作人员可以针对此问题及时做出应急方案,这样才可以确保电网系统的有效运行和安全性能,减少电网企业不必要的经济损失。这样将计算机物联网技术和电网系统相结合的方式,一定可以满足大部分用户的对电能质量的需求,使未来的电力系统更加完善。
计算机物联网技术的具体体系如表1所示,由表1可知物联网的体系可分为感知层、处理层、传输层以及应用层。近几年,计算机物联网技术在我国快速发展,极大地改变了.人们目前的生活方式,在这个充满智慧化的网络世界中,人类不需要对商品的干预和交流,正如日本操作系统之父所说的:物联网在未来十年将会得到普及并无处不在。经过近几年的不断实践和发展,物联网也在推陈出新,目前我国计算机物联网技术已经具有一定的实力基础。从相关部门的数据调查来看,同计算机物联网相关的社会市场价值已经从年的亿美元增长到了亿美元。由此看来,计算机物联网技术的发展前景还具有一定的市场潜力和发展价值,想要挖掘出计算机物联网的市场潜力,需要相关的科研人员的努力以及政府部门的大力支持。而且,相关专家预测,物联网不仅需要技术的创新,更关系到新兴领域的产业发展,需要不同力量的整合。计算机物联网技术的变革一定会为信息产业结构带来巨变,在各个领域被广泛应用。
南京邮电大学通信与信息工程学院博士生导师糜正琨教授说:“物联网作为一个创新的理念,就是借助网络信息基础设施的发展与完善,实现信息网络和物理网络的融合,从而深层次地改变工业化和信息社会的发展。其发展前景和空间是十分广阔的。”
糜正琨说:“中国物联网还处在成长初期。物联网涉及到网络基础设施和信息基础设施的融合,因此必须由政府主导和推动。”他提到,就这点而言,中国有很好的保障条件。但是物联网的成功还必须有两个重要的条件:一是有突破性的创新技术;二是有突破性的应用领域。因此,致力于物联网技术的人士现在要理性地思考和规划,借助国家已经具有的雄厚财力,脚踏实地地做实事。
海归王志刚和他的朋友在欧美呆了十几年,一直从事嵌入式软件的相关工作。多年前他们就关注国外物联网技术在汽车业和保险业的应用。“这些年我们开发产品一直都是围绕网络软件、嵌入式电子和保险行业应用,已经把汽车物联网这个产品相关的技术都吃透了。2010年,产品的商业模式已经被多个发达国家证明可行。中国各地政府开始大力吸引海归创业,国内的保险业逐渐成熟,并进入接受这个项目的阶段,我们才开始向国内保险业推出物联网项目。”王志刚说。
王志刚现在已经在青岛注册了公司,目前运营状况良好。对于自己成功的经验,他表示能够进行本地化创新,将国外技术和中国的国情相结合是成功的重要原因。
【摘要】2016年是“十三五”的开局之年,也是全面建成小康社会决胜阶段的开局之年,设施农业产业将面临更多的机遇和挑战。在以往的研究中,针对物联网对设施农业影响的研究比较多,本文将以人工智能在设施农业领域应用为视角,分析人工智能对设施农业的潜在发展优势。
施农业是集种植、农业装备等多领域为一体的系统工程,是一种在人为可控环境下进行的高效农业生产方式,具有成套的生产技术、完整的设施装备和生产规范[1]。近几年,随着信息技术的发展,物联网技术逐渐被应用到农业生产和科研中,这是现代农业依托新型信息化应用的一次进步[2]。本文结合人工智能研究成果,着重介绍人工智能技术在设施农业种植领域方面的应用前景,根据设施农业产前、产中、产后3个阶段,对现有研究成果进行了阐述。
人工智能概述
“人工智能”一词是1956年在Dartmouth学会上提出。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,它是研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新型科学技术[3]。
作为计算机科学的一个重要分支,人工智能技术着眼于探索智能的实质,模拟智能行为,最终制造出能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科,即怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一位美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”@些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。人工智能自诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域不断扩大,可以设想,未来应用了人工智能的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。
随着人工智能技术的日益成熟,人们意识到人类已经具备了设计和建造智慧型设施农业所需的硬件和软件技术条件,结合设施农业高投入高产出,资金、技术、劳动力密集型的特点,完成工厂化农业生产已经不是梦想[4]。依靠人工智能技术,作物可以在适宜的温度、湿度、光照、水肥等设施环境下,生产优质、高产的农产品,摆脱对自然环境的依赖,实现设施生产的高度智能化,提高农业生产的效率,降低劳动成本[5]。
人工智能在设施农业领域的应用
人工智能技术在产前阶段的应用
在设施农业产前阶段,凭借人工智能技术可对土壤、灌溉水量需求、作物品种质量鉴别等方面做出分析和评估,为农民做出科学指导,对后续的农业生产起到很好的保障作用。
土壤分析是农业产前阶段最重要的工作之一,是实现定量施肥、宜栽作物选择、经济效益分析等工作的重要前提[6]。在土壤分析等农业生产智能分析系统中,应用最广泛的技术就是人工神经网络(简称ANN)。ANN是模拟人脑神经元连接的,由大量简单处理单元经广泛并互连形成的一种网络系统,它可以实现对人脑系统的简化、抽象和模拟,具有人脑功能的许多基本特征。目前可以通过该技术分析土壤性质特征,并将其与宜栽作物品种间建立关联模型。土壤性质特征的探测主要是借助非侵入性的探地雷达成像技术,然后利用神经网络技术在无人指导的情况下对土壤进行分类研究,进而建立起土壤类别与宜栽作物的关联关系;土壤表层的黏土含量也可通过人工智能方法预测,该技术通过分析电磁感应土壤传感器获取的信号,使用深度加权方法从中提取土壤表层质地信息,然后使用ANN预测土壤表层的黏土含量。
传统农业对灌溉用水的使用量往往依靠经验,无法根据环境变化进行精确调节,对多目标灌溉规划问题也无能为力。人工智能技术可帮助人们选择合适的水源对作物进行灌溉,保证作物用水量,大大减轻灌溉问题对作物产量造成的不良影响。在美国,有专家研制出一个隐层的反馈前向ANN模型和一个位于科罗拉多州地区阿肯色河流域的消费使用模型,使用它们可勘察区域气候变化对灌溉用水供应和需求可能产生的影响。在灌溉项目研究中,为了选择最好的折中灌溉规划策略,还可基于多目标线性规划优化,利用神经网络将非支配的灌溉规划策略加以分类,将这些策略分为若干个小类别。结果表明,在对多目标灌溉规划问题加以建模时,综合模型方法是有效的。
人工智能技术在产中阶段的应用
在设施农业产中阶段,主要应用是农业专家系统、人工神经网络技术、农业机器人等。这些技术能够帮助农民更科学地种植农作物并对温室大棚进行合理的管理,指导农民科学种植,提高作物产量。这些人工智能技术的使用推进了农业现代化的发展,提高了农业生产的效率,使农业生产更加机械化、自动化、规范化。
专家系统是指应用于某一专门领域,拥有该领域相当数量的专家级知识,能模拟专家的思维,能达到专家级水平,能像专家一样解决困难和复杂问题的计算机(软件)系统。国际上农业专家系统的研究始于20世纪70年代末期的美国,1983年日本千叶大学研制出MTCCS(番茄病虫害诊断专家系统),到了20世纪80年代中期,农业专家系统不再是单一的病虫害诊断系统,美国、日本、中国等国家也相继转向开发涉及农业生产管理、经济分析、生态环境等方面的农业专家系统。农业科研人员把人工智能中的专家系统技术应用到农业生产中,开发出了农业专家系统。它可代替农业专家走进生产温室,在各地区具体指导农民科学种植农作物,这是科技普及的一项重大突破。
在设施生产中可以使用机器人来代替农民进行作物采收,不仅可以降低劳动成本,也可以提高工作效率。Wolfgang Heinemann等人研发出的具有独特设计结构的采收机器人,该机器人可以在无需人类干扰的情况下自动采收白芦笋。为了保证机器人能够精确行进,它使用了2个独立的速度控制轮和级联控制结构(其中包含了一个内部的定位误差控制器和一个外部的横向偏置控制器)。借助PID算法①,机器人系统可以分析自己的运动轨迹,优化驱动电机的控制参数,保证系统能够稳定自主的运行。
在中国,应用人工智能技术的智能杂草识别喷雾系统已经得到了长足发展。图像分析系统通过分析田间图像的颜色模型,根据色差分量②颜色特征实现杂草实时识别,并基于Canny算子对识别到的杂草进行边缘检测,提取其特征参数,配合超生测距等技术可以精确控制喷头位置及用药量[7]。该技术的应用可以大大提高除草剂的经济性,对保护环境也大有益处。
人工智能技术在产后阶段的应用
人工智能技术在设施农业产后阶段也有相当多的应用前景。
在农产品分类方面人工智能技术能提供很好的支持。张嘏伟[8]等提出了一种基于图像识别的番茄分类方法,该方法根据番茄的表面缺陷、颜色、形状和大小,使用遗传算法训练的多层前馈神经网络对番茄进行分类,并与BP训练神经网络③进行了比较。结果表明,遗传算法在训练次数和准确性上都具有优势。谢静[9]等对图像识别分类中的图像预处理方法进行了研究,包括图像噪声去除方法、图像分割方法、边缘提取方法等。提出了使用改进的canny算法④和当量直径法相结合来检测水果大小的新思路,并使用模糊聚类方法处理gabor滤波器提取水果表面缺陷特征,对水果表面缺陷进行了分类。
随着社会的发展,人民生活水平的提高,广大消费者及国家都对食品安全问题越来越重视,农产品质量检测方法也在不断进步。图像识别、电子鼻等技术都应用在了农产品检测中。李洪涛[10]等利用人工嗅觉装置,模拟人的嗅觉形成过程分析、识别和检测农产品在腐败过程中释放的不同特征气体。其制作了小型化的传感器阵列并利用半导体制冷片搭建了一个PID温度控制系统,保证传感器正常工作的温度及湿度。在当前技术的发展下,科学家们以彩色计算机视觉系统为重要技术手段,综合运用图像处理、人工神经网络、遗传算法、模拟退火算法以及决策树、专家系统等人工智能领域的技术,研究出了众多实现农产品品质检测和自动分级的新方法。
草莓、葡萄等农产品很容易破损和受伤,依靠人工采摘和搬运,不仅增加了劳动成本,也影响农产品采摘后的品质。结合磁流变(MR)流体技术,工程师们设计出了一种可用于搬运农产品的磁机器人手爪,该手爪经过精确设计,可以搬运胡萝卜、草莓、西兰花和葡萄等不同形状食品,而且不会在食物表面留下任何淤痕和凹陷。为了让机器人手爪更为快速、准确地工作,在磁流变手爪的基础上结合力传感技术开发出了更为灵活、智能的新型手爪。该手爪可在410~530 ms内抓握50~700 g重量的农作物,还能显著减少细菌的交叉感染。
人工智能发展前景
近年来,人工智能技术已经取得了长足的进步,语音识别、自然语言识别、计算机视觉、自动推理、数据挖掘、机器学习以及机器人学都在蓬勃发展。人工智能的未来就是在智能感知的前提下,结合大数据技术自主学习,椭人们做出决策、代替重复性工作。在农业方面出现全天候全自动平台,实现农业生产的全自动化[11]。物联网技术在设施农业中已经得到普及,在温室大棚中的大量智能传感器是机器感知的基础,而感知则是智能实现的前提之一,通过感知,农业数据源源不断地汇集在一起。云计算的发展为大数据存储和大规模并行计算提供了可能[12],而数据则是机器学习的书本。设施农业是物联网、云计算、人工智能三大技术结合应用的领域之一,它们的结合颠覆了传统农业生产方式。
面对众多的新技术、新成果,把它们投入到生产中去才是关键。如何让技术能够适应中国复杂的农业生产环境,同时还要面对不同知识水平的用户,这些都是人工智能技术、云计算技术等高新技术在农业生产中所面临的问题。设施农业高产出高投入的特点,正适合应用这些新技术,这样既可以让新技术有实践的机会,又可以让其他涉农用户对新技术有直观的感知,这对技术进步和技术推广都很有帮助[13]。
人工智能技术虽然前景光明,但其应用的研究才刚刚起步,离目标还很远。未来,人工智能技术可以更好地为人们服务,改善人们的生活,并带来巨大的社会和经济效益[14]。在人工智能的引领下,农业已迈入数字和信息化的崭新时代,借助其技术优势来提高农业生产的经济效益,是全面实现农业生产现代化、智能化、信息化的必由之路。
参考文献
[1]李雪,肖淑兰,赵文忠,等.信息技术在农业领域的应用分析[J].东北农业大学学报,2008,39(3):125-128.
[2]施连敏,陈志峰,盖之华,等.物联网在智慧农业中的应用[J].农机化研究,2013(6):250-252.
[3]刘现,郑回勇,施能强,等.人工智能在农业生产中的应用进展[J].福建农业学报,2013,28(6):609-614.
[4]姜芳,曾碧翼.设施农业物联网技术的应用探讨与发展建议[J].农业网络信息,2013(5):10-12.
[5]陈超,张敏,宋吉轩,等.我国设施农业现状与发展对策分析[J].河北农业科学,2008,12(11):99-101.
[6]邹承俊.物联网技术在蔬菜温室大棚生产中的应用[J].物联网技术,2013(8):18-24.
[7]石礼娟.基于可见光/近红外光谱的稻米质量快速无损检测研究[D].武汉:华中农业大学,2011.
[8]张嘏伟.计算机视觉系统在番茄品质识别与分类中的研究[D].保定:河北农业大学,2005.
[9]谢静.基于计算机视觉的苹果自动分级方法研究[D].合肥:安徽农业大学,2011.
[10]李洪涛.基于农产品品质检测的专用电子鼻系统的设计与研究[D].杭州:浙江大学,2010.
[11]张震,刘学瑜.我国设施农业发展现状与对策[J].农业经济问题,2015(5):64-70.
[12]施连敏.物联网在智慧农业中的应用[J].农机化研究,2013(6):250-252.