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　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)的相輔相成

    從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中，農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展大致經(jīng)歷了電腦農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè) 4 個過程。智慧農(nóng)業(yè)把農(nóng)業(yè)看成一個有機聯(lián)系的整體系統(tǒng)，在生產(chǎn)中全面綜合地應(yīng)用信息技術(shù)。透徹的感知技術(shù)、廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和深入的智能化技術(shù)使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)更加有效、更加智慧和更加聰明，從而達到農(nóng)產(chǎn)品競爭力強、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、有效利用農(nóng)村能源和環(huán)境保護的目標。筆者認為物聯(lián)網(wǎng)是智慧農(nóng)業(yè)的主要技術(shù)支撐，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備正朝著低成本、自適應(yīng)、高可靠和微功耗的方向發(fā)展，未來傳感網(wǎng)也將逐漸具備分布式、多協(xié)議兼容、自組織和高通量等功能特征，實現(xiàn)信息處理實時、準確和高效。

　　  1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

　　目前公認的物聯(lián)網(wǎng)定義是通過智能傳感器、射頻識別 ( RFID) 、激光掃描儀、全球定位系統(tǒng) ( GPS) 、遙感等信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)和其他基于物－物通信模式 ( M2M) 的短距無線自組織網(wǎng)絡(luò)，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種巨大智能網(wǎng)絡(luò)［1］。

　　經(jīng)過十幾年的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用逐漸緊密結(jié)合，形成了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。筆者認為，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)中的具體應(yīng)用，具體講就是運用各類傳感器，廣泛地采集大田種植、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)產(chǎn)品物流等農(nóng)業(yè)相關(guān)信息; 通過建立數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換方法，集成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的多尺度 ( 個域、視域、區(qū)域、地域) 傳輸; 最后將獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進行融合、處理，并通過智能化操作終端實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程監(jiān)控、科學(xué)管理和即時服務(wù)，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標。

　　2 智慧農(nóng)業(yè)

　　智慧農(nóng)業(yè)是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)，它和電腦農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)一樣屬于農(nóng)業(yè)信息化的范疇，是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。

　　電腦農(nóng)業(yè)是 1990 年科技部組織實施的 “農(nóng)業(yè)智能化信息技術(shù)應(yīng)用工程”的簡稱，屬國家 “863”計劃項目。 “電腦農(nóng)業(yè)”的實質(zhì)是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用，即把眾多農(nóng)業(yè)技術(shù)專家掌握的知識輸入電腦，建立一套科學(xué)的程序，用電腦模仿人腦進行推理決策，對各種單項的農(nóng)業(yè)先進技術(shù)成果進行綜合組裝配套，給出一個易于操作的、科學(xué)明了的答案，用以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)［2］。

　　精準農(nóng)業(yè)也稱精細農(nóng)業(yè)或精確農(nóng)業(yè)，是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機結(jié)合，其核心技術(shù)是“3S” 技術(shù)。“3S” 技術(shù)是遙感 ( Remote Sensing，RS) 、地理信息系統(tǒng) ( Geographical Information Sys-tem，GIS) 和全球定位系統(tǒng) ( Global Position System，GPS) 的統(tǒng)稱。其中，GPS 具有全球性、全天候和連續(xù)定時定位的優(yōu)勢，可以對采集的農(nóng)田信息進行空間定位; RS 在數(shù)據(jù)獲取方面具有范圍廣、多時相和多波譜的特點，可以獲取農(nóng)田作物的生長環(huán)境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息; GIS 具有強大的空間與屬性信息一體化處理能力，可以建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等空間數(shù)據(jù)庫。

　　數(shù)字農(nóng)業(yè)是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化為特色的農(nóng)業(yè)，是數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)。其主要目標是建成融數(shù)據(jù)采集、數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分析處理和數(shù)控農(nóng)業(yè)機械為一體的數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和自動化。物聯(lián)網(wǎng)、云計算等高新技術(shù)的興起，正在引領(lǐng)我國農(nóng)業(yè)邁入智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展階段。由于 “智慧農(nóng)業(yè)”

　　這一概念出現(xiàn)的時間很短，目前尚沒有一個公認的定義，筆者認為智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源，最大限度地減少農(nóng)業(yè)能耗和成本，最大限度減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標，以農(nóng)業(yè)全鏈條、全產(chǎn)業(yè)、全過程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段，以自動化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。

　　智慧農(nóng)業(yè)包括智慧生產(chǎn)、智慧流通、智慧銷售、智慧社區(qū)、智慧組織以及智慧管理等環(huán)節(jié)，如圖 1 所示。