农业物联网技术在温室大棚生产中的应用进展

农业物联网作为我国的战略性新兴产业，在加快我国传统农业向现代农业转变的进程中发挥重大作用。文章作者综述了农业物联网的概念、国内外应用概况、系统结构、在温室大棚中的关键技术及具体应用，并结合我国实际情况，对农业物联网技术在温室大棚应用推广中存在的问题以及未来的建设方向进行了分析和展望，以期充分发挥农业物联网技术在温室大棚中的应用优势，为我国大范围推广应用提供参考依据。

21世纪以来，我国积极推动农业自动化和智能化发展，大力提倡发展农业物联网技术。2015年国务院印发《国务院关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》，提出要利用互联网提升农业生产、经营、管理和服务水平，培育一批精细化、智能化、网络化的现代种养加生态农业的创新模式，形成示范作用；在基础良好、大宗农产品规模生产的区域，普及并构建农业物联网测控体系。近年来，中央一号文件均将大力推动农业物联网技术在农业领域中应用作为重要内容发布，2023年中央一号文件进一步明确了我国大力发展现代化设施农业的决心。文件指出要实施设施农业现代化提升行动，加快发展集约化育苗中心，集中推进老旧农业设施的改造，探索科学利用戈壁、沙漠等发展设施农业，并鼓励地方对设施农业建设给予信贷贴息，为我国农业物联网技术的发展提供广阔的平台。我国农业物联网起步较晚，自动化配套设施和技术远远落后于发达国家。早期，我国农业信息化智能大棚主要采用国外引进的方式，成本高、周期长、后续维护无法得到及时保证，并且由于没有考虑到我国国情，引入的大部分设备的工作方式难以与我国传统农业耕种方式相容，同时也由于国内缺乏相应的农业物联网技术人员，导致进口设备引入后无法发挥功能，造成资源浪费。随着我国无线通信技术、传感器技术、大数据及云平台等先进技术的不断发展，国内高校及科研院所开始致力于开发适合本国国情和地势的智慧农业系统，满足我国现代化设施农业的根本需求。

农业物联网技术体系主要分为感知层、传输层和应用层，每个层次行使不同的功能，通过有效组合完成整个农业生产过程。

使用农业物联网技术可以有效地防控作物病虫害，具体应用为：通过传感器全天候实时监测影响作物病虫害发生的关键环境因子，并使用超清监控摄像头实时拍摄的影片作为参考资料，将这些信息传输至云平台数据处理中心后，利用智能算法，建立作物病虫害发生模型，结合专家系统实现作物病虫害的预测和预警，并将信息发布至用户端提示管理人员做好防治工作。管理人员可通过种植经验和专家系统的建议进行管控，以防病虫害的大规模流行。当前，研究人员还对农业物联网传统的病虫害预警功能延伸开发出专家视频会商功能，用户可通过图片集和视频的形式向专家库专家介绍作物病虫害的发病情况，专家通过互联网远程对用户进行指导和培训，解答种植过程中的各种问题，有效预防作物病虫害的流行。

目前，农业物联网技术已广泛应用到番茄、草莓、葡萄等作物的温室栽培中，并带来一定的经济效益和生态效益。相比于无物联网监控系统的日光温室，应用物联网监控系统更有利于创造作物生长的最佳环境，每年可节省３３％的人工成本，提高１１.４％的单位面积产量。利用物联网技术改造日光温室，对比改造前节水５０％～７０％，节肥２０％～４０％，减少农药使用量１５％～２０％，减少人工４～５人，在改良后的日光温室种植草莓，可实现每６６７ｍ２增收３６％，每６６７ｍ２年收入提高１.３万元。

农业物联网技术的应用对于改变我国农业生产效率低、生产经营模式粗放、耕地细碎化的农业现状，提升农业生产规模化、产业化、智能化水平，提高作物产量和品质，推动农业现代化进程具有重要意义。在今后的工作中，各地方政府应充分发挥主导功能，给予政策倾斜，为中小型企业和农户设置信贷补贴，大力支持农业物联网的建设与推广工作。与此同时，政府相关部门应结合农业科研机构、高等院校、高新企业，共同参与农业物联网技术研发，瞄准产业所需，研发出一批具有先进水平的高精度、高稳定性、高可靠性、低成本、低能耗的技术和产品，解决当前农业物联网技术产品匮乏的难题；组建专业的科普队伍，设置情景化培训课程，多途径开展对农民的实践应用培训，帮助农民熟练、正确地使用物联网技术；建设专业的农业物联网人才培训机构，培养高水平的应用、管理及服务人才，打造专业的人才团队，为推进农业物联网技术的大面积应用奠定基础。此外，应尽快解决农业物联网系统中传感器接口不兼容、数据传输格式不一致的问题，建立高效的数据清洗和数据质量管理体制，统一数据采集标准，积极完善农业物联网标准体系，促进全国平台共用、数据共享，推动我国农业物联网技术的产业化发展。

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