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1 物联网技术1.1 物联网技术的基本概念 物联网技术是通过射频识别（RFID）、红外感应器、GPS、摄像头等各种传感器设备，使物体实现“万物互联”和自动化控制的技术，主要包括物联网设备、传感器、网络技术和软件系统等。物联网设备是用于连接传感器和物联网网络的基本部件，其中包括无线传感器、电子设备和智能设备等。传感器是用于收集和传输数据的器件，可用于检测环境参数和状态变化。网络技术是指用于连接物联网设备的各种网络技术，包括蓝牙、WiFi和4G/5G等。软件系统是指用于连接物联网设备的各种软件，包括物联网设备管理系统、物联网数据分析系统等。物联网技术的发展使得物联网可以实时采集、即时传输、实时处理，从而实现对物理世界的实时监控和控制。 1.2 物联网技术的工作原理作为智慧农业的核心环节，物联网通过传感器、网关、继电器等不同设备之间的数据流，实现数据自动采集和信息的处理、分析。物联网技术的工作原理是通过各种传感器收集实体物体的信息，然后将信息传输到云端，由云端的服务器进行处理、解析数据，根据预设的策略自动对实体物体进行控制。物联网技术的典型架构可分为物体感知层、网络层、应用层。物联网技术的核心是通过无线传感器网络和互联网将实体物体和数字信息相联结，实现智能化和自动化应用。 2 智慧农业智慧农业是将物联网技术与农业生产结合在一起的一种新型农业，它可以根据农业生产的实际需求，通过物联网技术帮助农业生产，使农业生产更加智能化、科学化、高效化。智慧农业的实施需要融入传感器、物联网、大数据、人工智能等技术，这些技术可以帮助农民更好地控制农业生产，提高农业生产效率、农产品质量和资源利用效率。 智慧农业的最终目的是通过智能化管理来改善农业环境，实现农业的可持续发展。具体而言，智慧农业可以通过物联网设备实时监测农田的土壤温湿度、养分含量等环境参数，并及时采取措施，改善土壤质量、提高农作物的产量。此外，智慧农业还可以通过物联网设备实时监测农作物的生长状况，及时发现病虫害，采取有效的防治措施，提高农作物的品质。 3 物联网技术在智慧农业中的应用3.1 农业生产环境监测农业生产环境监测是物联网技术在智慧农业中最重要的一项任务，物联网技术可以实时监测和控制农田环境参数，如土壤的温湿度、pH、养分含量及空气温湿度、光照度等，为农业管理者提供决策支持，有效地改善农作物生长环境，提高农产品质量。以物联网技术在设施农业中的应用为例，在设施农业中，通过传感器设备和智能控制系统可以实现对作物生长过程中的土壤湿度、作物生长最佳需水量、施肥量等关键参数的实时监测与调控，优化水肥供应。在智慧农业大棚中，通过环境感知模块监测大棚内空气和土壤环境，并将感知的数据传输到终端数据处理中心，运用机器学习算法和大数据技术，实现对棚内环境实时监测和控制的功能。 3.2 农作物生长状况监测农作物生长状况监测是一项重要的任务，它可以帮助农民更好地控制农业生产过程，进而提高农作物的产量。以物联网技术在山东省生态区的生长监测与管理中的应用为例，一方面通过安装传感器等设备，实时监测冬枣植株的生长状况、病虫害等信息；另一方面根据物联网设备采集到的数据，借助大数据处理和分析技术，建立作物生长模型，预测出最适宜冬枣生长的状态。 3.3 农产品质量监测物联网技术可以实时监测农产品的质量，及时发现质量问题，采取有效的处理措施，以确保农产品质量。EPC 物联网是基于 EPC（Electronic Product Code，电子产品代码）技术的物联网系统，是一种用于唯一标识物品的编码系统，将物品与有关信息相关联。山东省莘县是全国最大的香瓜生产基地，香瓜种植面积达 16 万亩，年产量 84 万 t，收入 32 亿元。为保证农产品质量安全，莘县利用物联网技术构建起农产品质量安全管理体系，实现了从生产源头到群众餐桌的全套质量监控，让莘县有风速销售内外，成为带动群众致富的“甜蜜产业”。 3.4 农业机械监控农业机械监控是智慧农业中重要的一项任务，它可以帮助农民更好地控制农业机械，进而提高农作物的产量。通过物联网技术，利用安装传感器来监测农业机械的运行情况，如温度、压力、位移等，从而更好地控制农业机械。其中，将卫星定位、物联网传感技术、智能控制技术等现代技术与传统拖拉机结合的无人驾驶拖拉机能够同时提高作业精度和作业效率，减少农业投入成本，使农业生产更加科学、高效、安全。2023 年 6 月，聊城市东阿县刘集镇油坊村使用无人驾驶的播种机进行玉米和大豆复合种植一体化播种作业，利用北斗导航和自动化控制程序，根据每一地块的面积、耕种深度等数据进行综合编程后，实现无人自动化操作，让农户“会种田”变为“慧种田”。物联网技术还可应用于智能农业机械的研发，主要包括农业机器人、农业无人机等。 4 物联网技术在智慧农业中的优势4.1 提高农业生产效率物联网技术可以帮助农民更好地控制农业生产，使农业生产更加高效，从而提高农业生产效率。随着物联网技术的发展，数字化农业正在得到越来越多的重视，以改善农业生产效率和质量。如智能传感器可以实时收集农业环境的数据，并利用大数据分析技术为农民提供准确的决策支持，从而提高农业生产效率。物联网技术可以用于智能农业机器人的研发，以提高农业生产效率。如智能农业机器人可以有效地完成灌溉、施肥、种植、除草等工作，大大提高农业生产效率。 此外，物联网技术还可以用于智能农业管理，如智能农业管理系统可以根据农田的实时数据，自动调节农田环境参数，从而有效地节约能源和资源，提高农业管理效率。 4.2 改善农业生产质量物联网技术可以跨越时空实现远程监控，实时监测和控制农田环境参数，优化农业生产，提高农产品质量，实现更高层次的农业发展。如农业管理者可以通过物联网技术实时监测农田的温湿度、土壤pH等指标，从而有效控制土壤水分、氮磷钾等营养元素的含量，改善农作物的生长环境，更好地控制农作物的生长，提高农业生产质量。 4.3 减少农业生产成本通过物联网技术可以为农民提供智能化的农业服务，如农业信息查询、农业资源共享、农业技术指导等。如农民可以通过智能手机或智能设备，准确掌握农业生产过程中的实时信息和解决方案，从而更有效地管理农业生产，使农业生产的成本降低。 5 物联网技术在智慧农业中的劣势5.1 核心技术不足我国农业物联网技术虽然在快速发展，但核心技术仍存在短板，自主创新能力不够。国产物联网设施的产品质量不高，特别是国产传感器在精准度方面较国外传感器仍存在一定差距，面临“卡脖子”的技术难题。同时，部分物联网设施的研发成本较高，如传输设施、传感设施等，导致物联网技术在农业中的应用性不强。 5.2 专业人才匮乏农业物联网技术需要从业务具备计算机、智能农机、大数据等专业技术和知识实践技能，但是现在农村年轻人大多外出求学或务工，很难找到能够从事农业物联网的人才。此外，因农村环境相对较差，且从事农业工作的薪资待遇不高，导致很多高校毕业的农业物联网专业人才不愿从事农业相关工作。 5.3 相关法律法规不健全虽然国家大力研发和推广物联网技术在农业中的应用，但相关的法律法规还不健全，缺少统一的行业标准。物联网技术涉及到大量的数据传输，可能导致数据泄露，且物联网技术涉及到大量的电子设备，还可能会造成电磁辐射，从而导致安全问题和环境污染，这在一定程度上限制了农业物联网技术的发展。 6 建议6.1 加强自主研发，推动智慧农业的发展我国政府在加快农业物联网技术研发的过程中，应鼓励相关企业加大对农业物联网技术的自主研发力度，尤其是国内传感器在精准度方面的核心技术研发，为农业物联网发展提供有效的技术支持。同时，政府还应增加智慧农业试验基地，加大物联网技术及设施的适用性研究，通过在不同农业生产环境下的试验提升科技成果的转化率，真正实现科技成果应用到实际农业生产中。 6.2 加强农业物联网人才培养，提高从业者的技能建立物联网技术人才培养体系，物联网专业人才的培养应加大与涉农专业的合作，有针对性地围绕作物种植、养殖业、设施农业、节水灌溉、食品加工等领域开展物联网技术搭建和研究。物联网研发企业应根据教师专业技术人员参加农业生产实践，通过积累实践经验来提升技术应用价值。此外，加强对农民在智慧农业及智能化机方面的培训力度，提高农民对农业物联网的认知水平和应用技能，提升农民的参与度。 6.3 加强法律法规建设，提升设备安全性政府应出台相关法律法规，通过与物联网技术研发企业合作推进物联网技术标准化体系的建立，规范农业物联网行业的安全标准和发展规划，为农业物联网的快速发展提供法律保障。此外，还应通过技术手段对物联网设备产生的数据进行加密处理，防止数据泄露；定期对物联网设备进行安全漏洞检测和修复，及时对设备的操作系统进行优化升级，建立完善的防护体系。 7 结语物联网技术在智慧农业中得到了广泛的应用，可以实现农田环境的实时监测、农作物的生长状况监测、农产品质量监测、农业机械监控和农业智能化服务等。它既可以改善农业生产效率和质量，又可以降低生产过程中的成本，促进智慧农业的发展。尽管物联网技术在智慧农业中的应用取得了一定的成效，但仍存在一些技术和管理障碍，需要更多的投入，以实现物联网技术在智慧农业中的高效应用。 在未来的发展中，要以大数据、云计算、5G网络等数字化技术为依托，加快推进农业物联网的进程，向数字化农业、智能农业机械和智能农业服务等方面发展，提供更多便捷的智慧农业服务，为农业信息化的发展提供有力的推动作用。
参考文献： [1]唐晨光.物联网和人工智能技术在智慧农业中的应用[J].科技资讯,2021,19(20):59-61.DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2108-5042-1381. 特别提醒：物联网专业交流群欢迎物联网行业相关的人群加入，同时群内欢迎各路社牛、大咖、前辈加入，群内除了不能发敏感内容、色情内容，以及不太建议多次发送推广内容，其他内容皆可畅聊~——交流QQ群724511126，进群的朋友请备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群！
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发表于 2025-9-18 20:08:37