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随着人口增长与资源约束压力加大，发展智慧农业已成为保障粮食安全、推动农业现代化的重要路径。其中，物联网技术作为智慧农业的核心支撑，通过传感器、通信网络与智能平台，将农田环境、作物生长和设施装备连接为可感知、可管理的整体，正深刻改变传统种植业“靠天吃饭、凭经验管理”的粗放模式。 物联网技术在农业种植中的应用，核心在于实现数据驱动的精准管理。在物联网技术的支持下，生产者能够实时掌握农情，动态调控水肥光温，从而实现节本增效、提质增产的目标。然而，相关技术虽已在部分场景示范应用，但其规模化推广仍面临成本、设施、标准与人才等多重现实挑战。基于此，本文系统梳理了物联网技术在农业种植中的主要应用场景，分析其推广过程中的关键瓶颈，并提出具有针对性的对策建议，以期全面推动该技术在农业种植中的推广与应用。 1 物联网技术在农业种植中的主要应用场景1.1 农业环境监测与调控物联网技术在农业种植中的应用，深刻改变了传统的环境监测与调控方式。通过在田间地头、温室大棚部署各类传感器，农业生产者能够实时掌握作物生长的环境信息。土壤温湿度传感器、养分探头，以及空气中的温湿光传感器和小型气象站，可以持续收集各类数据，并通过低功耗无线网络，将数据持续汇聚到云端或手机上，让农民能看清农田的“脉搏”，彻底改变过去依靠经验判断、频繁下地巡查的粗放模式，推动农业生产从依赖个人经验的模糊管理，迈向了以客观数据为依据的科学管理。这极大地减轻了农户的劳动强度，更重要的是，通过对水、肥、温、光等生长要素的精准调控，在提升作物产量与品质的同时，还降低了不必要的投入成本，为农业的可持续发展提供了切实可行的技术路径。 1.2 农业设施智能化升级物联网技术进一步推动农业设施从机械化、自动化向智能化的全面升级。传统农业设施，如温室、灌溉系统、畜禽舍等，尽管具备一定的机械或电气控制能力，但大多处于孤立运行状态，依赖人工设定和启闭。而物联网的引入，能够基于实时环境和作物需求进行自主判断与协同作业，实现从“固定程序执行”到“动态响应”的跨越。 具体而言，农业设施的智能化升级主要体现在“互联互通”与“自主决策”方面。例如，智能连栋温室能够实时接收来自各区域的传感器数据，并综合分析光照、温度、湿度、二氧化碳等多重因素，自动调节天窗、遮阳网乃至二氧化碳发生器的运行状态，将室内环境动态维持在作物生长的最佳区间。同样，灌溉系统通过土壤墒情和天气预报，可以自主决策何时灌、灌多少，并精准控制，实现按需、分区、变量供水，完成高效的水肥一体化作业[1]。 1.3 农业生产的精准管理物联网技术可以促使全流程的生产要素与作业活动数据化、模型化，推动农业生产管理从离散、反应式的操作，迈向一体化、预测式的科学决策。基于物联网收集的作物生长与环境历史数据，农业种植系统可以构建特定品种的生长模型。例如，在水稻种植中，平台能根据分蘖期的有效积温与叶龄指数数据，智能预测最佳穗肥施用窗口期，为农户提供精准的施肥建议与用量指导。在病虫害防治方面，田间的智能虫情测报灯与孢子捕捉仪不仅可以自动识别并计数害虫与病原孢子，还能结合气象条件给出具体的施药时间与药剂类型建议，实现“防重于治”的绿色防控。 农业生产精准管理，可以实现对农业机械与投入品的调度。例如，配备北斗定位与工况传感器的智能拖拉机、播种机和收割机，可以实时回传其作业轨迹、深度、速度等数据，方便管理者在数字地图上远程监控作业质量与进度。又如，结合处方图，变量施肥播种机能够在地块内实现“一地一策”的精准作业。此外，在物联网技术的支持下，从播种、管护到收获的全流程数据均可被完整记录，自动生成包含环境记录、农事操作、投入品使用等信息的数字化生产档案，为农产品质量安全追溯提供可信的数据基石。 2 物联网技术在农业种植应用中面临的挑战分析2.1 农村基础设施支撑能力有限物联网技术在农业种植中的规模化应用，受制于当前农村地区薄弱的数字化基础设施。 一方面，信息通信网络覆盖的广度与质量不足。尽管我国通信网络建设成就显著，但在部分偏远农田、丘陵山区及大型种植基地的边缘区域，移动通信网络信号仍存在覆盖盲区或信号微弱的现象。同时，物联网设备依赖的NB-IoT、LoRa等低功耗广域网的专用基础设施也尚未全面普及。这直接导致数据采集与传输受阻，设备时常面临离线或数据传输不稳定的困境，难以保障监测与控制的实时性与可靠性。 另一方面，后期维护与技术支持体系不健全。部署于露天恶劣环境中的传感器、控制器等设备，易受风雨、尘土、极端温湿度及虫鼠侵害，故障率相对较高。然而，农村地区普遍缺乏专业的本地化技术维护团队，设备一旦出现故障，响应与修复周期较长，可能导致关键农时数据缺失或自动化作业中断，严重影响农户的使用信心与系统效用。 2.2 技术成本与普及难度较高一方面，物联网系统的引入，对大多数农业生产者而言，仍是一项需要审慎权衡的“高成本投资”。其成本压力是立体而持续的，不仅包括传感器、控制器、通信设备及软件平台等高昂的初期购置与安装费用，还包含后续长期的网络服务费、设备维护、耗材更换以及软件升级等隐性支出。对于经营规模有限、利润空间相对较薄的普通农户或家庭农场而言，这笔投资的经济可行性与回报周期存在显著的不确定性。相较之下，沿用传统经验与人力劳作虽然效率较低，但现金成本投入更少、风险更直观，导致许多生产主体在技术采纳面前望而却步。 另一方面，技术的复杂性构成了推广普及的另一重障碍。物联网系统的部署、调试、运维及对海量数据的解读，均需要一定的专业知识，这与当前农业从业者的普遍技能结构存在差距。用户往往面临“不会用、不敢用、用不起”的窘境。同时，缺乏“即插即用”式的傻瓜化产品和贴合农民使用习惯的本地化服务，使得先进技术难以真正融入日常农事操作，从而限制了物联网技术在广大农村地区的规模化普及。 2.3 农业物联网标准体系尚未完善当前，农业物联网领域在快速发展中暴露出的关键瓶颈，在于统一、开放的技术标准与数据规范的缺失。 一方面，市场呈现“碎片化”状态，不同厂商生产的传感器、控制器、网关等硬件设备，往往采用私有化的通信协议与数据接口；各类软件平台缺乏统一的数据接入与交换标准。这种状况导致了农场中来自不同供应商的设备之间难以互通，系统之间无法实现数据共享与业务协同。这使得用户的前期投资不仅面临被单一厂商“技术锁定”的风险，还为后续的系统扩展、设备更换或平台升级带来了极大的复杂性和不确定性[2]。 另一方面，标准体系的缺失更深层次地制约了产业整体的协同发展。由于数据格式不统一、质量参差不齐，跨区域、跨平台的数据难以进行有效的汇聚、对比与深度分析，这使得基于大数据驱动的宏观农情监测、产量预测、灾害预警等高端应用的价值大打折扣。从长远看，标准缺位提高了整个行业的技术复杂性与应用成本，阻碍了产业链上下游的协作创新，成为限制农业物联网从局部示范走向规模化、产业化发展的关键因素。 2.4 农户技术接受与培训不足物联网技术的最终效能，高度依赖终端使用者的有效采纳与熟练操作。然而，技术供给与农户需求及能力之间存在的结构性错配，构成了推广普及中尤为关键却常被忽视的“软性”障碍。现有的技术培训由技术供应商主导，内容常侧重于技术原理与设备功能演示，与农户关心的具体农事问题结合不够紧密，培训语言也未能充分“翻译”成农户熟悉的语境。更重要的是，大多数农村地区缺乏体系化、本地化、可持续的“售后”支持网络。当农户在实际使用中遇到问题时，难以及时获得有效、便捷的技术指导与故障排除服务。 3 推动物联网技术在农业种植中应用的对策建议3.1 完善农村数字化基础设施建设推进农村地区，特别是集中连片种植区域的数字化基础设施建设，应被视为一项优先实施的公共工程。首先，提升信息网络的覆盖广度与服务质量。建议相关部门将农业物联网通信需求纳入“数字乡村”建设整体规划，鼓励电信运营商与地方合作，在重点农业生产区优先部署网络，并合理规划建设NB-IoT、LoRa等低功耗广域网络的专用基站，确保田间地头的信号连续且稳定[3]。其次，着力解决田间设备的供电难题。对此，建议相关部门积极推广光伏太阳能、微风发电等分布式绿色能源解决方案，为远程部署的传感器和网关设备提供长期、稳定的电力保障，降低对市政电网的依赖和布线成本。最后，探索建立区域性的设施运维服务体系。例如，在县级或乡镇层面设立技术服务站，为分散的物联网设备提供快速响应的安装调试、日常巡检与故障维修等服务，以解决农户的后顾之忧。 3.2 推动关键技术突破，降低应用门槛技术的生命力在于其可用性与经济性。因此，要想推动物联网技术在农业领域的普及，必须致力于攻克成本与易用性瓶颈。一方面，技术研发单位应聚焦开发高性能、低成本的专用硬件，通过材料创新、芯片集成和工艺优化，降低土壤传感器、智能阀门等元器件的价格，提升其防水、防尘、抗腐蚀等性能，从而减少初始投入与更换频率。另一方面，在软件与系统层面，技术研发单位需要大力推行“轻量化”与“模块化”设计，开发操作界面简洁、以图表和语音提示为主，让农户无须复杂学习即可掌握核心功能。同时，技术研发单位可推广“传感器+通用网关+云平台”的模块化组合方案，允许用户根据实际需求和预算，灵活配置和扩展系统功能，实现“按需购买、渐进升级”[4]。 3.3 加快农业物联网标准体系建设针对当前农业物联网领域存在的技术标准与数据规范缺失问题，亟须构建一套统一、开放、协同的标准体系，涵盖技术、数据、应用等多个层面。在技术层面，由专业部门牵头，联合科研机构与领先企业，共同制定传感器、通信协议、设备接口等基础技术标准。在数据层面，重点建立农业数据采集、传输、存储、交换与安全的标准规范，统一数据格式与语义定义。在应用层面，围绕大田种植、设施园艺等主要场景，制定物联网系统建设、功能要求及服务规范，为生产主体选择技术方案提供明确指引。 要想推动这些标准的落地，需要采取“示范先行，以用促建”的策略。例如，优先在现代农业产业园、数字农业试点项目等大型平台强制推行关键标准，形成示范效应；建立标准符合性认证与标识制度，引导市场资源向符合标准的产品与服务倾斜，通过市场力量驱动全行业向规范化、规模化方向发展。 3.4 构建多层次培训与示范推广体系培训体系需要坚持“分层分类、注重实效”的原则。例如，针对基层农技人员，应开展原理与运维的深度培训，使其成为本地化的技术支持力量；针对种植大户、合作社技术员等核心用户，培训重点应放在设备操作、数据解读与农事决策的结合上，以提升其利用数据指导生产的能力；针对广大普通农户，则应通过简洁明了的可视化手册、短视频和现场演示，重点展示技术带来的直观效益与便捷操作，降低其认知门槛。 在推广层面，建立“看得见、摸得着、可复制”的示范网络。对此，建议相关部门打造一批从村级示范田到区域性示范园区的多层次样板工程，让农户能在身边亲眼看到技术应用的真实效果，用实实在在的增产增收案例增强说服力，从而形成“以点带面、口口相传”的扩散效应。 4 结束语综上所述，物联网技术通过构建“感知—决策—执行”的闭环，推动传统农业种植迈入以数据为驱动力的精准管理新阶段。其在环境监测、设施升级与生产管理等方面的具体应用，已展现出节本增效、提质增产与促进可持续发展的巨大潜力。然而，技术的大规模普及仍深受农村基础设施、应用成本、标准体系及农户接受度等多重现实挑战的制约。要想推动物联网技术在农业种植中的深入应用，关键在于实现技术供给与农业需求的有效对接。这需要多方协同，从夯实基础设施、降低应用门槛、完善标准体系和加强培训等维度推进，使技术创新真正服务于农业生产，为农业现代化与乡村振兴注入核心动能。 参考文献： [1]段伟民.智慧农业背景下物联网技术在农业种植中的应用研究[J]. 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 2026-4-24 07:02:32