引論：我們?yōu)槟砹?3篇智能農(nóng)業(yè)發(fā)展前景范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1農(nóng)業(yè)機械發(fā)展現(xiàn)狀
1.1我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)備使用現(xiàn)狀
隨著家庭聯(lián)產(chǎn)經(jīng)營制度的提出，調(diào)動了農(nóng)民的勞動動力。因此，農(nóng)業(yè)機械吸引著廣大農(nóng)民的眼球，因為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械有著高效、便利等特點。例如，南方的水稻種植，其地理位置優(yōu)越，地勢比較平緩，因此可以采用現(xiàn)代化機械操作，大大節(jié)省人力、財力；而在北方，比如陜北地區(qū)，其地勢多為丘陵和山坡，無法大規(guī)模實施農(nóng)業(yè)機械操作，這樣就降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
1.2我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)備質(zhì)量現(xiàn)狀
隨著農(nóng)業(yè)機械化時代的到來，各地的農(nóng)業(yè)機械經(jīng)銷商也如雨后春筍般日益增多。但是，許多農(nóng)業(yè)機械經(jīng)銷商沒有生產(chǎn)經(jīng)營許可證，安全保護措施不規(guī)范，沒有規(guī)范的防護設(shè)備［1］。同時，經(jīng)銷商為了爭奪市場，常常以次充好，制作工藝粗糙，質(zhì)量無法保證，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械的質(zhì)量差，在使用過程中沒有安全性可言。
1.3農(nóng)業(yè)機械設(shè)備服務(wù)系統(tǒng)不完善
按照國家的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備三包規(guī)定，出售正規(guī)的農(nóng)業(yè)機械時必須有退貨、維修等售后服務(wù)，而現(xiàn)在市場中出售的農(nóng)業(yè)機械大多沒有售后服務(wù)點。同時，大多農(nóng)業(yè)機械設(shè)備說明書中的規(guī)格和使用注意事項、廠家地址等項目注釋模糊，這樣使農(nóng)民的權(quán)益無法得到保障。所以，農(nóng)業(yè)機械服務(wù)機構(gòu)的不完善給農(nóng)業(yè)機械使用帶來了極大的困擾。
2農(nóng)業(yè)機械發(fā)展前景
2.1智能電子傳感技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械設(shè)備遍地開花，智能電子傳感技術(shù)應(yīng)用就是一個典例，飛機打農(nóng)藥則利用了傳感技術(shù)，自行感應(yīng)出農(nóng)作物所處的位置，對其作出感應(yīng)，精確其位置，根據(jù)種植面積，噴撒適量農(nóng)藥，促進莊稼正常生長［2］。這一系列便利的措施在過去是無法普及到的，所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用現(xiàn)代化的傳感技術(shù)就顯得尤為重要。
2.2農(nóng)用機器人的普及
隨著科技的高速發(fā)展，將會出現(xiàn)傳感和機電一體化的農(nóng)業(yè)機器人。智能化農(nóng)用機器人采用現(xiàn)代計算機技術(shù)，比如采用計算機技術(shù)中的編程，對于農(nóng)作物常見的疾病及發(fā)病特征做出一套完整的程序植入機器人內(nèi)部，機器人可以根據(jù)觀察和感應(yīng)到的農(nóng)作物狀態(tài)，采取相應(yīng)的防治措施［3］。雖然現(xiàn)階段農(nóng)用機器人研究還存在一定的問題，但是隨著科技的不斷發(fā)展，農(nóng)用機器人必然會成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的中堅力量。
2.3先進的4C及仿真技術(shù)的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機械的使用不但體現(xiàn)在大型種植設(shè)備上，現(xiàn)在已經(jīng)全面滲透在精密的仿真等領(lǐng)域。例如培育新植株是一個漫長的過程，而利用高端的仿真技術(shù)，可以模擬出植物所需要的生長環(huán)境，大大縮短培育時間，節(jié)約人力和財力。因此，現(xiàn)代化的仿真技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也是不容忽視的。
3結(jié)語
該文通過對農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景進行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段我國的農(nóng)業(yè)機械仍然存在著服務(wù)系統(tǒng)不完善等問題，需要對此進行改正。而農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展前景極為廣闊，科技的迅速發(fā)展，智能化和自動化已成為農(nóng)業(yè)機械未來發(fā)展的必然趨勢。同時，只有在政府、農(nóng)機生產(chǎn)部門、農(nóng)民三方齊心協(xié)力下，農(nóng)業(yè)機械才能夠促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
參考文獻
［1］金衡模，高煥文，王曉燕.農(nóng)業(yè)機械自動化的現(xiàn)狀與推進模式［J］.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000（2）：44-49.
篇2
1農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
1.1計算機視覺技術(shù)
因為在當前的經(jīng)濟社會，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益高低在很大程度上取決于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量好壞，優(yōu)質(zhì)等級的農(nóng)產(chǎn)品價格會更高。但是如果以人工方式對農(nóng)產(chǎn)品進行分類，不但費時費力，而且效率很低。而通過計算機視覺技術(shù)則可以很好的解決這一問題。其主要是依靠圖像處理、視覺模擬等先進技術(shù)作為技術(shù)依據(jù)來對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)進行分級檢驗。現(xiàn)如今，計算機視覺技術(shù)還在農(nóng)業(yè)機械收割、播種等領(lǐng)域有所涉及，但目前還無法有效處理快速獲取動態(tài)圖形信息，為收割、播種這一領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了一定的難題，還需要相關(guān)人員繼續(xù)進行研發(fā)[1]。
1.2人工智能技術(shù)
人工智能是當前社會上討論的熱點話題，是最前沿的高科技之一。將人工智能技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)中是時展的需求，也是未來的主要發(fā)展趨勢。美國等發(fā)達國家已經(jīng)初步將人工智能技術(shù)應(yīng)用在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。如美國農(nóng)業(yè)已經(jīng)開始使用激光拖拉機，實現(xiàn)了人工智能操控拖拉機的方向、所在位置和工作動態(tài)，極大的解放了勞動生產(chǎn)力，提高了生產(chǎn)效率和操作精準度，也使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加舒適省力，尤其適宜大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
1.3自動控制技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自動控制技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，但是還有很大的應(yīng)用與提升空間，尤其是在一些特殊生產(chǎn)領(lǐng)域，依然還屬于機械新技術(shù)。例如，在蔬菜大棚的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過自動控制技術(shù)就可以自動對大棚內(nèi)部的溫度與濕度進行合理的實時調(diào)節(jié)，不但使調(diào)節(jié)后的溫度濕度更加科學(xué)精準，更適宜蔬菜的生長，也大大減少了人力勞動工作量。
1.4聯(lián)合耕作機械技術(shù)
所謂聯(lián)合耕作，就是指兩個或兩個以上的機械一起使用進行農(nóng)業(yè)耕作。通過聯(lián)合耕作，可以縮短農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間，提高農(nóng)業(yè)耕作效率。通過采取聯(lián)合耕作機械技術(shù)，可以一邊耕地一邊播種，也可以一邊采收農(nóng)作物一邊打碎秸稈。這樣的耕作要比傳統(tǒng)耕作更加高效省時，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了非常重要的作用。
1.5液壓機械技術(shù)
采取液壓機械技術(shù)，不但能夠節(jié)省大量的能源，減少對自然環(huán)境的污染與破壞，還能夠保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，不會因為其他因素影響其工作效果。這是因為與其他的農(nóng)業(yè)機械相比，液壓機械采取靜液壓轉(zhuǎn)動技術(shù)，根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，不但對機械本身的使用壽命有很大益處，也提高了農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的穩(wěn)定性。另外，采取液壓機械技術(shù)，最顯著的優(yōu)勢除了節(jié)能環(huán)保以外，還在于其不會發(fā)生任何泄漏，所以不會對土壤造成污染，這也農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)中很關(guān)鍵的一點。
2農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的發(fā)展前景及對策
農(nóng)業(yè)實現(xiàn)機械化生產(chǎn)是必然的發(fā)展趨勢，因此農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。在此形勢下，需要進一步采取有力措施，促進農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)實踐運用水平的提升[2]。
2.1政府及有關(guān)部門應(yīng)大力扶持農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程為縮短城鄉(xiāng)差距做出了很大貢獻，但受生產(chǎn)力水平的限制，農(nóng)村經(jīng)濟依然比較落后。在此情況下，政府應(yīng)當大力扶持新型高效農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，并提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策和補貼政策，為農(nóng)民負擔(dān)一部分的購置機械費用，促進農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，增加農(nóng)民經(jīng)濟收入。
2.2大力推廣農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)
我國是地大物博的農(nóng)業(yè)大國，各個地區(qū)都有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)在研發(fā)應(yīng)用時往往只是先在一部分發(fā)達地區(qū)實施。而在偏遠地區(qū)，人依然是最主要的勞動力，新的農(nóng)業(yè)機械無法普及到這些地區(qū)，極大的限制了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。為此，新時期下還需要大力推廣農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)，使更多的地區(qū)實現(xiàn)高科技的現(xiàn)代化機械生產(chǎn)。
2.3注重機械化生產(chǎn)的節(jié)能性
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機械化生產(chǎn)與人工生產(chǎn)之間存在的區(qū)別之一就是人工生產(chǎn)時會更加注重對資源的利用，而機械化生產(chǎn)有時則會造成生產(chǎn)原材料的浪費。例如在玉米的采收中，人工采收基本可以實現(xiàn)顆粒歸倉。但是機械收割則有可能無法將倒在地面的玉米采收起來。這與農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)的初衷是背道而馳的，因此在使用農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)時，應(yīng)該要注意節(jié)約資源，避免浪費，實現(xiàn)工作效率和生產(chǎn)效益的雙贏[3]。
3結(jié)束語
綜上所述，在當前我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)機械化新技術(shù)具有很大的發(fā)展前景與發(fā)展?jié)摿Γ⑶以诤芏囝I(lǐng)域都還有很多的可發(fā)展空間。這就需要技術(shù)人員不斷的積極研發(fā)更多更高效的農(nóng)業(yè)機械技術(shù)，同時還需要國家給予一定的支持，做好農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的推廣工作，從而最大程度的將人工勞動力解放出來，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。
參考文獻：
[1]王麗芬.農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].南方農(nóng)機,2016(11):22+28.
篇3
1.械智能化的含義及意義
1.1農(nóng)業(yè)機械智能化的含義
首先智能化作為現(xiàn)代科技的主流趨勢，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。精確來說，是指在動態(tài)環(huán)境下，將農(nóng)業(yè)技術(shù)與先進的電子信息技術(shù)相結(jié)合，利用計算機系統(tǒng)將傳感器接收到的信息進行邏輯運算、然后發(fā)出指令來控制農(nóng)機精確完成各種動作，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的智能化。
1.2農(nóng)業(yè)機械智能化的意義
裝備微型計算機的農(nóng)業(yè)機械有比普通農(nóng)機更強大的功能，屬于高科技產(chǎn)品。優(yōu)點如下：第一，極大的提高了勞動生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)資源的利用率，降低了生產(chǎn)成本，減少了化肥，農(nóng)藥和石油的投入;第二，功能強大，不僅可代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)機進行實際作業(yè)，還能根據(jù)產(chǎn)量信息，氣候信息等對下一季度的生產(chǎn)進行預(yù)測，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用;第三，智能型農(nóng)機具有通用性，即多功能性，一臺智能型農(nóng)機可同時具備普通農(nóng)機所具有的功能，可以在各種環(huán)境下進行作業(yè);第四，安全性好，可靠性高。由于智能型農(nóng)機擁有中央處理器(CPU)及多種傳感器，可以隨時監(jiān)測環(huán)境信息，因此只需人為地對這些數(shù)據(jù)進行分析處理，避免了實際操作農(nóng)機而伴隨的危險性;第五，環(huán)境保護，隨著農(nóng)業(yè)化學(xué)藥品所帶來的危害性日益增加，智能型農(nóng)機的使用可以有效解決這一問題。
2.國外發(fā)達國家智能型農(nóng)機發(fā)展狀況
簡單、傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械存在著能源浪費、功能單一等問題。因此，節(jié)能型農(nóng)機的開發(fā)和使用顯得十分必要。目前，國外發(fā)達國家農(nóng)業(yè)已基本實現(xiàn)機械化覆蓋。截至當前，美國農(nóng)業(yè)已達到高度發(fā)達的農(nóng)業(yè)機械化、智能化水平，整體呈現(xiàn)規(guī)模化、集成化、專業(yè)化發(fā)展。平均每家農(nóng)場擁有機械總值高達10萬美元，折合約70萬人民幣。澳大利亞以其傳統(tǒng)的畜牧業(yè)為主，現(xiàn)已完成對畜牧生產(chǎn)全過程的機械化，農(nóng)業(yè)機械呈現(xiàn)高智能化，節(jié)能化，高效化，覆蓋從草場的種植、收割、翻種，到奶牛的養(yǎng)殖、擠奶，全部由智能型農(nóng)機及農(nóng)業(yè)機器人完成。德國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平很高，結(jié)合其發(fā)達的自動化技術(shù)，將所有的播種機、除草機、噴水機、收割機等由一臺電腦全程操縱。不僅提高了作物產(chǎn)量，而且大大壓縮了生產(chǎn)勞動環(huán)節(jié)，現(xiàn)在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員都需具備極高的科學(xué)素養(yǎng)和過硬的機械操作水準。
3.智能型農(nóng)機的應(yīng)用實例
3.1耕作機械智能化
美國Trimble公司所研發(fā)的TrimbleHV401激光平地機，應(yīng)用農(nóng)業(yè)激光平地系統(tǒng)對土地進行平整操作。與傳統(tǒng)的平地機相比，利用激光技術(shù)翻整過的農(nóng)田翻整精度高達數(shù)倍。通過激光發(fā)射機發(fā)射光信號覆蓋農(nóng)田，以覆蓋過的田面為平面基準(可傾斜)，當接收器收到光信號后，會向位于刮土鏟上的控制箱傳輸信息，并由控制箱發(fā)送指令控制液壓系統(tǒng)，完成對土地的高精度翻整。
3.2收獲農(nóng)機智能化
與傳統(tǒng)的自走半喂入式聯(lián)合收割機不同，現(xiàn)代谷物聯(lián)合收割機采用圓弧狀豪華駕駛室，鷹眼型水晶真空燈，加寬底盤，使清選面積更大，收割、脫粒效率更高。美國農(nóng)場設(shè)備制造商衛(wèi)西.弗格森將計算機系統(tǒng)應(yīng)用與聯(lián)合收割機上，更是開創(chuàng)了收獲型農(nóng)機的新領(lǐng)域。利用中央處理單元(CPU)，在收割的同時記錄田地間各區(qū)域的產(chǎn)量，由此來制定不同季度的種植計劃以及原料、肥料投入比率，使生產(chǎn)效率大大提高。
3.3灌溉機械智能化
位于中東地區(qū)的以色列不僅長年戰(zhàn)亂且氣候干旱，水資源嚴重缺乏，但依靠領(lǐng)先于世界的灌溉技術(shù)，因此保證了農(nóng)業(yè)的良好發(fā)展。由于用水困難，節(jié)水農(nóng)業(yè)是以色列發(fā)展農(nóng)業(yè)的唯一路徑。十幾年前，以色列首次將自動化技術(shù)應(yīng)用于灌溉技術(shù)中，由最初的一個簡單的單片機發(fā)展到現(xiàn)在可同時進行灌溉、施肥、監(jiān)測、報警的多功能自動灌溉系統(tǒng)。目前，由Eldar-Shany公司生產(chǎn)的智能灌溉控制系統(tǒng)(ElgalAgro)是世界上最先進的農(nóng)機控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用于大型農(nóng)場、果園、田園的灌溉，且灌溉精確，效率極高，并同時擁有施肥及過濾器反沖洗等工作。另外，澳大利亞HardieIrrigation公司的一系列自動灌溉系統(tǒng)也十分具有代表性。
3.4農(nóng)業(yè)機器人的廣泛使用
農(nóng)業(yè)機械化是衡量一個國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志，而農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)則更能反映一個國家的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平。發(fā)達國家對農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)起步較早，投資較大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亞的剪羊毛機器人，荷蘭的擠奶機器人，法國的耕地和分揀機器人，西班牙的采柑橘機器人等。但目前，農(nóng)業(yè)機器人還面臨智能化水平不夠完善，不能滿足生產(chǎn)需要，開發(fā)難度大等問題。
4.我國的農(nóng)機發(fā)展前景
科學(xué)技術(shù)部《“智能農(nóng)機裝備”重點專項2017年度項目申報指南》中指出，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，其根本出路在于機械化，農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。智能農(nóng)機裝備代表中國農(nóng)業(yè)先進生產(chǎn)力。當前，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展迅速，農(nóng)機裝備供應(yīng)與需求矛盾更加明顯。因此，加速農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級成為當前中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求。
參考文獻
[1]《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》
[2]《國外智能化農(nóng)機裝備簡介》，鄭文鐘，2016年
篇4
近年來，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)加快推進，農(nóng)業(yè)發(fā)展取得巨大成就，但各種風(fēng)險挑戰(zhàn)和結(jié)構(gòu)性矛盾也在積累聚集。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本“地板”和農(nóng)產(chǎn)品價格“天花板”的大背景下，如何讓農(nóng)業(yè)得到效益，尤其是在保證糧食生產(chǎn)的前提下，如何讓農(nóng)民的效益最大化，是我們在做規(guī)劃時應(yīng)該考慮的問題。
《意見》中提到“資源環(huán)境‘硬約束’”，從設(shè)施農(nóng)業(yè)的角度來看，資源環(huán)境（土地資源、水資源、大氣資源等）可能會對大田作業(yè)產(chǎn)生影響，但是對設(shè)施農(nóng)業(yè)來說，這些影響是可以人為控制的，而大田作業(yè)沒辦法做到。近幾年，設(shè)施農(nóng)業(yè)向非耕地方向轉(zhuǎn)移，向鹽堿地方向轉(zhuǎn)移，這些轉(zhuǎn)移本身就是拓展市場、開拓資源的轉(zhuǎn)變。我們發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)還是有很多優(yōu)勢的，比如沿海區(qū)域有很多鹽堿地、西部沿線太陽能資源豐富等。國家“一帶一路”政策提出來以后，日光溫室有了很大的發(fā)展前景。日光溫室更多適用溫度比較低的地區(qū)，但是在溫度不高不低的地區(qū)，日光溫室也有很多發(fā)揮的潛力，我們不一定要限制在日光溫室上，一些高保溫的溫室，也是有發(fā)展前景的，我覺得可能更適合在這些方面進行突破。
《意見》中提出“推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化”。推進農(nóng)業(yè)機械化在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也是一個表現(xiàn)非常突出的問題，實際上在日光溫室里的機械化水平非常低。全國設(shè)施農(nóng)業(yè)農(nóng)機化水平大概在20%左右，但是全國大田耕種收農(nóng)機化水平已經(jīng)達到60%左右。設(shè)施農(nóng)業(yè)與大田耕作的機械化水平相差很大，所以設(shè)施農(nóng)業(yè)也就有更的發(fā)展空間。
國家一直在提倡食品安全問題，《意見》中也提到“提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管能力”。其中，雙減問題（減農(nóng)藥、減化肥）也是在設(shè)施農(nóng)業(yè)里普遍存在的問題。設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境本來就是高濕，高濕環(huán)境也是疾病的產(chǎn)生地，如何在提高產(chǎn)量的環(huán)境下，達到雙減的目標，智能化的生產(chǎn)就可以做到有效防控。
設(shè)施農(nóng)業(yè)無論在國內(nèi)還是國際都有很大的市場，目前面臨的問題也很多，圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變來看，從標準化、機械化、雙減方面都有很多工作需要去做，通過國家及政策的支持引導(dǎo)，最終實現(xiàn)農(nóng)民效益最大化。
篇5
1 無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 短距離無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
IrDA技術(shù)是利用紅外線技術(shù)來實現(xiàn)短距離通信的一項無線通信技術(shù)，成本低廉，且傳輸?shù)陌踩暂^高，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的短距離通信上已經(jīng)被廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用戶所采用。
WiFi技術(shù)是因特網(wǎng)的一種無線擴展，覆蓋面較廣，有利于將農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息與網(wǎng)絡(luò)進行有效鏈接。但是尤其安裝程序和使用方法較為復(fù)雜，沒有被農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者普遍使用。
Bluetooth藍牙技術(shù)是使用比較廣泛的一種無線通信技術(shù)，藍牙功能的傳輸頻段與全球通用的傳輸頻段相同，在傳輸過程中方便、快捷，但是信號容易受到其他因素的干擾，成本比其他技術(shù)較高。
ZigBee技術(shù)相比于其他短距離的無線通信技術(shù)，其頻段適應(yīng)全球通用頻段，傳輸速度較快，傳輸距離較長，具有成本低廉、耗能較少、性能優(yōu)良等優(yōu)點，已經(jīng)為廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者所接受，并在短距離的信息傳輸上發(fā)揮著重要作用。
1.2 遠距離無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
GPRS技術(shù)是現(xiàn)代GSM系統(tǒng)向移動通信轉(zhuǎn)變的一種過渡技術(shù)，在很多方面表現(xiàn)出其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的突出優(yōu)勢。比如，目前的GSM系統(tǒng)覆蓋范圍十分廣闊，網(wǎng)絡(luò)信號遍布全球，基本不存在信息盲區(qū)；傳輸速率高，如果通過GPRS技術(shù)完成向移動通信技術(shù)的轉(zhuǎn)變，就可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多的數(shù)據(jù)通信服務(wù)；登陸便捷，省時省工，GPRS技術(shù)接受等待的時間短，建立網(wǎng)絡(luò)鏈按的速度快，只需幾秒鐘的時間就可完成確認和登陸，節(jié)省了其應(yīng)用、查找的時間；具有及時的在線服務(wù)功能，訪問服務(wù)全面，如果農(nóng)業(yè)用戶長期在線，就可以通過在線訪問，及時解答在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的各種疑難問題，并很快解決，提高生產(chǎn)效率；按GPRS流量來計費，節(jié)省了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的技術(shù)投入資金，農(nóng)業(yè)用戶只有在訪問、發(fā)送和接受數(shù)據(jù)時才占用資源，耗費流量，根據(jù)農(nóng)業(yè)用戶的資源數(shù)據(jù)包數(shù)量來計費，減少了用戶成本輸出。
GPRS技術(shù)的這些優(yōu)點使它非常適用于突發(fā)性的、間歇性的、流量小、出現(xiàn)頻繁的各種數(shù)據(jù)傳輸，對于具有突發(fā)性質(zhì)的大規(guī)模、大流量數(shù)據(jù)也同樣適用，因此，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的遠程信息監(jiān)控上得到了廣泛的使用。
另外，GPRS技術(shù)能夠快速的向農(nóng)業(yè)用戶提供各種位置、數(shù)據(jù)分析等信息，與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，可有效地對目標位置進行定位、定向，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到一定的導(dǎo)航作用，這些技術(shù)的推廣和應(yīng)用都可以有效的解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題。
衛(wèi)星遙感技術(shù)是通過衛(wèi)星傳感器來偵測目標物體的各種信息數(shù)據(jù)，再通過智能化的數(shù)據(jù)分析和處理，具體判定和識別目標物體的一種現(xiàn)代化通信技術(shù)。衛(wèi)星遙感技術(shù)覆蓋范圍較廣、信息量豐富、分辨率識別率高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點，能夠為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供準確、可靠的數(shù)據(jù)信息，方便農(nóng)業(yè)用戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2 無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展前景
篇6
1我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展狀況
1.1農(nóng)機裝備的數(shù)量在不斷增長
由于新機械技術(shù)在全國范圍內(nèi)廣泛使用，我國的農(nóng)業(yè)機械裝備在不斷增加，這也是廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對新機械技術(shù)方便、快捷、高效技能的肯定。
1.2農(nóng)機作業(yè)水平提升
在機耕與機播作業(yè)水平穩(wěn)步發(fā)展的同時，我國機收作業(yè)水平有了長足的進步，特別是小麥和水稻的機收水平更是有了明顯的進步，高性能的聯(lián)合收割機使農(nóng)業(yè)作物的收割效率更上一層樓，而花生、玉米、瓜果蔬菜等農(nóng)作物的加工以及灌溉等農(nóng)業(yè)設(shè)施也有了更進一步的發(fā)展。農(nóng)機作業(yè)水平的提高促進了農(nóng)村農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)以及勞動力資源分配的調(diào)整，農(nóng)民不再為了農(nóng)作物的播種和收割發(fā)愁，為其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了大量勞動力資源。
1.3農(nóng)機作業(yè)區(qū)域不斷擴大
農(nóng)機專業(yè)服務(wù)組織、專業(yè)戶都在不斷增加，農(nóng)機作業(yè)總收入也在不斷提高，農(nóng)機服務(wù)者作業(yè)規(guī)模與區(qū)域不斷擴大，農(nóng)業(yè)栽種收割等流程都有所涉入，跨區(qū)機耕、機播、機收已經(jīng)成為主流趨勢，農(nóng)機經(jīng)營效益和農(nóng)機化水平有了顯著提高。
2農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的方向
雖然新機械技術(shù)在農(nóng)業(yè)的發(fā)展上已經(jīng)形成了一定規(guī)模，取得了一定成果，但農(nóng)機的發(fā)展還具有更廣闊的前景和上升空間，只要廣大經(jīng)營者和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動者把握機遇，不斷改善農(nóng)機運用中的問題，那么農(nóng)業(yè)的發(fā)展將會迎來一片新的天地，農(nóng)業(yè)新機械技術(shù)有很大的發(fā)展前景。
2.1農(nóng)業(yè)機械智能化、自動化
農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展向著智能化、自動化進步，能夠有效的節(jié)約農(nóng)業(yè)耕種成本。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開自動化的機械耕作，不僅能夠提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率，降低成本，更能夠提高農(nóng)產(chǎn)品在市場上的數(shù)量和價格優(yōu)勢。雖然目前我國還不能完全制造自動化、智能化的農(nóng)業(yè)機械，要依靠引進國外先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)和機械設(shè)備，但是經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)和探索，必然能夠通過自主研究和開發(fā)農(nóng)業(yè)新機械，為我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化創(chuàng)造有利條件，穩(wěn)定國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品市場。
2.2走綠色化產(chǎn)業(yè)道路
隨著我國“建設(shè)節(jié)約型社會”的提出，各行各業(yè)都開始探索綠色化產(chǎn)業(yè)道路。農(nóng)業(yè)的發(fā)展也不例外。我國要堅持綠色農(nóng)業(yè)，必須使用高科技發(fā)展新型低耗能、低排放的節(jié)約型農(nóng)業(yè)設(shè)備。節(jié)能型農(nóng)業(yè)機械也是市場所需要的，應(yīng)當以市場為導(dǎo)向，大力推進節(jié)約型農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展。我國農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當更具我國農(nóng)業(yè)的具體實際情況，重點放在水田機械化和旱地作業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)上，發(fā)展節(jié)約型的農(nóng)機不僅能夠降低農(nóng)業(yè)成本，對環(huán)境有所保護，而且也符合國家政策和市場的需求，能夠進一步的促進自身的發(fā)展。
2.3新技術(shù)和新機械不斷研制和開發(fā)
加快農(nóng)業(yè)機械化新技術(shù)、新機器的研究與開發(fā)，有利于加強農(nóng)業(yè)機械化的科技創(chuàng)新能力，通過市場拉動和政府支持，引導(dǎo)農(nóng)機企業(yè)加大生產(chǎn)技術(shù)和農(nóng)機產(chǎn)品的研發(fā)力度，逐步解決農(nóng)機科技創(chuàng)新落后、技術(shù)供給不足等問題，逐步將農(nóng)業(yè)機械科技創(chuàng)新納入可持續(xù)發(fā)展的良性環(huán)節(jié)中去。
3農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展前景
我國農(nóng)業(yè)在當今社會也面臨著許多有利的發(fā)展機遇，農(nóng)機企業(yè)要充分認識到新機械技術(shù)的發(fā)展?jié)摿ΓψプC遇，促進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
3.1政府的大力支持
國家出臺了一系列支農(nóng)惠農(nóng)政策，將農(nóng)業(yè)發(fā)展作為維持國家和社會穩(wěn)定的有力保證，為農(nóng)機工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供了難得的發(fā)展機遇。如國家持續(xù)對農(nóng)業(yè)進行投入和補貼，間接拉動了農(nóng)機市場經(jīng)濟；國家對農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進一步完善，帶動拖拉機、農(nóng)用運輸車、農(nóng)用工程器械的發(fā)展；提出農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，推動農(nóng)機企業(yè)機械研發(fā)的步伐。
3.2加入WTO為農(nóng)業(yè)機械化帶來新的發(fā)展機遇
我國加入世貿(mào)組織，意味著我國市場經(jīng)濟已經(jīng)納入到全球經(jīng)濟的發(fā)展軌道中去，我國各種產(chǎn)業(yè)會在世界經(jīng)濟的大舞臺中不斷加深和參與到國際競爭與合作中去，所以我國農(nóng)業(yè)技術(shù)必須與國際化接軌，才能在新世紀的挑戰(zhàn)中立于不敗之地。加入WTO對于我國農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展既是機遇又是挑戰(zhàn)，一方面，隨著關(guān)稅水平的降低，可以根據(jù)WTO的相關(guān)規(guī)則加大對農(nóng)業(yè)機械類的財政支持，同時，也可以通過世界市場有選擇的引進先進的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品和技術(shù)，加快我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的進程，技術(shù)的引進能夠填補我國農(nóng)機領(lǐng)域中的一些技術(shù)空白，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的跨越式發(fā)展。同樣，WTO也是我國農(nóng)機走出去的舞臺，我國生產(chǎn)的中小型農(nóng)業(yè)機械由于質(zhì)量穩(wěn)定、價格優(yōu)勢，受到廣大發(fā)展中國家的親睞，同時中小機械的生產(chǎn)規(guī)模以及投資和維修狀況也十分適合如南美洲、東南亞、非洲、東歐等國家的實際狀況。農(nóng)機企業(yè)要根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)實際，強化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，為國家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
當前，中國的現(xiàn)代化進程日益迅速，加快農(nóng)業(yè)機械化的進程，能夠使我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展。農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展和延伸對我國農(nóng)業(yè)有著巨大的促進作用，但是依然有著一定的阻礙，這些都需要農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)以及國家立足實際，開拓創(chuàng)新，推進我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程。
篇7
1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景以及發(fā)展現(xiàn)狀
隨著半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)的快速發(fā)展,90年代末,美國首先出現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。WSN是由布置在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點以無線通信方式形成一個多跳的無線自組網(wǎng)(Ad hoc),其目的是協(xié)作的感知,采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者是WSN的三要素。將Ad hoc技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合,人們可以通過WSN感知客觀世界,擴展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能和人類認識世界的能力。WSN技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
2 WSN技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化中的應(yīng)用
2.1 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展過程受到了社會以及自然兩方面的影響。我國是農(nóng)業(yè)大國,建國初期,為了解決糧食供應(yīng)短缺問題,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,注重產(chǎn)量,當前我國溫飽問題基本得到解決,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該用經(jīng)濟效應(yīng)來衡量,注重產(chǎn)業(yè)效率,我國大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相當?shù)穆浜?仍然靠人力、畜力耕種,限制了勞動力,提高了生產(chǎn)成本。因此我國農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢應(yīng)走向自動化,高效率,高精度的機械化,智能化生產(chǎn)。
2.2 WSN技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2002年,英特爾公司在餓勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園,將無線傳感器結(jié)點人工分布在葡萄園中,對園中土壤的溫度以及養(yǎng)分含量等作物生長條件進行實時監(jiān)控。杭州齊格科技有限公司與浙江農(nóng)科院合作研發(fā)了遠程農(nóng)作物管理決策平臺,該平臺利用了WSN技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)田的溫度、濕度、光照等信息的監(jiān)測。北京市“蔬菜生產(chǎn)智能化網(wǎng)絡(luò)傳感器體系研究與應(yīng)用”項目,將WSN應(yīng)用于溫室蔬菜生產(chǎn)中。將溫室作為一個監(jiān)控區(qū),使用WSN技術(shù)對溫度、PH值、含水量、光照強度等進行測量,根據(jù)實際需要,對溫室條件進行調(diào)整,以達到農(nóng)作物生長的最佳條件,增加作物產(chǎn)量。在大規(guī)模部署傳感器節(jié)點時可以通過飛機播撒,人工設(shè)置,火箭彈射等方式部署在預(yù)設(shè)區(qū)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有的實時性監(jiān)測,無線通信特點,使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有很大發(fā)展前景。典型應(yīng)用如下:
1)農(nóng)業(yè)灌溉自動化控制技術(shù)
我國是個貧水國家,水資源總量居世界第4位,人均僅為第121位。農(nóng)業(yè)用水占總用水量的七成,但我國農(nóng)田灌溉十分落后,水的實際利用率很低,浪費嚴重,與發(fā)達國家相比仍有差距。采用自動灌溉系統(tǒng),在土壤中人為安放水分傳感器、溫度傳感器,對農(nóng)作物的生長條件進行監(jiān)控,根據(jù)實際,進行自動供水和自動按一定順序進行灌溉。
2)溫度自動調(diào)控
蔬菜生產(chǎn)中,溫室生產(chǎn)規(guī)模正在逐步擴大,傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)成本高,移動性差等問題很突出。近年來,節(jié)能高效的WSN技術(shù)正在溫室監(jiān)控領(lǐng)域興起。基于WSN的溫度監(jiān)控系統(tǒng)由匯聚節(jié)點和子節(jié)點構(gòu)成。將傳感器分布在溫室中監(jiān)控溫室內(nèi)土壤溫度、濕度、PH值、光照強度等,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳到匯聚結(jié)點,匯聚結(jié)點對數(shù)據(jù)進行處理,將命令通過無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給調(diào)控節(jié)點,調(diào)控節(jié)點根據(jù)所得命令對灌溉設(shè)備、加熱器等進行控制,改變溫室條件。匯聚節(jié)點還可接受人工控制,與互聯(lián)網(wǎng)連接,使用戶可以進行遠程監(jiān)控。
3 WSN在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1 WSN實際應(yīng)用中的問題
在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,節(jié)點工作環(huán)境惡劣,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大,節(jié)點數(shù)目多,在保證網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時,要考慮網(wǎng)絡(luò)成本,為了實現(xiàn)實時監(jiān)控,傳感器的施放位置很難定位,節(jié)點能量有限,節(jié)點可能會失效,WSN在實際應(yīng)用中的問題如下:
1)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大
節(jié)點必須盡可能大規(guī)模高密度部署,保證監(jiān)控區(qū)域的覆蓋范圍和連通度,否則無法實施網(wǎng)絡(luò)的自組和數(shù)據(jù)匯聚,而大規(guī)模組網(wǎng),使生產(chǎn)成本增加,降低了經(jīng)濟效益,影響網(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用。
2)對于網(wǎng)絡(luò)容錯的解決
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,各傳感器網(wǎng)絡(luò)所監(jiān)控到的數(shù)據(jù)的準確性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵。及時了解節(jié)點的狀況,進行網(wǎng)絡(luò)容性處理對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響十分重要,而網(wǎng)絡(luò)容錯所要處理的問題主要是節(jié)點檢測和節(jié)點恢復(fù)。節(jié)點檢測則需要GPS對其定位,若在大范圍的布置GPS設(shè)備,會提高成本,保證節(jié)點定位同時保證經(jīng)濟效益是需要解決的問題。節(jié)點恢復(fù),常常用冗余的節(jié)點替換失效的節(jié)點功能的方法解決,但對冗余節(jié)點的位置與數(shù)量有一定要求。
3.2 WSN的關(guān)鍵技術(shù)
由WSN的結(jié)構(gòu)特殊性,對于WSN在實際應(yīng)用中應(yīng)該掌握以下關(guān)鍵技術(shù):
1)節(jié)點定位
定位技術(shù)是位置未知節(jié)點根據(jù)少數(shù)參考節(jié)點,根據(jù)特定的機制確定自身位置,包括節(jié)點自定位和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的目標定位跟蹤。節(jié)點自定位是指確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點自身位置,是部署組網(wǎng)的基本要求。目標定位跟蹤通過網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的配合完成對網(wǎng)絡(luò)區(qū)域定目標的定位和跟蹤,一般建立在節(jié)點自定位的基礎(chǔ)上。常用方法用三邊測量法,三角測量法和極大似然估計法。
2)與其它網(wǎng)絡(luò)的融合
WSN與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)融合將大大提高WSN的實際應(yīng)用功能,將WSN與移動通信網(wǎng)絡(luò)、Inter網(wǎng)融合,一方面WSN可以借助著兩種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行通信;另一方面可以利用傳感信息實現(xiàn)新的發(fā)展。
4 結(jié)論
WSN絡(luò)融合了嵌入式技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)有的先進技術(shù),自主實現(xiàn)對各種信息的采集、傳輸和處理,是一種有廣泛發(fā)展前景的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為人們提供了一種全新的信息采集、信息處理和信息利用的方法,具有自主性,實時性特點,適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。文章通過對WSN的組成、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的簡介和其在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用實例,說明WSN在推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化中的作用。
參考文獻
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篇8
一、地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（GIS）：美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會（FIC-CDC）關(guān)于GIS的定義及概念框架， FIC-CDC認為GIS是由計算機硬件、計算機軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。
二、精細農(nóng)業(yè)
精細農(nóng)業(yè)是綜合應(yīng)用地球空間信息技術(shù)、計算機輔助決策技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)等現(xiàn)代高新科技以獲得“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和技術(shù)體系。運用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）、傳感器及檢測系統(tǒng)、計算機控制器及變量執(zhí)行設(shè)備等信息技術(shù)，對大田作物生產(chǎn)實施監(jiān)控，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，最大限度地保護生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
三、GIS在精細農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用分析
地理信息系統(tǒng)萌芽于20世紀60年代，我國在80年代開始了這方面的研究和應(yīng)用。
1.GIS在農(nóng)業(yè)土地地塊等級分類中的應(yīng)用
利用GIS設(shè)定農(nóng)業(yè)用地的取樣位置，對農(nóng)業(yè)用地的營養(yǎng)成分的抽樣采集或者農(nóng)業(yè)用地的年平均產(chǎn)量的數(shù)據(jù)整理，在Arcmap中借助于SQL語言的編輯篩選功能，從而把收集到的數(shù)據(jù)進行分類，以達到農(nóng)業(yè)土地地塊的分類分級的效果。
2.GIS在農(nóng)業(yè)病蟲害防治
在農(nóng)業(yè)病蟲害防治方面，主要是利用GIS與GPS、RS的有機結(jié)合來實現(xiàn)的，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感技術(shù)（RS）把該區(qū)域內(nèi)的農(nóng)作物的長勢情況以圖像數(shù)據(jù)的方式傳輸給GIS，通過GIS軟件對于圖片強大的分析系統(tǒng)，分析出病蟲害的傳播、遷移、擴散規(guī)律和種群分布空間動態(tài)以及病蟲害的發(fā)生和環(huán)境關(guān)系，對病蟲害進行全方位、立體掌握[1]，根據(jù)GIS圖像數(shù)據(jù)的顏色值變化趨勢從而能夠準確的對于農(nóng)作物的病蟲害狀況做出判斷，適時地采取有效的病蟲害防治措施。
3.GIS在農(nóng)產(chǎn)品估產(chǎn)方面的應(yīng)用
GIS與GPS、RS相結(jié)合，通過遙感技術(shù)（GPS）采集清晰的圖像信息，全球定位系統(tǒng)（RS）進行精準圖像定位，通過數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析和輸出地面的要素資料，獲得實況信息，再利用GIS對于采集到的信息進行高精度提取農(nóng)作物的種植面積，遙感估產(chǎn)區(qū)劃，估產(chǎn)產(chǎn)量分布圖的生成與輸出[2]。在我國，玉米、小麥、水稻等多種農(nóng)作物已經(jīng)用到遙感估產(chǎn)。
4.GIS在農(nóng)產(chǎn)品的運輸和銷售方面的應(yīng)用
在GIS中，通過對農(nóng)產(chǎn)品集聚地和農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)缆返姆植迹肁rctoolBox，建立消費群體和運輸距離的緩沖區(qū)以及消費目標領(lǐng)域的地區(qū)分布等級，還可以利用ArctoolBox中的疊置分析，添加農(nóng)產(chǎn)品銷售和運輸條件限制以及與其他農(nóng)產(chǎn)品競爭力的權(quán)重系數(shù)，GIS強大的數(shù)據(jù)分析功能通過限制條件的疊加可以發(fā)生地區(qū)顏色的變化，從而可以很直觀地分析出農(nóng)產(chǎn)品的銷售最佳途徑。
四、國外精細農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
精細農(nóng)業(yè)首先出現(xiàn)在美國，而法國對于GIS在精細農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當成熟，尤其是聯(lián)合收獲機產(chǎn)量圖生成以及質(zhì)量測定、施肥機械及電子化植保機械利用GPS和GIS系統(tǒng)進行變量作業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)實[3]。法國在實現(xiàn)精細農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的同時，還經(jīng)常與其他國家經(jīng)常進行精細農(nóng)業(yè)這方面的科研和合作交流，在實現(xiàn)精細農(nóng)業(yè)推廣方面提供了有效的技術(shù)支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技術(shù)的集成成為一種必然趨勢
建立基于“3S”的空間決策支持系統(tǒng), 實現(xiàn)系統(tǒng)各部分間利用管理實時化、一體化、空間化。例如：利用GPS精確定位系統(tǒng)，在小麥或者玉米的收割過程中，均勻分布產(chǎn)量測試點，收集產(chǎn)量測試點的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，把收集來的數(shù)據(jù)輸入到GIS中與其原有的數(shù)據(jù)（土壤的PH值、土壤成分表等數(shù)據(jù)）進行匯總疊加，從而分析出農(nóng)業(yè)用地中各種因素對農(nóng)作物產(chǎn)量帶來的影響，進而及時有效地做出解決方案，提高農(nóng)產(chǎn)品的單位面積產(chǎn)量。
2.GIS與專家系統(tǒng)（ES）結(jié)合組成的智能GIS系統(tǒng)將成為未來解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域空間復(fù)雜問題的重要途徑。
利用GIS作為有效的交流平臺，廣泛開展農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究，建立成熟的基于GIS的數(shù)據(jù)自動采集和數(shù)據(jù)分析的專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，利用智能型的GIS系統(tǒng)來解決精細農(nóng)業(yè)中復(fù)雜難題。
3.GIS系統(tǒng)的發(fā)展將促使“3S”系統(tǒng)的快速集成
“3S”系統(tǒng)將為精細農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的自動采集、自動分析、自動處理和應(yīng)用提供決策支持，提高“3S”的集成度，推動精細農(nóng)業(yè)在中國的快速發(fā)展。
六、結(jié)束語
我國是一個農(nóng)業(yè)大國，人口數(shù)量位居世界第一，而人均國土占有面積卻很少，精細農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢在于既能提高糧食單位面積產(chǎn)量又能減少人力物力，因此精細農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為了當代中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而GIS在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用推動了我國精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展，只有把GIS和GPS、RS相結(jié)合組成的“3S”系統(tǒng)，甚至與專家系統(tǒng)（ES）、決策支持系統(tǒng)相聯(lián)系應(yīng)用到精細農(nóng)業(yè)，參與到農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品估產(chǎn)、采集和銷售等領(lǐng)域中，才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化、產(chǎn)量化和規(guī)模化，在減少資源投入的同時又保證了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
參考文獻
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篇9
1設(shè)施農(nóng)業(yè)專用噴霧機器人研究的目標
設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境最基本的特征高溫高濕，在為作物提供優(yōu)良生長條件的同時，也為大量植物病菌和部分害蟲的繁殖提供了很好的發(fā)育環(huán)境，使得設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有高投入、高產(chǎn)出、高風(fēng)險的特點。設(shè)施農(nóng)業(yè)生長過程中的病蟲害危險增大，造成設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量降低，設(shè)施栽培的經(jīng)濟效益下降。因此，必須盡快提高我國設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備水平，這樣才能提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性，滿足居民對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量要求，降低單位成本，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，增強我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合競爭力。噴霧機器人就是針對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病蟲害防治和根外追肥工作量大、噴霧質(zhì)量要求高、封閉環(huán)境對噴藥人員健康危害大等關(guān)鍵因素開發(fā)的噴霧裝備。
2設(shè)施農(nóng)業(yè)專用噴霧機器人研究歷程
針對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病蟲害防治和根外追肥要求，提高病蟲害防治效率，減少勞動力成本，保障設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員身體健康，研發(fā)小組自主研發(fā)了智能遙控噴霧器產(chǎn)業(yè)開發(fā)平臺，研究基于RaspberryPi的智能噴霧機器人，填補了國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)高效噴霧技術(shù)的空白。經(jīng)過兩年多的探索和研究，關(guān)鍵技術(shù)取得重要進展。甘肅省科技廳于2017年及時立項支持噴霧機器人研發(fā)計劃，對研發(fā)人員給予大力鼓舞和支持，噴霧機器人的研究也取得了較大進展，目前研發(fā)已經(jīng)進入中試階段，在參加第二屆蘭州科技博覽會展示期間，受到了廣泛的關(guān)注和市場認可。
3設(shè)施農(nóng)業(yè)專用噴霧機器人研究進展
3.1研發(fā)平臺和基礎(chǔ)
噴霧機器人研究以恒豐公司智能遙控拉桿移動式溫室專用噴霧機為開發(fā)平臺，恒豐公司半自動遙控噴霧器獲國家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金支持，通過有關(guān)部門組織的驗收，實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，并具有良好用戶使用口碑。研發(fā)團隊在此基礎(chǔ)上開發(fā)全智能噴霧機器人，結(jié)合甘肅金瑞園農(nóng)業(yè)科技有限公司智能機器人底盤、智能控制內(nèi)核等自主成熟技術(shù)，具有良好的技術(shù)可靠性。
3.2噴霧機器人的自主開發(fā)
為了減少溫室噴施時農(nóng)藥的浪費，有效控制農(nóng)藥殘留污染，針對溫室栽培作物株行距較大的果菜類作物施藥的農(nóng)藝技術(shù)要求，設(shè)置了對應(yīng)行和壟溝的測距傳感器，實時采集噴桿到植株冠層的距離信息，通過信號調(diào)幅消除壟溝不平整產(chǎn)生的影響。將調(diào)幅后的冠層高度信息進行模式分析，從而達到精準噴霧，并且降低作業(yè)誤差[1]。利用JRY-2型履帶式農(nóng)業(yè)機器人底盤，噴霧機器人已實現(xiàn)自主運動、自主工作，現(xiàn)階段研究團隊將進行機器人對工作環(huán)境數(shù)據(jù)的處理和在工作過程中機器人與操作人員的相關(guān)數(shù)據(jù)交流，數(shù)據(jù)交流技術(shù)是甘肅金瑞園農(nóng)業(yè)科技有限公司在“日光溫室智能化控制器”中使用的成熟技術(shù)，該控制器已成熟運用于多家設(shè)施農(nóng)業(yè)基地，具有較強的技術(shù)依托，能夠比較完整地移植于機器人數(shù)據(jù)交互應(yīng)用[2]。
3.3噴霧機器人生產(chǎn)試驗情況
JRY-PW-2智能噴霧機器人從提案研發(fā)開始甘肅金瑞園農(nóng)業(yè)科技有限公司以比例縮小的方式進行模型定制，同步實現(xiàn)實際工作要求，用于獲得控制程序及配件的可靠性論證，實驗階段模型具有良好的可靠性，各項功能完備。實地模擬試驗中設(shè)備能夠保證基本的使用功能，特別在JRY-2型機器人底盤的具有優(yōu)秀的穩(wěn)定性，使用過程中平穩(wěn)可靠[3]。采用這種結(jié)構(gòu)具有以下幾個方面的優(yōu)勢：一是設(shè)計結(jié)構(gòu)輕巧簡單，適應(yīng)性較好[4]；二是采用履帶式移動裝置，在壟溝地面不夠平整時，具有一定的自動調(diào)節(jié)功能，實現(xiàn)平穩(wěn)作業(yè)；三是噴頭上升和下降過程中偏移較小，比其他升降機構(gòu)噴施精度高；四是伺服電機搖臂和噴霧連桿在同一條直線上，有利于保護伺服電機，提高使用壽命。
3.4項目產(chǎn)品技術(shù)檢測情況
基于RaspberryPi智能噴霧機器人，其電動噴霧設(shè)備獲得技術(shù)鑒定成果，控制內(nèi)核、噴頭導(dǎo)軌、機器人底盤甘肅金瑞園農(nóng)業(yè)科技有限公司內(nèi)部進行相關(guān)的技術(shù)鑒定，具有使用壽命長、控制平穩(wěn)、精準等特點。
4噴霧機器人使用的可靠性和安全性
篇10
人工智能概述
“人工智能”一詞是1956年在Dartmouth學(xué)會上提出。從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI，它是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的新型科學(xué)技術(shù)[3]。
作為計算機科學(xué)的一個重要分支，人工智能技術(shù)著眼于探索智能的實質(zhì)，模擬智能行為，最終制造出能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。著名的美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義：“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科，即怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”而另一位美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”@些說法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。人工智能自誕生以來，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，可以設(shè)想，未來應(yīng)用了人工智能的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的“容器”。
隨著人工智能技術(shù)的日益成熟，人們意識到人類已經(jīng)具備了設(shè)計和建造智慧型設(shè)施農(nóng)業(yè)所需的硬件和軟件技術(shù)條件，結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)高投入高產(chǎn)出，資金、技術(shù)、勞動力密集型的特點，完成工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)不是夢想[4]。依靠人工智能技術(shù)，作物可以在適宜的溫度、濕度、光照、水肥等設(shè)施環(huán)境下，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品，擺脫對自然環(huán)境的依賴，實現(xiàn)設(shè)施生產(chǎn)的高度智能化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，降低勞動成本[5]。
人工智能在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能技術(shù)在產(chǎn)前階段的應(yīng)用
在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)前階段，憑借人工智能技術(shù)可對土壤、灌溉水量需求、作物品種質(zhì)量鑒別等方面做出分析和評估，為農(nóng)民做出科學(xué)指導(dǎo)，對后續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到很好的保障作用。
土壤分析是農(nóng)業(yè)產(chǎn)前階段最重要的工作之一，是實現(xiàn)定量施肥、宜栽作物選擇、經(jīng)濟效益分析等工作的重要前提[6]。在土壤分析等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能分析系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（簡稱ANN）。ANN是模擬人腦神經(jīng)元連接的，由大量簡單處理單元經(jīng)廣泛并互連形成的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)對人腦系統(tǒng)的簡化、抽象和模擬，具有人腦功能的許多基本特征。目前可以通過該技術(shù)分析土壤性質(zhì)特征，并將其與宜栽作物品種間建立關(guān)聯(lián)模型。土壤性質(zhì)特征的探測主要是借助非侵入性的探地雷達成像技術(shù)，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在無人指導(dǎo)的情況下對土壤進行分類研究，進而建立起土壤類別與宜栽作物的關(guān)聯(lián)關(guān)系；土壤表層的黏土含量也可通過人工智能方法預(yù)測，該技術(shù)通過分析電磁感應(yīng)土壤傳感器獲取的信號，使用深度加權(quán)方法從中提取土壤表層質(zhì)地信息，然后使用ANN預(yù)測土壤表層的黏土含量。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對灌溉用水的使用量往往依靠經(jīng)驗，無法根據(jù)環(huán)境變化進行精確調(diào)節(jié)，對多目標灌溉規(guī)劃問題也無能為力。人工智能技術(shù)可幫助人們選擇合適的水源對作物進行灌溉，保證作物用水量，大大減輕灌溉問題對作物產(chǎn)量造成的不良影響。在美國，有專家研制出一個隱層的反饋前向ANN模型和一個位于科羅拉多州地區(qū)阿肯色河流域的消費使用模型，使用它們可勘察區(qū)域氣候變化對灌溉用水供應(yīng)和需求可能產(chǎn)生的影響。在灌溉項目研究中，為了選擇最好的折中灌溉規(guī)劃策略，還可基于多目標線性規(guī)劃優(yōu)化，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將非支配的灌溉規(guī)劃策略加以分類，將這些策略分為若干個小類別。結(jié)果表明，在對多目標灌溉規(guī)劃問題加以建模時，綜合模型方法是有效的。
人工智能技術(shù)在產(chǎn)中階段的應(yīng)用
在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)中階段，主要應(yīng)用是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、農(nóng)業(yè)機器人等。這些技術(shù)能夠幫助農(nóng)民更科學(xué)地種植農(nóng)作物并對溫室大棚進行合理的管理，指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植，提高作物產(chǎn)量。這些人工智能技術(shù)的使用推進了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加機械化、自動化、規(guī)范化。
專家系統(tǒng)是指應(yīng)用于某一專門領(lǐng)域，擁有該領(lǐng)域相當數(shù)量的專家級知識，能模擬專家的思維，能達到專家級水平，能像專家一樣解決困難和復(fù)雜問題的計算機（軟件）系統(tǒng)。國際上農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究始于20世紀70年代末期的美國，1983年日本千葉大學(xué)研制出MTCCS（番茄病蟲害診斷專家系統(tǒng)），到了20世紀80年代中期，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)不再是單一的病蟲害診斷系統(tǒng)，美國、日本、中國等國家也相繼轉(zhuǎn)向開發(fā)涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、經(jīng)濟分析、生態(tài)環(huán)境等方面的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)科研人員把人工智能中的專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，開發(fā)出了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。它可代替農(nóng)業(yè)專家走進生產(chǎn)溫室，在各地區(qū)具體指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植農(nóng)作物，這是科技普及的一項重大突破。
在設(shè)施生產(chǎn)中可以使用機器人來代替農(nóng)民進行作物采收，不僅可以降低勞動成本，也可以提高工作效率。Wolfgang Heinemann等人研發(fā)出的具有獨特設(shè)計結(jié)構(gòu)的采收機器人，該機器人可以在無需人類干擾的情況下自動采收白蘆筍。為了保證機器人能夠精確行進，它使用了2個獨立的速度控制輪和級聯(lián)控制結(jié)構(gòu)（其中包含了一個內(nèi)部的定位誤差控制器和一個外部的橫向偏置控制器）。借助PID算法①，機器人系統(tǒng)可以分析自己的運動軌跡，優(yōu)化驅(qū)動電機的控制參數(shù)，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定自主的運行。
在中國，應(yīng)用人工智能技術(shù)的智能雜草識別噴霧系統(tǒng)已經(jīng)得到了長足發(fā)展。圖像分析系統(tǒng)通過分析田間圖像的顏色模型，根據(jù)色差分量②顏色特征實現(xiàn)雜草實時識別，并基于Canny算子對識別到的雜草進行邊緣檢測，提取其特征參數(shù)，配合超生測距等技術(shù)可以精確控制噴頭位置及用藥量[7]。該技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高除草劑的經(jīng)濟性，對保護環(huán)境也大有益處。
人工智能技術(shù)在產(chǎn)后階段的應(yīng)用
人工智能技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)后階段也有相當多的應(yīng)用前景。
在農(nóng)產(chǎn)品分類方面人工智能技術(shù)能提供很好的支持。張嘏偉[8]等提出了一種基于圖像識別的番茄分類方法，該方法根據(jù)番茄的表面缺陷、顏色、形狀和大小，使用遺傳算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對番茄進行分類，并與BP訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)③進行了比較。結(jié)果表明，遺傳算法在訓(xùn)練次數(shù)和準確性上都具有優(yōu)勢。謝靜[9]等對圖像識別分類中的圖像預(yù)處理方法進行了研究，包括圖像噪聲去除方法、圖像分割方法、邊緣提取方法等。提出了使用改進的canny算法④和當量直徑法相結(jié)合來檢測水果大小的新思路，并使用模糊聚類方法處理gabor濾波器提取水果表面缺陷特征，對水果表面缺陷進行了分類。
隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的提高，廣大消費者及國家都對食品安全問題越來越重視，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法也在不斷進步。圖像識別、電子鼻等技術(shù)都應(yīng)用在了農(nóng)產(chǎn)品檢測中。李洪濤[10]等利用人工嗅覺裝置，模擬人的嗅覺形成過程分析、識別和檢測農(nóng)產(chǎn)品在腐敗過程中釋放的不同特征氣體。其制作了小型化的傳感器陣列并利用半導(dǎo)體制冷片搭建了一個PID溫度控制系統(tǒng)，保證傳感器正常工作的溫度及濕度。在當前技術(shù)的發(fā)展下，科學(xué)家們以彩色計算機視覺系統(tǒng)為重要技術(shù)手段，綜合運用圖像處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火算法以及決策樹、專家系統(tǒng)等人工智能領(lǐng)域的技術(shù)，研究出了眾多實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測和自動分級的新方法。
草莓、葡萄等農(nóng)產(chǎn)品很容易破損和受傷，依靠人工采摘和搬運，不僅增加了勞動成本，也影響農(nóng)產(chǎn)品采摘后的品質(zhì)。結(jié)合磁流變（MR）流體技術(shù)，工程師們設(shè)計出了一種可用于搬運農(nóng)產(chǎn)品的磁機器人手爪，該手爪經(jīng)過精確設(shè)計，可以搬運胡蘿卜、草莓、西蘭花和葡萄等不同形狀食品，而且不會在食物表面留下任何淤痕和凹陷。為了讓機器人手爪更為快速、準確地工作，在磁流變手爪的基礎(chǔ)上結(jié)合力傳感技術(shù)開發(fā)出了更為靈活、智能的新型手爪。該手爪可在410～530 ms內(nèi)抓握50～700 g重量的農(nóng)作物，還能顯著減少細菌的交叉感染。
人工智能發(fā)展前景
近年來，人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進步，語音識別、自然語言識別、計算機視覺、自動推理、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)以及機器人學(xué)都在蓬勃發(fā)展。人工智能的未來就是在智能感知的前提下，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)自主學(xué)習(xí)，橢人們做出決策、代替重復(fù)性工作。在農(nóng)業(yè)方面出現(xiàn)全天候全自動平臺，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全自動化[11]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中已經(jīng)得到普及，在溫室大棚中的大量智能傳感器是機器感知的基礎(chǔ)，而感知則是智能實現(xiàn)的前提之一，通過感知，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)源源不斷地匯集在一起。云計算的發(fā)展為大數(shù)據(jù)存儲和大規(guī)模并行計算提供了可能[12]，而數(shù)據(jù)則是機器學(xué)習(xí)的書本。設(shè)施農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能三大技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的領(lǐng)域之一，它們的結(jié)合顛覆了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
面對眾多的新技術(shù)、新成果，把它們投入到生產(chǎn)中去才是關(guān)鍵。如何讓技術(shù)能夠適應(yīng)中國復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時還要面對不同知識水平的用戶，這些都是人工智能技術(shù)、云計算技術(shù)等高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所面臨的問題。設(shè)施農(nóng)業(yè)高產(chǎn)出高投入的特點，正適合應(yīng)用這些新技術(shù)，這樣既可以讓新技術(shù)有實踐的機會，又可以讓其他涉農(nóng)用戶對新技術(shù)有直觀的感知，這對技術(shù)進步和技術(shù)推廣都很有幫助[13]。
人工智能技術(shù)雖然前景光明，但其應(yīng)用的研究才剛剛起步，離目標還很遠。未來，人工智能技術(shù)可以更好地為人們服務(wù)，改善人們的生活，并帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益[14]。在人工智能的引領(lǐng)下，農(nóng)業(yè)已邁入數(shù)字和信息化的嶄新時代，借助其技術(shù)優(yōu)勢來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，是全面實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、智能化、信息化的必由之路。
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篇11
2.計算機信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展前景
信息時代的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)正向著“精確農(nóng)業(yè)”的方向發(fā)展，基于計算機信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，通過傳感器收集土壤植物數(shù)據(jù)，利用遙感技術(shù)提供農(nóng)田作物生長環(huán)境、生長狀況信息，結(jié)合地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)管理功能，運用全球定位技術(shù)精確定位導(dǎo)向，通過專家系統(tǒng)優(yōu)化決策和指令自動監(jiān)控的智能農(nóng)機，如自動控制播種機、施肥機、噴藥機、收獲機及智能機器人進行精確操作。整個系統(tǒng)完全自動識別操作，在無人監(jiān)管條件下24 小時工作。由于其農(nóng)田管理精度是針對土壤而不是田塊，因而可依據(jù)作物生長狀況、土壤肥力、作物病蟲害的細塊分布進行操作施肥、打藥等農(nóng)事活動，從而達到減少施肥量、用種量、施藥量，且可提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。這將解決長期困擾農(nóng)業(yè)工作者的有關(guān)化肥農(nóng)藥對環(huán)境污染、作物高產(chǎn)高效的影響問題。
3.信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問題
篇12
1農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)
所謂農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，就是指大數(shù)據(jù)理念與技術(shù)等，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的實踐與運用。數(shù)據(jù)中融合了農(nóng)業(yè)季節(jié)性以及地域性等方面的特征，并在融合與轉(zhuǎn)化過程中，逐漸形成類型多樣以及來源廣泛等特有特征，直接加大了數(shù)據(jù)分析與處理的難度。數(shù)據(jù)包含農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多個環(huán)節(jié)，像育種、耕地以及播種等，都會產(chǎn)生一定量的數(shù)據(jù)，相關(guān)人員需要跨業(yè)務(wù)、跨行業(yè)對數(shù)據(jù)進行收集與分析，以保證數(shù)據(jù)可視化效果。按照產(chǎn)業(yè)鏈條而言，國內(nèi)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)目前集中在農(nóng)業(yè)管理、環(huán)境、資源以及生產(chǎn)等領(lǐng)域，其中環(huán)境與自然資源，以氣象資源以及水資源等數(shù)據(jù)為主；生產(chǎn)數(shù)據(jù)則以養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為主；而市場數(shù)據(jù)，不僅包含市場信息與價格，同時生產(chǎn)資料以及供求信息等內(nèi)容也涵蓋在其中。事實上，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)管理，能夠成功推動國內(nèi)農(nóng)業(yè)信息化步伐，能夠通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)和其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)有機結(jié)合在一起，可以為農(nóng)企業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)科研等相關(guān)工作，提供新思路與精準數(shù)據(jù)，這對于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展而言，極為有利，可以有效消除農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中所面臨的瓶頸問題。
2農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)獲取
在對大數(shù)據(jù)進行獲取時，有關(guān)人員需要對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)特征進行深入研究，并要以此為依托，逐漸探索出適合的數(shù)據(jù)獲取方式，以保證最終數(shù)據(jù)獲取質(zhì)量。在進行數(shù)據(jù)獲取過程中，相關(guān)人員應(yīng)按照數(shù)據(jù)類型，采取相應(yīng)的收集手段。（1）在對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)進行獲取過程中，可以利用傳感網(wǎng)以及智能傳感器等技術(shù)，對動植物生長相關(guān)因素，向空氣污染程度以及土壤溫濕度等進行監(jiān)測與收集。隨著傳感器基礎(chǔ)以及其他檢測技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級，目前農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)檢測精準度以得到切實提升，而傳感器終端成本費用卻在逐漸減少，該數(shù)據(jù)收集方式發(fā)展前景較為理想。（2）在對變量信息進行采集過程中，要對農(nóng)田內(nèi)土壤含水量以及作物病蟲害等動態(tài)化信息進行實時監(jiān)控，一般會通過非接觸式遙感技術(shù)或接觸式傳感技術(shù)等，對信息進行獲取。由于變量信息主要是為農(nóng)業(yè)精準化工作進行服務(wù)的，要保證信息的精準性與實時性，以保證變量信息收集質(zhì)量，確保可以為精準化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出準確指導(dǎo)，進而為各種精準化農(nóng)業(yè)種植手段開展打下堅實基礎(chǔ)。（3）“生命信息智能感知”指的是，對動植物活動以及生長等規(guī)律進行感知的指標數(shù)據(jù)，向動物運動軌跡以及植物生理信息等，都屬于該感知范疇。目前較為常用的感知技術(shù)主要包括機器視覺技術(shù)以及熱紅外技術(shù)、光譜技術(shù)等，這一指標能夠改善以往過度依賴人工檢測數(shù)據(jù)獲取的弊端，感知結(jié)果更加準確、智能，能夠?qū)又参镒陨砬闆r以數(shù)據(jù)化形式展現(xiàn)出來，以便相關(guān)人員對檢測對象進行監(jiān)測與管理。（4）在對市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行收集過程中，要對產(chǎn)品生產(chǎn)成本、生產(chǎn)以及進出口實際情況等內(nèi)容實施動態(tài)化采集。由于數(shù)據(jù)獲得過程需要涉及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)流通以及農(nóng)產(chǎn)品價格等內(nèi)容，動態(tài)性以及突發(fā)性特點較為突出，所以數(shù)據(jù)收集流程也相對較為復(fù)雜，需要將專業(yè)群體、智能終端以及通信網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容組合在一起，而隨著移動信息技術(shù)的不斷完善，該類型數(shù)據(jù)采集也開始轉(zhuǎn)向智能終端，4G基層農(nóng)技推廣平臺就是典型的市場經(jīng)濟數(shù)據(jù)收集方式。（5）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取模式，是指通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取技術(shù)，像“爬蟲”等技術(shù)的運用，完成對博客、網(wǎng)站以及論壇等涉農(nóng)數(shù)據(jù)的提取，以實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的動態(tài)化監(jiān)測與定向化收集。例如運用“爬蟲技術(shù)”進行信息獲取時，能夠以每月幾十億網(wǎng)頁數(shù)據(jù)收集的頻率，對相關(guān)數(shù)據(jù)量進行處理，可以通過分布式的排布方式，保證該項技術(shù)數(shù)據(jù)收集質(zhì)量。此種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集模式更加符合信息化時代的特點，數(shù)據(jù)規(guī)模也相對較為龐大。
3農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)利用
（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用。大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用極為廣泛，其可以通過在生產(chǎn)現(xiàn)場布置傳感節(jié)點的方式，對所在地土壤化肥濃度以及環(huán)境溫濕度等內(nèi)容進行監(jiān)測，并完成對相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、處理與分析，能夠從中挖據(jù)出有利信息，以幫助人員明確生產(chǎn)環(huán)境狀態(tài)，進而結(jié)合經(jīng)濟以及持續(xù)性發(fā)展等因素，構(gòu)建起智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模型。而相關(guān)人員可以按照這一模型，進行追肥或提高土地含水量等處理，并會按照土地情況，進行科學(xué)選種、育種，實現(xiàn)精準化農(nóng)業(yè)種植，可以真正做到精準防控病蟲害以及灌溉、施肥等處理，保證農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)品質(zhì)與數(shù)量，以便為種植戶帶來更多客觀的經(jīng)濟收益。（2）在生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測中的運用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因素較多，整體環(huán)境監(jiān)測體系屬于系統(tǒng)性工程，需要涉及自動化控制、農(nóng)業(yè)信息獲取以及網(wǎng)絡(luò)通信等多項技術(shù)。通過建設(shè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，在進行水產(chǎn)養(yǎng)殖以及糧食作物生產(chǎn)過程中，相關(guān)人員可以通過對傳感器技術(shù)的運用，對養(yǎng)殖以及種植環(huán)境進行全面性監(jiān)測，并會對監(jiān)測結(jié)果進行處理，將其以數(shù)據(jù)化的方式呈現(xiàn)出來，以保證人員對作物生長環(huán)境營養(yǎng)成分以及動物生長環(huán)境狀態(tài)進行明確，以做出針對性環(huán)境改善方案。技術(shù)人員要對數(shù)據(jù)傳輸精準度以及效率等進行保證，要確保在數(shù)據(jù)綜合程度不斷增強的條件下，可以合理對大數(shù)據(jù)技術(shù)進行運用，可以對動植物展開長期性動態(tài)監(jiān)管模式，進而為動植物工廠化以及集約化管理的開展做好鋪墊。（3）在食品、產(chǎn)品安全監(jiān)測中的運用。由于農(nóng)副產(chǎn)品安全事件頻發(fā)，導(dǎo)致社會極為注重農(nóng)產(chǎn)品以及食品安全，有關(guān)部門會對產(chǎn)品與食品安全情況進行重點控制，所以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也會在產(chǎn)品與食品安全檢測中進行運用。有關(guān)部門會對食品、產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境以及倉儲加工等環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，并按照所得數(shù)據(jù)與相應(yīng)標準進行比照，以判定是否存在超標等不合格問題，并要就可能問題進行預(yù)警，進行展開危險源查詢以及消除等一系列處理，從而實現(xiàn)對產(chǎn)品安全性的高效管控。（4）在農(nóng)情監(jiān)測中的運用。實施農(nóng)情監(jiān)測的主要目的，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測基本相同，都是通過對信息數(shù)據(jù)的收集與分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理進行服務(wù)的。相關(guān)人員可以通過建立農(nóng)情檢測系統(tǒng)的方式，對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行合理處理，以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供準確數(shù)據(jù)信息。在具體使用過程中，相關(guān)人員可以通過對遙感技術(shù)以及其他信息技術(shù)的使用，對農(nóng)業(yè)災(zāi)害以及農(nóng)作物長勢等情況進行監(jiān)控與分析，并會做出綜合性評定，以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行服務(wù)與輔助。但這一監(jiān)測系統(tǒng)不僅有著遠程監(jiān)控與管理的優(yōu)勢，同時還存在海量數(shù)據(jù)融合處理方面的弊端，加之農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)量的不斷增加與傳感器分辨率辨識度要求不斷升高等方面訴求，都為遙感數(shù)據(jù)分析工作開展增加了難度，這也是今后技術(shù)人員需要進行研究的主要方向之一。此外，在開展農(nóng)情監(jiān)測的同時，還需要結(jié)合歷史天氣變化情況，構(gòu)建起相應(yīng)的天氣變化識別模型，要利用該模式對一段時期內(nèi)的天氣狀況與氣候特點進行直觀性分析，并以此為前提對將來一定時間內(nèi)的天氣進行預(yù)估，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理提供正確指導(dǎo)。（5）在產(chǎn)品市場追蹤中的運用。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在市場追蹤中的運用較為明確，就是會利用對消費者購買行為、產(chǎn)品銷售價格以及銷售需求等數(shù)據(jù)進行調(diào)查與分析的方式，明確各農(nóng)副產(chǎn)品在市場中的實際供求情況，進而判斷出農(nóng)產(chǎn)品今后的價格變化情況與市場整體銷售情況等，進而準確幫助種植物與養(yǎng)植物，對農(nóng)副產(chǎn)品品種進行挑選，從而更好地迎合市場需求。目前我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成績，但在進行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈普及過程中，還是遇到了諸多阻礙，在這種情況下，想要達到理想化產(chǎn)品市場追蹤目標，科研人員需要不斷對各種相關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新與完善。（6）在農(nóng)產(chǎn)品物流中的運用。國內(nèi)物流行業(yè)發(fā)展極為迅猛，為農(nóng)產(chǎn)品物流建設(shè)與發(fā)展形成了良好的助力，民眾可以足不出戶品嘗到本地以及其他地區(qū)的新鮮產(chǎn)品，切實對農(nóng)產(chǎn)品銷售范圍進行拓展，這對于國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品市場發(fā)展而言是極為有利的。為保證農(nóng)產(chǎn)品物流運輸質(zhì)量，物流部門應(yīng)對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進行合理運用，要通過對產(chǎn)品配送、收購以及包裝等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與整理，準確分析出物流各環(huán)節(jié)實際開展情況，進而完成對消費需求主體與農(nóng)業(yè)主體的完美銜接，確保農(nóng)產(chǎn)品價值可以得到切實提升。同時合理的數(shù)據(jù)分析模式，也能及時認識到物流運輸中存在的問題，科學(xué)制定出產(chǎn)品最優(yōu)配送線路以及物流中心位置，進而實現(xiàn)理想化物流管理模式。
4結(jié)語
通過文章對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容的論述，使人們對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)概念、特點以及類型等內(nèi)容有了更加深入的了解。相關(guān)部門也應(yīng)認識到大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中所起到的作用，要按照現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展特點，結(jié)合各農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)類型，采取相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，保證數(shù)據(jù)信息采集質(zhì)量。同時要對大數(shù)據(jù)進行合理運用，要將其真正運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及環(huán)境監(jiān)測等多領(lǐng)域之中，確保大數(shù)據(jù)價值能夠得到最大化挖掘，進而實現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與銷售模式，為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平提升做出相應(yīng)的貢獻。
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