農業物聯網的發展趨勢精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇農業物聯網的發展趨勢，期待它們能激發您的靈感。

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Key words： agricultural Internet of things；southwest area of Shandong Province；agriculture informatization；transformation

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）12-0248-02

0 引言

魯西南，即山東的西南部，廣義上包括菏澤、濟寧、棗莊，以菏澤市為主。地形東高西低，受自然環境影響，以平原農田旱地耕作為主，地區屬暖溫帶季風型大陸性氣候，光熱充足，四季分明，但自然災害頻繁，加上農業基礎設施建設滯后，規劃化經營程度低，導致農業生產多數農民還憑經驗施肥灌溉，缺乏科學指導，現代農業方面智能管理問題和困難，對農業可持續性發展帶來嚴峻挑戰，農業物聯網在解決以上農業問題顯得尤為重要。

1 農業物聯網應用的背景及意義

我國農業正處于傳統農業向現代農業轉型時期，全面實踐這一新技術體系的轉變，網絡信息化技術發揮獨特而重要的作用。以歐美為代表的發達國家，在農業信息網絡建設、農業信息技術開發、農業信息資源利用等方面，全方位推進農業網絡信息化的步伐，利用“5S”技術（GPS、RS、GIS、ES、DSS）、環境監測系統、氣象與病蟲害監測預警系統等，對農作物進行精細化管理和調控，有力地促進農業整體水平的提高。目前我國正處在互聯網快速發展的歷史進程之中，我國高度重視互聯網發展，21年前接入國際互聯網以來，我們按照積極利用、科學發展、依法管理、確保安全的思路，加強信息基礎設施建設，發展網絡經濟，推進信息惠民。隨著工業互聯網迅速崛起，物聯網3.0時代悄然來臨，這給未來農業物聯網的發展標準化提供一個平臺和發展空間。

物聯網以感知為前提，實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡。農業物聯網是將大量的傳感器節點構成監控網絡，通過各種傳感器采集信息，以幫助農民及時發現問題，并且準確地確定發生問題的位置，這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備。一場農業科技革命的浪潮正在席卷中國大地，越來越多的人放棄了傳統耕作模式，開始用傳感器與農作物進行“交流”，成為智慧農業時代的“新農人”。這就是“農業物聯網”，一個幾年前還略顯陌生的事物，如今卻給我國的農業生產方式帶來了深刻變革。

2 魯西南地區農業現狀及存在的問題

2.1 魯西南地區農業現狀

山東是傳統的農業大省，而魯西南地區以菏澤為例，菏澤是山東省傳統的農業大市，粗放式農業耕作模式還處于主導地位，耕作方式受地理環境及天氣影響，農業機械化水平不高，裝備技術水平落后，抗自然災害能力低下，資源不能科學利用，農民信息化意識薄弱，制約著農業可持續發展。

以大豆為例：大豆是魯西南地區主要夏季播種物之一，種植規模每年都在百萬畝以上，因自然災害，據調查，2013年8月到9月，服務區域降水偏少，氣溫又高，受自然災害影響，土壤含水量不足，導致大豆畝產減幅15.5%[1]。而2014年9月13日開始降雨，到16日降水量有地區高達96.9毫米，土壤水分含量極高，農民對土壤水分含量掌握很難達到精確。如果能做到科學種田，控旺防倒，土壤水分實時采集，土壤化肥營養元素，溫度等信息農民及時獲取并有效控制，實現農業生產的自動化、智能化，將大幅度提高農作物產量。實現從傳統農業向現代農業的順利過渡，必須依賴信息化，以農業信息化發展帶動農業產業發展。

2.2 魯西南地區農業存在的問題

農業的精細化要求：喜溫植物不能長期忍受5度以下的低溫，10度以下停止生長，如黃瓜，西葫蘆，茄果類，菜豆等；耐熱蔬菜生長溫度要求在20至30度，要求晝夜溫差不低于10度。但農民對農作物的生長環境主要依靠感官經驗，而不是精確、可靠的量化數據，成功的種植經驗不容易被總結和復制；完全依賴人工控制種植過程，無法對過程進行監督和控制，尤其以科研機構和大型種植基地為例，溫室的種植往往是聘請農民工，由于缺乏有效的信息化手段，使得難于對他們工作的質量進行控制。

3 農業物聯網應用下轉型智慧農業的對策方案

3.1 方案目的及依據

借助物聯網技術和云計算技術，在遠程支持與遠程服務平臺上，建立智慧農業遠程托管中心，實現遠程栽培指導、遠程故障診斷、遠程信息監測、遠程設備維護等。

物聯網技術在農業領域應用廣泛：農業資源管理（農業土地資源、水資源、生產資料等）、農業生態環境管理（土壤、大氣、水質、氣象、災害等）、生產過程管理（農業精耕細作、設備農業、健康養殖等）、農業裝備與設施（工程檢測、遠程診斷、服務調度等）等方面。植物生長環境（土壤、水、大氣）、生命信息（生長、發育、營養、病變、脅迫等），利用農用傳感器“感知”信息，托普農業物聯網技術，在農作物服務區內安裝農業物聯網監測設備，通過農業物聯網技術實時監測生長環境信息，根據產生的智能監測信息對農作物進行精確管理，通過土壤濕度傳感器對灌溉自動控制，完全實現自動化，以遠程技術為服務手段，促進有機高效農業發展。

3.2 物聯網技術下農作物信息管理系統控制平臺建設方案

3.2.1 農作物信息管理系統架構

整個系統從下到上分感知層、網絡層、應用層三次架構如圖1所示。

感知層：傳感器的選擇，滿足露天農田中土壤溫濕度、土壤養分、光照、風向等數據的采集。

網絡層：搭建無線傳感器網絡，做好節點的部署；移動互聯的應用，滿足大數據的傳輸。

應用層：動態實時監控，專家系統，手機APP的開發，食品溯源系統的建立。

3.2.2 系統實施方案

系統感知層的農用傳感器等設備[2]，檢測環境中的物理量參數，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到遠程對生產環境監控。達到增產、改善品質、適應需求、提高經濟效益的目的。

建立無線網絡傳輸層，通過PAN網絡、LAN網絡、WAN網絡將感知層獲得的農作物信息數據實時上傳到控制監控平臺，控制監控平臺做出的控制反饋到感知層。

利用云計算、模糊識別等智能計算機技術，監控平臺海量的數據和信息進行分析和處理，對農作物的生產過程進行實時監管和控制。構建農業物聯網信息管理系統，在農作物生產過程中，對作物的生長環境等智能化監控，不僅節省了大量的人力資源，而且降低生產成本，提高產量，達到規范化和網絡化管理。

4 農業物聯網魯西南農業信息化建設中的發展趨勢

魯西南農作物種植過程中受自然天氣影響很嚴重，信息化建設對魯西南農業發展至關重要。農業物聯網魯西南農業信息化建設中的發展趨勢有：

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我國傳感器行業近幾年呈現持續增長的趨勢，增長幅度超過20%，未來將在物聯網、汽車、機器人、可穿戴設備等產業的需求拉動下，呈現快速的發展。本文針對目前傳感器市場的現狀，從技術層面和應用領域層面提出了未來傳感器行業的發展趨勢。

【關鍵詞】傳感器 技術發展 應用趨勢

中國傳感器的市場近幾年一直持續增長，增長速度超過20%，傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備。目前我國從事傳感器的生產和研發的企業已經多達1700多家，所生產的產品覆蓋工業自動化、農業現代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境檢測、安全保衛、家用電器、醫療診斷、交通運輸等領域。傳感器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對傳感器提出的越來越高的要求是傳感器技術發展的強大動力，而現代們學技術突飛猛進則提供了堅強的后盾。隨著科技的發展，傳感器也在不斷的更新發展。傳感器的市場規模也將在市場需求額推動下大幅增長。據預測，未來幾年，中國傳感器市場規模在物聯網、智能化浪潮等的推動下，將達到1200億元左右。

傳感器產業的發展將在市場需求的推動下不論是在技術層面還是在應用領域方面，都將呈現嶄新的趨勢。

1 技術發展趨勢

從技術發展來看，未來傳感器技術的發展趨勢主要體現在以下幾點：

（1）利用新的理論、新的效應研究開發工程和科技發展迫切需求的多種新型傳感器和傳感技術系統。隨著科技的發展以及傳感器在各個領域的應用，人類社會對傳感器提出的更高更新的要求。

（2）側重傳感器與傳感技術硬件系統與元器件的微小型化。利用集成電路微小型化的經驗，從傳感技術硬件系統的微小型化中提高其可靠性、質量、處理速度和生產率，降低成本，節約資源與能源，減少對環境的污染。這種充分利用已有微細加工技術與裝置的做法已經取得巨大的效益、極大地增強了市場競爭力，例如：80年代進口一套AE傳感器及其住處預處理硬件的成本已被降至原來的百分之幾到千分之幾，使我國經“七五”和“八五”攻關的產品化系統處于無力競爭的地位。后者采用獨創的寬帶高精度AE傳感器和厚膜集成電路預處理硬件，但其成本仍比國外先進的產品高數倍到數十倍。在微小型化中，為世界各國注目的是納米技術。

（3）集成化。進行硬件與軟件兩方面的集成，它包括：傳感器陣列的集成和多功能、多傳感參數的復合傳感器（如：汽車用的油量、酒精檢測和發動機工作性能的復合傳感器）；傳感系統硬件的集成，如：信息處理與傳感器的集成，傳感器―處理單元―識別單元的集成等；硬件與軟件的集成；數據集成與融合等。

（4）研究與開發特殊環境（指高溫、高壓、水下、腐蝕和輻射等環境）下的傳感器與傳感技術系統。這類傳感器及傳感技術系統常常是我國缺少的一類高新傳感技術和產品。

（5）對一般工業用途、農業和服務業用的量大面廣的傳感技術系統，側重解決提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的問題，以適應工農業與服務業的發展，保證這種低技術產品的市場競爭力和市場份額。

（6）徹底改變重研究開發輕應用與改進的局面，實行需求驅動的全過程、全壽命研究開發、生產、使用和改進的系統工程。

（7）智能化。側重傳感信號的處理和識別技術、方法和裝置同自校準、自診斷、自學習、自決策、自適應和自組織等人工智能技術結合，發展支持智能制造、智能機器和智能制造系統發展的智能傳感技術系統。

2 應用趨勢

從傳感器的應用領域來看，未來傳感器在以下幾大領域的應用需求將會大幅增長。

2.1 汽車產業：智能化升級，傳感器先行

在科研、產業和政府的合力之下，全球汽車智能化升級的浪潮正奔騰而來。當下的智能汽車仍處于產業鏈發展由第一階段（以汽車制造商為中心）向第二階段（汽車制造商與電信運營商、汽車電子廠商、軟件廠商影響力此消彼長）過渡的初期，短期內需求增長最為確定的零部件主要是智能感知設備，尤其是包括攝像頭、車用雷達在內的各類傳感器等。

2.2 機器人：產業迎來爆發，拉動傳感器需求

人工替代和產業升級兩大因素驅動我國工業機器人市場快速增長，而家用服務機器人相對于人工成本的上升正顯現出越來越高的性價比。未來以e-皮膚為代表的高智能化零部件投入機器人生產制造將大大提升單個機器人使用傳感器的數量。疊加機器人需求的爆發性增長，相關傳感器未來幾年的增速有望遠遠超過工業機器人行業或服務機器人行業的需求增速。

2.3 可穿戴設備：巨頭競相布局，傳感器點石成金

全球幾大消費電子巨頭紛紛搶占可穿戴設備市場，其中以谷歌眼鏡為首的綜合智能終端最具平臺潛質，很可能成為繼電視、電腦、手機之后的“第四平臺”預計到2016 年可穿戴設備的市場規模將達100 億美元。傳感器已成為可穿戴設備產業鏈中的點金石，是硬件產業鏈上機會確定性較強的一塊領域。未來可穿戴設備的發展將會拉動對傳感器的市場需求。

2.4 物聯網：政策大力推動，傳感器基礎必備

目前，我國物聯網應用已經進入到實際運用階段，并且隨著我國近幾年物聯網產業政策的密集出臺，以及關于物聯網各種發展專項資金的突出，我國物聯網產業將出現井噴式的發展，而作為物聯網產業鏈上游的傳感器，并且傳感器是整個物聯網產業中需求量最大和最為基礎的環節，將隨著物聯網的逐步普及，未來將對傳感器的市場需求產生很大的拉動。

我國傳感器行業市場進入壁壘比較低，市場競爭激烈，整個市場基本處于完全競爭的狀態，企業如何能夠從眾多的競爭對手對手中脫穎而出，迅速的占據市場份額。關鍵就看企業能否掌握未來技術發展趨勢，加大技術研發，并且迅速布局下游應用領域，取得先發優勢。所以，企業在發展過程中，要緊貼市場脈搏，根據市場需求，加大研發投入，爭取在快速發展的下游應用領域占據一定的市場份額，保持企業的可持續增長能力。

參考文獻

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[2]安信證券.安信證券傳感器行業研究專題[Z].2013.

[3]前瞻網.2013-2017中國傳感器制造行業發展前景及投資預測分析報告[Z].2014.

[4]新華網.智能傳感器發展趨勢分析[Z].2013.

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1、軟件工程。軟件工程專業近些年來的就業情況一直比較不錯，算是計算機相關專業中的佼佼者。軟件工程有三個特點，其一是注重基礎知識的同時也注重學生實踐能力的培養；其二是軟件工程專業與IT行業的結合比較緊密；其三是緊跟技術發展趨勢，從近些年來的畢業設計就能夠體現出來。

2、物聯網工程。隨著5G標準的落地，未來物聯網領域將迎來廣闊的發展空間，而且物聯網作為產業互聯網的重要基礎，所以物聯網領域將陸續釋放出大量的就業崗位。未來智慧城市、車聯網、工業物聯網、農業物聯網、移動互聯網、可穿戴設備等領域將有廣闊的發展空間，而這些領域都需要大量的物聯網專業人才。

3、大數據。當前正處在大數據時代，大數據技術目前也正處在落地應用的初期，隨著大數據逐漸落地到廣大的傳統行業，未來大數據領域將有大量的就業崗位。從大數據未來的發展趨勢來看，大數據人才的就業面還是比較廣泛的，不僅可以就業到科技行業，也可以就業到金融、交通、教育等傳統行業。

4、人工智能。當前人工智能是市場的熱點之一，所以不少大型互聯網公司都陸續開始布局人工智能領域，目前人工智能領域的人才缺口還是比較大的。雖然目前本科階段開設人工智能專業的學校比較少，但是相信未來會有更多的高校會陸續開設人工智能專業。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞：物聯網；NB-IoT；低速率窄帶

1 NB-IoT低速率窄帶物聯網通信技術現狀

移動通信近年來從人與人的聯接，開始拓展到人與物的聯接以及物與物的聯接。NB-IoT是全球第三代合作伙伴計劃（3GPP）提出的面向長距離、低速率、低功耗、多終端業務的物聯網技術，具有低功耗、低成本、高覆蓋、強連接等四大優勢，全面超越其他技術，成為最適合長距離、多終端物聯網業務的通信技術[1]。

我國企業參與的NB-IoT技術標準迅速確立，NB-IoT技術協議于今年6月16日獲得了3GPP無線接入網（RAN）技術規范組會議通過，是3GPP 2016年提出的三個技術標準之一。標準確立的高效率體現出市場對該技術落地實施的迫切需求。NB-IoT是由華為、沃達豐和高通等共同提出的NB-Clot技術和愛立信提出的NB-LTE技術相結合而發展起來的，我國的華為和中興公司對此做出了重大貢獻。通過參與技術標準的制定，企業不僅推動了技術發展，引領了產業進步，更重要的是掌握了行業核心技術，取得了發展主動權。

隨著技術和相關器件的成熟，截至2015年第四季度，國內模塊市場整體規模已超過3000萬。且據TSR預測，從2015到2020年，全球蜂窩M2M模塊應用的主要垂直市場分別是智能交通、遠程監測與控制、智能電表、安防以及移動支付，其總量將從9800萬片增長至1.9億[2]。

2 NB-IoT低速率窄帶物聯網通信技術發展趨勢

原來大部分產品都是以手機為核心，所有物聯網產品都是周邊配套的產品。在物聯網時代，物聯網將徹底打破移動互聯網時代以單一載體（智能手機終端）為特征的網絡架構和商業模式。因為NB-IoT在消費級領域將爆發出一個非常大的市場規模，它將形成真正意義上的萬物互聯的形態。

物聯網將建立一種以感知、云計算和大數據為核心的商業生態模型。NB-IoT標準推動物聯網新發展，大大增強物聯網的普及率，為消費類電子企業帶來下一個值得期待的潛在市場，物聯網產業的發展趨向于扁平化，中國的技術和市場將和全球產業鏈趨于同步，最終實現萬物互聯。

NB-IoT適合的垂直應用場景如下：

公共事業：智能水表、智能水務、智能氣表、智能熱表等。

智慧城市：智能停車、智能路燈、智能垃圾箱、智能窨井蓋。

消費電子：獨立可穿戴設備、智能自行車、慢病管理系統、老人小孩寵物管理。

設備管理：設備狀態監控、白色家電管理、大型公共基礎設施管理、管道管廊安全管理。

智能建筑：環境報警系統、中央空調監管、電梯物聯網、人防空間覆蓋。

智慧物流：冷鏈物流、集裝箱跟蹤、固定資產跟蹤、金融資產跟蹤。

農業與環境：農業物聯網、畜牧業養殖、空氣實時監控、水質實時監控。

其他應用：移動支付、智慧社區、智能家居、文物保護、可穿戴智能設備。

農業物聯網通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式，主要問題集中在網絡覆蓋、供電和成本方面。NB-IoT技術和傳感器結合，全密封外殼，低成本、散布在田野、水下、山林，只要網絡覆蓋到位，可輔助農業生產上升一個大臺階。對于城郊和一些覆蓋到位的區域，NB-IoT可大大提升水產養殖、大棚、花卉等高附加值的農業生產流通領域。

預計2016年全球智能水表安裝數將上升到3250萬只，占全部水表的比例將超過30%。目前，中國智能水表安裝比例僅為15%，預計從2016年起年均復合增長率超過30%。水表的增量市場大多采用M-Bus總線通信。水表的存量市場是無線水表的機會。無線水表的施工簡單，因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題，迫切需要NB-IoT技術來解決現實的問題。

參考文獻

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>> 基于XML技術農業專家系統知識庫的研究 基于專家系統的自適應遠程教育平臺的研究與實現 基于專家系統的CSCL系統的設計與實現 基于專家系統的智慧農業管理平臺的研究 基于BrainCell專家系統的實例研究 基于故障診斷專家系統的研究 專家系統中基于Jess的推理研究 基于的無公害辣椒專家系統的設計與實現 基于規則的公交識別專家系統設計與實現 基于Prolog服裝導購專家系統的設計與實現 RHD診斷專家系統的研究與設計 腦電圖分析專家系統的設計與實現研究 基于專家系統技術的網絡計劃工期估算研究 基于故障樹與神經網絡技術的故障診斷專家系統構建研究 基于物聯網技術的農業氣象觀測系統的研究與設計 基于物聯網技術的社區幫扶人員管理系統研究與實現 農業專家系統的自動測試 基于物聯網技術的智能農業應用系統 基于GPRS溫室農業環境監測專家系統的建立 基于概念圖的教學專家系統 常見問題解答 當前所在位置：l.

[3] RS485總線型土壤溫度及水分傳感器說明書[DB/OL]..

[5] 肜麗，徐大偉.物聯網在豫南地區智能農業中的應用研究[J].信陽農業高等專科學校學報，2012（6），22（2）：124-125.