应用物联网和人工智能技术推动智慧农业加快发展,是我国实现数字乡村振兴战略的切实需求,对我国农业加快现代化建设和推进乡村振兴深入实施具有重要的引领和促进作用。1智慧农业基本框架智慧农业是在农业产业原有基础上,将物联网、人工智能、大数据等现代科学技术融合在农业生产、经营、管理等各个环节,形成农业数字化发展模式[1]。智慧农业能够为农业经营者、农业企业、农业部门提供数据分析和信息决策服务,控制管理农业生产各环节,提高农业资源利用率,减少农业成本消耗,降低农业发展对生态环境的负面影响,构建基于数字化、智能化的农业管理服务系统。智慧农业管理服务系统包括数据采集层、平台层以及应用层。数据采集层包括智能传感设备,如土壤传感器、光照传感器、湿度传感器等,负责采集农作物生长环境各项数据;智能监测监控设备,如监控摄像头、红外监测仪、雷达等,负责监测监控农作物长势及病虫害发展情况等;可穿戴设备,如智能手环、智能项圈等,负责采集牲畜的健康情况、生理变化等数据。通过各种设备在前端采集数据并传输至平台层进行分析,便于农业经营者及自动化设备作出相应反映,可有效提高农业生产管理解决问题的速度和可靠性。平台层包括智能分析、智能控制、智能预警、综合数据分析等功能模块。平台层是智慧农业的关键核心,是物联网、人工智能、大数据等现代信息技术发挥作用的重要环节。利用信息技术预设的编程及算法,能够对数据采集层所传输的各类数据进行快速、准确、系统地比较分析,并将分析结果按照农业生产管理设定的具体指令传输至智能控制或智能预警模块,提高农业生产管理工作效率,在合理利用农业资源的同时,减少污染破坏,保护生态环境。应用层包括智能终端设备和执行设备[2]。平台层得出的分析结果传输至执行或终端设备,能够为农业经营者作出决策安排。如参考农作物生长环境湿度数据标准,对比分析数据采集层从湿度传感器采集的真实环境湿度,根据对比分析结果将指令传输至智能控制或智能预警模块,使农业经营者了解当前农作物生长状态,便于其做出合理决策。智慧农业基本框架如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.001.F001图1智慧农业基本框架2物联网在智慧农业中的应用2.1智慧农业资源管理对农业资源进行高效管理和利用是推动智慧农业快速发展的重要基础。在农业资源中土壤肥力与水文变化是影响农作物生长的关键要素。将物联网技术应用于智慧农业资源管理,利用遥感技术与物联网技术的结合,监测监控农业生产中农作物生长变化情况、土壤质量变化趋势等关于农产品生长的各项数据,为农业经营者改善土壤肥力、实施灌溉作业等农业生产工作提供数据支持,提高农业资源利用率,降低农业生产对生态环境的影响。2.2智慧农业电子商务信息技术的覆盖使得农产品的经营销售模式发生巨大变化,电子商务产业与农业产业之间的融合深度不断增加。在智慧农业与电子商务结合发展的过程中应用物联网技术,可以使农产品的流通环节更加透明,农业经营者、电商管理者、农产品消费者等可通过可视化系统对农产品的流动走向进行实时监测,掌握农产品原产地、规格、属性等多种数据,极大地维护了农业经营者和农产品消费者的合法权益[3]。2.3智慧农业精细化发展智慧农业需要紧跟时代发展趋势,需要加强精细化发展,使农业生产管理与现代信息技术高度融合,转变以往的粗放式生产管理理念和模式。物联网在智慧农业精细化发展中的应用表现为:物联网技术能够快速采集、整理农业生产管理中涉及的多项基本数据,并与其他现代信息技术协作对相关数据进行分析,实现对农业生产管理数据信息的高效处理和传输,使农业生产自动化管理得到数据支持,有助于实现农业生产集约化;物联网技术可按照农业经营者对精细化发展的实际需求,对多种农业资源数据进行监测监控、采集整理,如准确监测农作物生长环境中土壤的湿度变化,为农作物灌溉和种植等具体作业提供更加科学合理的策划方案,使农作物的成活率和生长环境得到有效保障;物联网技术可以实现对畜牧业的精细化管理。通过智能项圈等数据采集设备对牲畜的健康状况、生理变化相关数据进行采集,按照畜牧业发展规律制定牲畜养殖规划,使农业经营者实时掌握牲畜生长情况。2.4智慧农业病虫害防治监管扎实做好病虫害防治监管是智慧农业发展中必须要完成的重要任务。在病虫害防治监管中可以通过物联网技术的定位功能,结合遥感技术、大数据技术等现代信息技术对农业生产环境进行精准监测,及时获取关键数据信息,识别预警病虫害问题,做到早发现、早处理,最大限度地降低病虫害对农作物生长带来的负面影响,为农业部门做好病虫害防治工作提供信息参考。物联网技术可以根据监测的病虫害发展情况进行识别并自动喷施农药,既能降低防治病虫害成本,也能减少非必要农药用量,提高农药利用率,避免喷施农药对生态环境造成负面影响。物联网技术与其他现代信息技术结合可为病虫害防治监管提供技术支持。如将大数据技术与物联网技术融合,通过物联网采集各类数据,经大数据技术归集、统计、分析农作物不同生长阶段的病虫害发展情况和具体变化,有利于农业经营者对不同病虫害制定明确可行的防治措施。3人工智能技术在智慧农业中的应用3.1智慧农业生产环节智慧农业涉及多种新理念、新模式,如精细化养殖与种植、设施农业等。人工智能技术在不同理念、不同生产方式中的应用效果存在一定差异。如在精细化种植生产中,通过高效应用人工智能技术,可根据提前设定的土壤肥力标准和农作物实际生长情况对相关生产环节进行调节,明确客观、合理的农作物生产目标,实现农作物生长情况智能化判断,按照判断分析结果优化农业生产环节,为调整种植方式提供数据支持。在智慧农业的精细化种植生产中应用人工智能技术,能够有效提高农作物生产监管效率,降低生产环节成本支出,保障农作物产量,实现增产增收的目标。将人工智能技术应用于精细化养殖生产管理中,能够促使养殖生产朝着专业化、智能化的方向发展,实现对牲畜的定时定量投喂,并结合物联网技术对牲畜的健康情况和生理变化等进行自动化识别预警,使养殖管理者实时掌握牲畜生长情况。对水产养殖业而言,应用人工智能技术与现有养殖监控系统进行结合,可实现对养殖水域水质的实时监测。若出现异常情况,人工智能技术可联动监控系统发出预警并对各类设备进行控制,最大限度内降低经济损失。人工智能技术在智慧农业的生产环节中能够发挥监测监控、修正控制、识别预警等多种用途,可有效推动农业种植、牲畜养殖、水产养殖等产业向信息化、智能化、科学化方向发展,为实现真正的智慧农业和现代化农业奠定可靠基础。3.2智慧农业经营环节(1)农产品检验。人工智能技术可用于农产品初期检验,根据农产品形态、尺寸等进行初筛。传统的人力初筛工作效率较低,易出现分类错误,影响检验成效。在应用人工智能技术后,依托于该技术的视觉识别功能,能够对农产品外观、规格等实施检验,利用视觉识别功能可以一次性检验大量农产品,有效保证检验质量,大幅提升工作效率。(2)农产品销售。应用人工智能技术对农产品目标受众市场进行深入的数据分析,预测消费者及潜在消费者的购买行为影响因素,使农产品市场营销方案更具针对性和计划性。将大量的销售数据与数字技术有效融合,对农产品预期销量进行科学预测,便于农业经营者调整农业经营规划和生产计划,促进智慧农业实现健康的长效发展。(3)农产品溯源。食品安全是社会各界高度关注的重要焦点。在智慧农业经营环节同样需要重视安全问题,保证农产品质量,这既是维护产品消费者合法权益,也是树立优秀农产品品牌的必要条件。将人工智能技术应用于农产品溯源,可从农产品源头加强监管。3.3智慧农业信息平台建设以数字化和人工智能技术为基底,结合智慧农业信息平台,可以形成多技术、多功能、多体系协作集成系统。如农产品采摘活动中,利用人工智能搭配物联网技术实时回传采摘进展、农产品质量等相关数据。利用大数据和云计算技术对农产品预期产量、市场需求、价格走向等进行数据采集、整理、分析,使农产品在采摘、存储、销售等流程中充分体现信息化、数字化、智能化,大幅提高农产品供产销整体成效。在建设智慧农业信息平台过程中应用人工智能技术,不但能够发挥技术自身优势,也能够为多种信息技术的深度融合搭建渠道,为农业生产管理多个环节提供有效技术支持。4结语智慧农业的发展过程中,需要加快信息平台的建设,将物联网、人工智能、大数据、云计算、数字通信等多种现代信息技术进行深度融合以及高效应用,为农业产业发展提供更加智能、高效、精准、科学的技术保障,促进农业产业的可持续发展。

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