大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述
大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)在產(chǎn)前農(nóng)田資源管理、產(chǎn)中農(nóng)情監(jiān)測和精細農(nóng)業(yè)作業(yè)及產(chǎn)后農(nóng)機指揮調(diào)度等領域的具體應用。大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過采集實時信息,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行及時的管控,建立優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理模式,以保證農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。
大田農(nóng)業(yè)是指大規(guī)模種植的農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),一般來說,大田農(nóng)業(yè)與精細農(nóng)業(yè)的概念是一個相對的概念。大田農(nóng)作物主要是指在我國都有大面積種植的作物,如小麥、水稻、玉米等。大田農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?;啊靶⊥痢弊兇筇锏乃枷耄俏覈菩鞋F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。
一般地,大田農(nóng)業(yè)具有種植范圍廣、監(jiān)測點多、布線復雜和供電難等特征。大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的分支之一,針對以上問題,可以有效利用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站,遠程在線采集土壤墑情、氣象信息,實現(xiàn)墑情自動預報、智能決策灌溉用水量等。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),進行精耕細作、準確施肥和合理灌溉是大田農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展目標。
大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相對精細農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),其系統(tǒng)更加先進。大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可隨著不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,如土壤類型、灌溉水源、灌溉方式及種植作物等統(tǒng)籌劃分各類型區(qū),然后,再在各類型區(qū)域里選取具有典型性的地塊,建設含有土壤水含量、地下水位量和降雨量等水文信息的具有自動采集和傳輸功能的監(jiān)測點。通過灌溉預報和信息監(jiān)測時報兩個系統(tǒng),獲取農(nóng)作物最佳灌溉時間、灌溉用水量等,定期向群眾發(fā)布,科學指導農(nóng)民灌溉。
大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的特點
產(chǎn)前農(nóng)田資源管理、產(chǎn)中農(nóng)情監(jiān)測和精準農(nóng)業(yè)作業(yè)中應用的過程均可由大田農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)。實現(xiàn)過程主要包括在土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的基礎上,融合“3S”技術(shù)來快速準確掌握基本農(nóng)田利用現(xiàn)狀及變化情況的基本農(nóng)田保護管理信息系統(tǒng);通過對灌溉的時間和水量進行控制來自動獲取農(nóng)作物需水量,然后建立智能利用水資源的農(nóng)田智能灌溉系統(tǒng);通過對土壤墑情的探測,進行墑情預測預警和遠程控制,進而為大田農(nóng)作物提供適宜的水環(huán)境土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng);在測土配方技術(shù)的基礎上,融合“3S”技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù),根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應,來估算肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法的測土配方施肥系統(tǒng);通過采集、傳輸、分析和處理農(nóng)田各類氣象因子,遠程控制和調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候的農(nóng)田氣象監(jiān)測系統(tǒng);根據(jù)農(nóng)作物病蟲害發(fā)生規(guī)律或觀測得到的病蟲害發(fā)生前兆,提前發(fā)出警示信號、制定防控措施的農(nóng)作物病蟲害預警系統(tǒng)等。
大田農(nóng)業(yè)有兩個最大的特點:種植區(qū)域面積廣而且地勢平坦,以東北平原大田種植為典型代表;由于種植區(qū)域面積廣闊平坦,種植區(qū)域內(nèi)氣候多變。由于這兩大特點,因此對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)有很大要求,同時也需要物聯(lián)網(wǎng)平臺監(jiān)控有很大范圍,而且傳輸信號的穩(wěn)定性也會受到野外天氣的影響。通常情況下,大田作業(yè)過程中的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控大田農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集并不具有高頻性和連續(xù)性的特點,因而,遠距離下的數(shù)據(jù)的低速可靠性傳輸成為大田農(nóng)業(yè)的一項技術(shù)需求。