枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

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摘要：在枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式相結(jié)合，通過(guò)監(jiān)測(cè)與采集圖像、土壤、氣象、病蟲(chóng)害等信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析云端服務(wù)“氣候云TMAOS”，形成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，對(duì)枸杞生產(chǎn)提供精確技術(shù)指導(dǎo)，是實(shí)現(xiàn)枸杞綠色、優(yōu)質(zhì)、高效發(fā)展的有效途徑。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；枸杞；標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅關(guān)系農(nóng)戶的切身利益，同時(shí)也與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式已遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題、資源嚴(yán)重不足或普遍浪費(fèi)、環(huán)境污染、產(chǎn)品種類需求多樣化等諸多問(wèn)題使農(nóng)業(yè)的發(fā)展陷入惡性循環(huán)，而精確農(nóng)業(yè)利用信息技術(shù)，定時(shí)、定點(diǎn)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理，進(jìn)行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一條綠色高效發(fā)展之路。

1枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)

枸杞是我國(guó)西部的優(yōu)勢(shì)特色中藥材和保健果品樹(shù)種，近年來(lái)因各枸杞產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整及鹽堿地的利用需要，寧夏、甘肅、青海、內(nèi)蒙古、新疆、河北等?。▍^(qū)）適栽區(qū)大量引種栽培枸杞，促進(jìn)了枸杞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)的推廣，枸杞施肥、灌溉、病蟲(chóng)害防控等田間管理技術(shù)逐步規(guī)范。但伴隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)戶在枸杞園灌溉、施肥、病蟲(chóng)害防治等田間管理技術(shù)主要依靠以往探索總結(jié)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，栽培管理模式不斷暴露出施肥不精細(xì)、病蟲(chóng)害發(fā)生數(shù)量及發(fā)生期預(yù)報(bào)不精準(zhǔn)等諸多技術(shù)弊端。因此，探索使用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，更加科學(xué)精準(zhǔn)、及時(shí)高效地細(xì)化落實(shí)枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)措施，已經(jīng)成為促進(jìn)枸杞產(chǎn)業(yè)綠色高效的重要技術(shù)舉措。枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)主要包括以下5個(gè)部分：枸杞標(biāo)準(zhǔn)化建園、田間種植管理、采收制干、加工包裝和貯運(yùn)流通,這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)如果采用傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù),全部由人力來(lái)完成各環(huán)節(jié)生產(chǎn)作業(yè)，則生產(chǎn)效率低，穩(wěn)定性較差，同時(shí)果品質(zhì)量安全的可靠性將會(huì)受到一定的影響。在目前的枸杞標(biāo)準(zhǔn)化栽培生產(chǎn)中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)改善傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的不足，提高枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效益，已經(jīng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中趨于成熟并成為一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色智能發(fā)展的新趨勢(shì)?，F(xiàn)階段將應(yīng)用于枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)稱為枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)。項(xiàng)目區(qū)應(yīng)用枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本思路：一是在枸杞園安裝“農(nóng)眼”信息采集基站、“氣候云TMAOS”智能大數(shù)據(jù)平臺(tái)，應(yīng)用“農(nóng)眼”信息采集基站對(duì)枸杞種植過(guò)程、種植流程、種植節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)措施等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；二是建立數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線傳輸方式將“農(nóng)眼”信息采集基站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息或信號(hào)傳送給智慧農(nóng)業(yè)云端大數(shù)據(jù)平臺(tái)；三是通過(guò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對(duì)收集到的關(guān)于枸杞生產(chǎn)、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)或信號(hào)進(jìn)行匯總、處理與分析，以數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)對(duì)比、報(bào)警統(tǒng)計(jì)等形式為枸杞生產(chǎn)者進(jìn)行枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供生產(chǎn)依據(jù)；四是利用“農(nóng)眼”App溯源二維碼和產(chǎn)品追溯平臺(tái)對(duì)接，對(duì)枸杞種植數(shù)據(jù)、生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)、物流信息數(shù)據(jù)等產(chǎn)品基本信息數(shù)據(jù)集成應(yīng)用，形成產(chǎn)品可視化信息檔案。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1信息感知技術(shù)

“農(nóng)眼”信息采集基站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)枸杞種植基地的氣象和土壤墑情變化，利用土壤溫濕度傳感器、水質(zhì)檢測(cè)傳感器、土壤EC傳感器等檢測(cè)裝置對(duì)空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、土壤溫度、土壤濕度、風(fēng)速、降雨、光照強(qiáng)度等室外氣象信息進(jìn)行檢測(cè)，使用傳感器技術(shù)將感受到的各種信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，同時(shí)配套高清攝像機(jī)，定時(shí)采集枸杞種植基地信息圖片。

2.2信息傳輸技術(shù)

“農(nóng)眼”智能監(jiān)測(cè)基站通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將全程檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、pH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)傳入智慧農(nóng)業(yè)云端大數(shù)據(jù)平臺(tái)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)利用傳感器節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的信息匯聚，同時(shí)利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)浇K端用戶，最終形成管理節(jié)點(diǎn)的傳輸閉環(huán)，即通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將協(xié)作地感知、采集、處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸覆蓋地區(qū)域內(nèi)采集的數(shù)據(jù)信息傳入智慧云端大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

2.3信息處理技術(shù)

通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將參數(shù)傳入智慧農(nóng)業(yè)云端大數(shù)據(jù)平臺(tái)，經(jīng)數(shù)據(jù)分析模塊綜合分析，并實(shí)時(shí)在“農(nóng)眼”App土壤墑情、氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警、病蟲(chóng)害防控等農(nóng)事操作信息，農(nóng)戶可根據(jù)“農(nóng)眼”App的信息進(jìn)行科學(xué)化、合理化的種植，建立一套完整的枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化種植體系，工作人員在辦公室就能對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，并以此逐步引導(dǎo)農(nóng)戶開(kāi)展綠色標(biāo)準(zhǔn)化種植，達(dá)到種植科學(xué)化、管理規(guī)范化、經(jīng)濟(jì)效益不斷提高的目的，使枸杞園逐步建立起“氣候、土壤、農(nóng)事、生理”四位一體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與評(píng)估模型，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從以人為中心的傳統(tǒng)模式變革為以數(shù)據(jù)為中心的現(xiàn)代模式。

2.4信息應(yīng)用技術(shù)

“農(nóng)眼”App可自動(dòng)生成溯源二維碼，消費(fèi)者通過(guò)掃描枸杞包裝袋上的溯源二維碼，獲得枸杞種植的全過(guò)程信息，包括噴藥施肥的耕作信息、產(chǎn)地環(huán)境信息和田間實(shí)時(shí)圖像以及第三方檢測(cè)數(shù)據(jù)等信息，可為食品質(zhì)量安全溯源提供直接的線索。通過(guò)采集枸杞在生產(chǎn)、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，為農(nóng)產(chǎn)品建立可視化產(chǎn)品檔案，向消費(fèi)者充分展示產(chǎn)品安全與品質(zhì)相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)從農(nóng)田到餐桌的雙向可追溯。同時(shí)，通過(guò)一物一碼技術(shù)，幫助枸杞生產(chǎn)和流通企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品防偽鑒真，并精準(zhǔn)獲取客戶分布數(shù)據(jù)。智慧物聯(lián)網(wǎng)體系總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。從以上結(jié)論得出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中具有十分廣闊的應(yīng)用前景，但從目前推廣應(yīng)用情況看，仍然需要克服許多實(shí)際困難。最主要的難題就是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及多學(xué)科、多專業(yè)，解決方案各不相同，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較為分散，并且開(kāi)放性較差，目前我國(guó)尚未出臺(tái)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參照。

3結(jié)論

本文針對(duì)目前物聯(lián)網(wǎng)在枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中的應(yīng)用，分析了枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，講述了如何在枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，并從物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、信息感知、信息傳輸、信息處理以及信息應(yīng)用等主要技術(shù)方面論述了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀，肯定了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在目前枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中取得的應(yīng)用成果。同時(shí)，根據(jù)在項(xiàng)目試驗(yàn)區(qū)配套安裝“農(nóng)眼”智能監(jiān)測(cè)基站、“氣候云TMAOS”智能大數(shù)據(jù)平臺(tái)為核心的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息化智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)定量“精確”把關(guān)，為充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)的枸杞種植方式，不斷提高農(nóng)業(yè)投入品利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)枸杞生產(chǎn)向集約型、規(guī)?；D(zhuǎn)變，為提升枸杞綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平做出了積極探索，在枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

作者：石金蘭 宗旭祥 郭星星 高潔 單位：甘肅省瓜州縣林果科技服務(wù)中心