物联网在交通、物流方面的应用已经十分普遍，当前在农业领域有十分广阔的应用空间。物联网技术在现代农业领域的应用呈现高度集成的状态，农业对物联网技术的需求量大、技术难度大、设备要求高。通过对农作物生长环境和生长状况等各项要素的全面感知，农业物联网可以进行远程农业作业精准管控，完成降本增效、增产增收、环境友好的农业生产。

早先的物联网技术存在应用碎片化状态，现在已经发展到各项技术集成创新和规模化发展的时期，与农业现代化建设深度交汇，因其高效、便捷、智能等特点受到了农业生产者的欢迎，目前农业物联网技术主要用于农业生产领域的环境监测、长势监测、精细化管理和流通领域的农产品安全追溯管理等。

《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》对我国的农业物联网发展做出明确的指示，《规划》要求我国农业生产要大幅提升生产智能化水平，农业物联网等新一代信息技术要达到 17% 的应用比例。

农业物联网通过信息感知层、网络传输层和智能处理与应用层三层架构来实现，对于完整的农业物联网系统来说，这三大环节必不可少。感知层的传感器将采集的数据信息通过传输层的有线、无线传感器网络传输到处理层对农业生产全过程进行预测、诊断、控制、决策以及预警。

感知层是决定农业物联网的基础和关键，感知层传感系统的完善与否直接影响着整个农业物联网技术的运行。感知层主要由温湿度等传感器、射频识别（FRID）设备、视频监控设备、GPS 等组成，采集的数据包括光照、温湿度、土壤含水量、土壤肥力、环境温湿度、禽畜及水产健康状况等方面，通过对动植物生长环境及生长状态等方面的数据收集来获取关键信息参数。

我国当前传感器领域研究和应用比较成熟的是光温水热等环境传感器，而新型低功耗动植物生命传感器，以及土壤养分信息传感器是农业物联网领域的研究热点和难点。

网络传输层是物联网信息传输的桥梁，信息的广泛传输和互联主要借助网络传输层来完成。无线通信技术具有无需布线、组网简单的优势，适应性强、部署便捷，因而成为当前农业物联网中传输层的主要实现方式。

云计算、云服务和模块决策这三个部分的技术共同构成农业物联网处理应用层，应用层在对感知层收集的数据信息完成智能化处理后，然后利用控制模型和策略对农业设施进行智能控制，如浇水施肥等步骤。

目前，农业物联网技术在世界范围内总体上还处于应用的初级阶段。受制于技术发展较弱、部署成本压力较大、农业用户技术掌握较低等现实情况，农业物联网技术在我国的应用还处在起步期。

农业物联网应用主要可以分为农业生产领域、农产品加工领域、农产品流通领域、农产品消费领域。

（1）农业生产领域应用

① 动植物生长环境监测

主要指利用多种类型的传感器技术获取农业生产环境各类数据，具体包括设施农业中的光照、通风等参数，畜禽养殖业中的氨气、二氧化硫、粉尘等有害物质浓度等参数，利用多种类型的传感器收集信息，完成对资源和环境的实时监测、精确把握和科学调配，节约成本，提高农产品品质。

② 生长状态监测

农业物联网系统中安装的高清监控摄像头，可以通过视频监控实时获取动植物生长发育信息、健康及疫病信息和行为状况等信息。如物联网技术支撑下的畜禽水产健康养殖，采用 GPS 系统、视频监控系统、移动互联网技术，对于养殖场地、处所可以实施监控，完成饲料投喂、通风遮光、增温灭菌和圈舍管理的全程自动化，使养殖户摆脱了繁重的体力劳动，确保了养殖动物的安全性和健康水平。

（2）农产品加工领域应用

借助物联网技术，我国农产品的深加工不断向自动化和智能化转变。新技术被广泛应用于农产品的品质自动识别和分级领域，如该技术可以进行水果、茶叶等农产品存在的表面缺陷和损伤检测。

对加工所需原材料进行电子标记编码，通过电子标签，可以全程监控全部食品加工过程，对温湿度等数据全部录入数据库，一方面满足了消费者对食品加工过程透明阳光的需求，另外也便于确认食品安全事故的责任归属。同时，农产品加工控制系统可通过对农产品清洗、保鲜、干燥等生产技术的自动控制，规范加工技术和过程，减少人工操作，避免不必要的人为污染。

（3）农产品流通领域应用

首先，借助物联网系统、GPS系统和视频系统，可以完成对整个农产品运输过程进行可视化管理，确保精确定位和及时调度农产品运输车辆，实施监控农产品的在途状况，掌握农产品所在冷库内温湿度情况，有利于科学做出运输决策，从而从根本上改善运输路线的科学性和高效性。

（4）农产品消费领域应用

物联网在农产品质量安全与追溯领域发挥着不可替代的重要作用，农产品仓储及农产品物流配送环节是最重要的应用场景。主要的溯源环节包括对物品的自动识别，产品仓储车间的监控，产品物流配送车辆的追踪定位，可以实现对农产品从产地到流通目的地的全程追踪。

农业物联网农产品溯源系统可广泛的应用于粮食、蔬菜、水果、茶叶、畜牧产品、水产品以及加工食品等诸多农副产品。农业物联网溯源系统包含电子标签、传感器网络、卫星定位系统、移动通信网络和计算机网络等。所有农产都达到“一物一码”的标准，二维码详细记录了农产品从种植、生产、加工、产品认证、物流、仓储、销售等全程的所有信息，选择安心产品，消费者的知情权和健康权得到可靠保障。从产品营销的角度讲，物联网产品溯源体系的倒逼农产品品质的提升、物流管理的科学性，对于打造农产品品牌具有积极作用。

首先，核心技术尚待突破，高端传感器严重匮乏。

我国物联网普遍存在的问题是，网络传输层发展相对成熟，感知层和处理应用层发展较弱，农业物联网同样如此。与国外产品相比，国产农用传感器标准不统一，稳定性差，导致监测所得数据结果准确性不足，并且物联网设备往往使用寿命不长。农用传感器的使用环境比工业用传感器更为恶劣，因此，我国国产传感器稳定性和鲁棒性的核心材料、工艺等都有待突破。

此外，高端农业传感器（如对动植物生命体征的监测）严重依赖进口。国内农用传感器生产厂家绝大多数都是中小企业，研发水平落后，适用于丘陵地带等复杂自然环境下的物联网设备有待进一步研发。传感器种类十分匮乏。

其次，推广普及农业物联网所需资金不足。

物联网技术属于高新技术，无论前期铺设，还是后续的设备更新养护都耗资不菲。一套完整的农业物联网设备需要花费一万到数十万元，我国农产品单价较低，整体效益不强，个体农户受制于设备成本和经营规模问题，很少采用这项新技术，因为成本高、风险大、效益不明显。我国目前许多农业物联网项目都是政府示范工程，靠的是政府推动和相关项目资金的支持。

第三，农业物联网应用标准规范缺失。

农业物联网是一个综合信息系统，场景复杂性、种类的丰富性是其有别于其他行业物联网的独特之处。我国农业物联网涉及多种类型的数据监测，但是完备的农业物联网标准体系尚未建立，在产品设计、系统集成时没有统一的标准可循，限制了行业发展的整体速度。

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田金强