情景感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)升級(jí)、生產(chǎn)效率的提高都發(fā)揮了重要的作用。因此，本文從情景感知技術(shù)的角度對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞：情景感知技術(shù)；農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用方法

中圖分類號(hào)： TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.13.063

計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)普及到每個(gè)家庭、每個(gè)社會(huì)成員的工作和生活中，在這種計(jì)算機(jī)資源的廣泛分布下也催生了情景感知技術(shù)。情景感知技術(shù)是對(duì)信息的處理技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)最大的特點(diǎn)就是信息的豐富性，情景感知技術(shù)利用物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)為用戶提供服務(wù)。2000年在全國各省、市成立的農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，就是代表現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活之中去，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效搭建先進(jìn)智能科技的致富平臺(tái)。

1情景感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析

情景感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要以情景感知計(jì)算為主，而情景感知計(jì)算又包括數(shù)據(jù)的獲取、處理以及提供服務(wù)三個(gè)部分。本文以玉米的生長(zhǎng)過程為例進(jìn)行監(jiān)測(cè)。首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，在這一環(huán)節(jié)需要在田間裝置各種濕度、溫度、光照的傳感器以及視頻監(jiān)控設(shè)備，并采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞桨驯O(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；在信息處理環(huán)節(jié)，要把之前收集到的信息進(jìn)行分析和識(shí)別并進(jìn)行有用信息的提取，并將這些信息結(jié)合玉米生長(zhǎng)的模型進(jìn)行適應(yīng)性的分析。采用這種方法進(jìn)行的信息收集，大多是視頻數(shù)據(jù)以及圖像信息，這就需要采用圖像處理方法將收集到的視頻、圖像信息轉(zhuǎn)化為語義理解，以此來分析玉米的具體長(zhǎng)勢(shì)，具體包括株高、整齊度、株行距等參數(shù)。最后就是將這些信息建立綜合計(jì)算模式來對(duì)信息進(jìn)行分析，并得出相應(yīng)的結(jié)論為決策者提供參考。

2情景感知技術(shù)的應(yīng)用論述

2.1三維數(shù)據(jù)場(chǎng)和農(nóng)業(yè)科學(xué)計(jì)算可視化

目前，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中，科學(xué)研究正在逐步向數(shù)字化、信息化方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)構(gòu)建起農(nóng)業(yè)科研發(fā)展環(huán)境，尤其是在大數(shù)據(jù)發(fā)展形式下，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在不同程度上為展開農(nóng)業(yè)科研工作提供大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)以數(shù)據(jù)為中心農(nóng)業(yè)科研模式體系也在發(fā)展中，農(nóng)業(yè)科學(xué)計(jì)算作為數(shù)字化農(nóng)業(yè)科研發(fā)展中心，可視化作為計(jì)算科學(xué)的主要趨勢(shì)，所以三維數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)科研計(jì)算可視化將會(huì)成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知情感與計(jì)算的主要發(fā)展形式。環(huán)境和作物作為科學(xué)計(jì)算和三維數(shù)據(jù)場(chǎng)所包括的兩個(gè)對(duì)象。一方面，從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集方面來講，在采集過程中，主要采集土壤、光照、氣候等各方面的信息，在一般狀況下，傳感器是以特殊形式展開設(shè)置的，所以根據(jù)其設(shè)置狀況，與有關(guān)模型發(fā)展體系相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)二維數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化。另一方面，根據(jù)農(nóng)作物發(fā)展自身來講，很多技術(shù)手段為支持農(nóng)作物性狀信息以及獲取微觀組織信息模式，也為農(nóng)作物自身的三維數(shù)據(jù)發(fā)展提供基本信息保障。

2.2認(rèn)知、感知的一體化

隨著軟件環(huán)境和硬件環(huán)境的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的情境感知也得到了發(fā)展，傳統(tǒng)的信息處理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，采集傳統(tǒng)信息與處理模式是對(duì)感知環(huán)節(jié)展開的，在采集數(shù)據(jù)過程中和處理數(shù)據(jù)過程中，主要包括視頻圖像、氣候環(huán)境、遙感影像等等多種形式的信息感知，但是根據(jù)在解析感知信息時(shí)以及認(rèn)知信息時(shí)仍然限制在一定范圍之內(nèi)，發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)認(rèn)識(shí)環(huán)境這一環(huán)節(jié)需產(chǎn)生很大的作用和需求，在這一環(huán)節(jié)中，也會(huì)不同程度上推進(jìn)感知信息認(rèn)知環(huán)節(jié)的發(fā)展，主要包括科學(xué)計(jì)算、理解語義、融合信息、分析數(shù)據(jù)、知識(shí)轉(zhuǎn)型等等方面上，可從一定程度上實(shí)現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。在采集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)中以及處理信息中，需要使感知體系與認(rèn)知體系有效結(jié)合，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理等工作中，可建立起數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高、信息反饋機(jī)制強(qiáng)等機(jī)制。所以，需要以感知數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)條件，以三維可視化物環(huán)境模型和數(shù)字化形式作為主要載體，實(shí)現(xiàn)感知與認(rèn)知統(tǒng)一協(xié)調(diào)計(jì)算發(fā)展模式。

2.3網(wǎng)絡(luò)三維交互式服務(wù)

從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展角度來講，定位功能不但限制在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，而且還需要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)會(huì)展、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、生態(tài)旅游、娛樂休閑等等服務(wù)上，尤其是一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，在這方面上的需求更大。提高網(wǎng)絡(luò)的訪問數(shù)量是為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有關(guān)產(chǎn)品服務(wù)和技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)提供了保障體系，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展起的人機(jī)交互界面和應(yīng)用程序也得到了快速發(fā)展。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)三維交互的綜合服務(wù)形式，儼然已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)情境的計(jì)算發(fā)展形式，也是對(duì)上文所講的三維數(shù)據(jù)模型的融合以及植物數(shù)字為基本核心的綜合計(jì)算統(tǒng)一應(yīng)用。為依據(jù)網(wǎng)絡(luò)三維交互的果樹生產(chǎn)過程中仿真應(yīng)用服務(wù)管理界面，此系統(tǒng)是以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)情境為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支點(diǎn)，對(duì)玉米真實(shí)環(huán)境的增長(zhǎng)作為感知信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)三維的互動(dòng)和展示。根據(jù)三維網(wǎng)絡(luò)實(shí)景交互狀況，在不同程度上為消費(fèi)人員建設(shè)起在線虛擬環(huán)境，主要包括農(nóng)事體驗(yàn)、認(rèn)種認(rèn)養(yǎng)、虛擬漫游等典型代表服務(wù)，這樣可加強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)功能，同時(shí)也能提升農(nóng)業(yè)的價(jià)值，推進(jìn)農(nóng)業(yè)快速轉(zhuǎn)型。

3結(jié)語

總之，情景感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下也取得了快速的發(fā)展。從情景感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也可以看出，未來的農(nóng)業(yè)是集生產(chǎn)、銷售、流通、服務(wù)于一體的現(xiàn)代綜合農(nóng)業(yè)，情景感知技術(shù)推動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：郭玉海，大專學(xué)歷， 吉林公主嶺國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)高新農(nóng)業(yè)發(fā)展局，農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)業(yè)教育。