果樹栽培管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探討

劉國(guó)利

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和物體的有效連接，借助信息的采集和交換，實(shí)現(xiàn)跟蹤檢測(cè)的目的。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到果樹栽培管理中，能夠提高管理水平，降低工作的難度。該文從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)出發(fā)，就其在果樹栽培管理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和討論，希望實(shí)現(xiàn)果樹栽培管理的現(xiàn)代化和數(shù)字化。

關(guān)鍵詞：果樹;栽培管理;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);數(shù)字化;現(xiàn)代化

果樹產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，其發(fā)展情況對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接影響，甚至可能會(huì)影響農(nóng)業(yè)體系架構(gòu)。新的發(fā)展環(huán)境下，伴隨著生產(chǎn)力水平的提高，人們對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷加大，現(xiàn)有的果樹栽培管理辦法效率較低，并不能很好地滿足果業(yè)發(fā)展的需求，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)麡湓耘喙芾淼姆椒ㄟM(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)果業(yè)的健康發(fā)展。

1 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

1.1 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息發(fā)展到一定階段后的產(chǎn)物，從技術(shù)層面對(duì)其進(jìn)行分析，物聯(lián)網(wǎng)是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠通過在物體上安裝智能感應(yīng)裝置的方式，借助網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)教囟ǖ男畔⑻幚碇行?，?shí)現(xiàn)人物之間、物體之間的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，使得人類社會(huì)與物理系統(tǒng)之間得到了整合，生產(chǎn)與生活方式變得越發(fā)精細(xì)化，將社會(huì)推進(jìn)到了萬物互聯(lián)的時(shí)代。

1.2 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備幾個(gè)顯著特點(diǎn)：一是覆蓋面積廣、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多。物聯(lián)網(wǎng)本身屬于物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，包含了物與物、人與物的連接，經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物體的使用和管理，可以為人們的日常生活提供便利。在現(xiàn)實(shí)生活中，物品數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人的數(shù)量，可以說無處不在，這也使得物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出了多節(jié)點(diǎn)、廣覆蓋的特點(diǎn)，從節(jié)約成本的角度，物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)置需要采用封閉或者遠(yuǎn)程無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)信息的傳遞。二是安全性和可靠性的要求較高。在物聯(lián)網(wǎng)中，無論是管理對(duì)象還是遠(yuǎn)程監(jiān)控，基本都會(huì)具備私有特性，這也使得物聯(lián)網(wǎng)信息特征表現(xiàn)出了非常明顯的專有性、封閉性以及安全性，以其中的安全性為例，可以分為用戶接入安全和信息傳輸安全，用戶接入安全指必須是特定的合法用戶，才能夠接觸到特定物品信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定物品的管控;信息傳輸安全則是要求信息傳輸過程中不會(huì)出現(xiàn)非法竊取的情況，如果無法滿足，則存在于物聯(lián)網(wǎng)中的物品信息將會(huì)變得混亂，給個(gè)人、單位乃至國(guó)家?guī)聿槐匾膿p失。三是網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行及管理。為了能夠更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中對(duì)于高可靠性和安全性的要求，必須設(shè)置完善的管理網(wǎng)絡(luò)，確保信息傳輸與用戶訪問的順利實(shí)施，同時(shí)也應(yīng)該將物聯(lián)網(wǎng)的管理交給專業(yè)的運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)，提升管理的效果?；诖耍锫?lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理選擇。

2 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果樹栽培管理中的應(yīng)用

2.1 ? 環(huán)境監(jiān)測(cè)

想要保證果樹栽培管理的效果，得到優(yōu)質(zhì)的水果產(chǎn)品，必須做好果樹生長(zhǎng)環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到果樹生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，能夠借助相應(yīng)的終端監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)果樹生長(zhǎng)過程中環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括土壤溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度等，設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過處理后，會(huì)被傳輸?shù)郊夹g(shù)人員，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析整合，技術(shù)人員能夠?qū)麡渖L(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行分析，及時(shí)找出存在的問題，制訂出切實(shí)可行的治理措施，有效避免果樹蟲害和病害，保證水果的產(chǎn)量與品質(zhì)。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對(duì)果樹生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，降低人員工作量，而先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，使得果樹生長(zhǎng)的質(zhì)量得到了提高，人們對(duì)于優(yōu)質(zhì)水果的需求也得到了滿足，能夠推動(dòng)果樹產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。另外，通過在果樹園內(nèi)安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備的方式，能夠更好地對(duì)果樹的生長(zhǎng)進(jìn)行保護(hù)，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于果樹生長(zhǎng)信息的長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)異常的情況下，還會(huì)向管理人員發(fā)送相應(yīng)的告警信息，督促其及時(shí)進(jìn)行處理。監(jiān)測(cè)終端設(shè)備還具備故障管理、信息加密等功能，能夠切實(shí)保障果樹生長(zhǎng)過程中的信息安全，避免出現(xiàn)信息截取的情況。例如，2012年，王文山等人借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出了一種基于嵌入式的果園環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集終端，并將其運(yùn)用到了山東棲霞果園，取得了良好的效果;2013年，徐興等人結(jié)合山地橘園中果樹生長(zhǎng)環(huán)境差異巨大，氣候復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，完成了對(duì)橘園生長(zhǎng)環(huán)境信息的可靠監(jiān)測(cè)，試運(yùn)行結(jié)果顯示，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確;2014年，岳學(xué)軍等人設(shè)計(jì)出了基于ZigBee-GPRS網(wǎng)關(guān)及WSN的果園環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，支持互聯(lián)網(wǎng)、GPRS與WSN的數(shù)據(jù)傳輸，使得遠(yuǎn)程果園環(huán)境實(shí)時(shí)檢測(cè)成為現(xiàn)實(shí)。

2.2 ? 生產(chǎn)管理

在傳統(tǒng)的果園管理中，采用的多是粗放型管理方法，其會(huì)對(duì)果樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成一定阻礙，存在施肥、灌溉方式不合理、病蟲害質(zhì)量難度大等問題。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到果樹栽培管理中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于果園的精細(xì)化管理，進(jìn)一步提升果樹生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的智能化程度，幫助管理人員實(shí)時(shí)獲取果樹的生長(zhǎng)狀態(tài)，明確病蟲害以及土肥水狀況，做好科學(xué)調(diào)控工作。在果樹生產(chǎn)管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是信息收集與監(jiān)控。可以在果園內(nèi)設(shè)置大量傳感器設(shè)備和傳輸設(shè)備，就果樹的生長(zhǎng)信息進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，并將采集到的信息傳輸給相應(yīng)的監(jiān)控平臺(tái)，以基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)設(shè)備為支撐，能夠?qū)邮盏降男畔⑦M(jìn)行有效處理，配合高清攝像等先進(jìn)技術(shù)，清晰地展現(xiàn)果樹生長(zhǎng)狀態(tài)，方便技術(shù)人員進(jìn)行分析，對(duì)果樹生長(zhǎng)中存在的異常狀況進(jìn)行改善的同時(shí)，也可以在一定程度上降低管理成本，借助高清圖像，對(duì)果樹的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程探測(cè)，確保管理人員能夠更加準(zhǔn)確地了解果樹的生長(zhǎng)狀態(tài)，推動(dòng)技術(shù)手段的改進(jìn)，也可以將果樹的生長(zhǎng)情況直觀地展現(xiàn)在消費(fèi)者面前，確保消費(fèi)者可以了解果園的生長(zhǎng)環(huán)境及水果的生長(zhǎng)過程，提升消費(fèi)者對(duì)于果品質(zhì)量的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)果品增值。二是信息處理。相關(guān)設(shè)備能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M(jìn)行處理并反饋到監(jiān)管中心，管理人員可以借助計(jì)算機(jī)或者智能手機(jī)完成信號(hào)的接收，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地監(jiān)控，保證了果樹管理的效率和效果。另外，智能檢測(cè)設(shè)備的使用，能夠幫助管理人員更好地檢測(cè)施肥、灌溉等細(xì)節(jié)方面存在的差異性，通過合理設(shè)置節(jié)點(diǎn)的方式，對(duì)施肥量和灌溉量進(jìn)行合理控制，促進(jìn)果樹的健康成長(zhǎng)。

2.3 ? 溯源管理

最近幾年，伴隨著果樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，果品成為我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)產(chǎn)品之一，但是就目前來看，我國(guó)果樹生產(chǎn)栽培管理技術(shù)相對(duì)落后，存在施肥不合理、用藥不恰當(dāng)?shù)葐栴}，部分果品可能出現(xiàn)農(nóng)藥殘留或者有害元素污染的情況，嚴(yán)重影響了水果的質(zhì)量安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)果品的全方位檢測(cè)，不同流程有著不同的監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)方法，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于果品質(zhì)量和安全的溯源管理，例如，借助二維碼標(biāo)記技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)智能信息平臺(tái)，可以就所有果品的參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若市場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥殘留超標(biāo)的果品或者有害元素污染的果品，通過相應(yīng)的電子標(biāo)簽信息，能夠迅速查找到果品產(chǎn)地，為果品的調(diào)查和回收提供便利，切實(shí)保證果品的質(zhì)量和安全。

2.4 ? 科學(xué)研究

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，科研技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于跨區(qū)域的科研交流和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠?qū)ξ淖?、圖像和聲音等信息進(jìn)行集成，科研人員也可以借助相應(yīng)的終端設(shè)備參與遠(yuǎn)程數(shù)字視頻會(huì)議，將需要交流的信息通過文字、圖片和視頻等形式，發(fā)送到服務(wù)器終端，實(shí)現(xiàn)與其他科研人員的遠(yuǎn)程溝通和交流。利用智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以得到果樹的生長(zhǎng)信息及環(huán)境信息，也能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)式來對(duì)果樹生長(zhǎng)過程中的生態(tài)及生理機(jī)制進(jìn)行概括。經(jīng)過長(zhǎng)期積累后，能夠建立起包含各類生態(tài)及生物因子的數(shù)據(jù)庫(kù)和模型參數(shù)，以此為基礎(chǔ)，能夠建立起果樹生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)模型以及會(huì)對(duì)氣候、產(chǎn)量等產(chǎn)生影響的相關(guān)因子動(dòng)態(tài)模型。結(jié)合上述模型，科研人員能夠更好的獲取果樹的生長(zhǎng)狀態(tài)與環(huán)境脅迫信息，為各級(jí)管理部門和果農(nóng)提供更加全面的信息，提升果品管理的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，使得其在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，將其應(yīng)用到果樹栽培管理中，能夠促使其朝著自動(dòng)化和科學(xué)化的方向轉(zhuǎn)變，提高果品的品質(zhì)和產(chǎn)量，也能夠建立起實(shí)時(shí)、高效、共享的果樹信息化管理系統(tǒng)。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中，先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用是一種必然，不過也需要做好長(zhǎng)期的探索工作，這樣才能將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)最大限度的發(fā)揮出來。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周鵬程，杜海燕，趙芳，籍藝文.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果樹管理中的應(yīng)用[J].山西果樹，2019，（06）：43-44，47.

[2] 張欣媛，樊杰，徐晗歆.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的果樹農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2019，9（10）：92-94，96.

[3] 段遵芳.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果樹管理中的應(yīng)用初探[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2019，39（23）：28-29.

[4] 解京璐.基于物聯(lián)網(wǎng)的果樹病蟲害智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].新農(nóng)業(yè)，2019，（14）：29.

[5] 杜海燕，王越.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果樹產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2018，（02）：12-14.