大田農業物聯網概述
大田農業物聯網是物聯網開發技術在產前農田資源管理、產中農情監測和精細農業作業及產后農機指揮調度等領域的具體應用。大田農業物聯網通過采集實時信息,對農業生產過程進行及時的管控,建立優質、高產、高效的農業生產管理模式,以保證農產品的數量和質量。
大田農業是指大規模種植的農作物的農業生產,一般來說,大田農業與精細農業的概念是一個相對的概念。大田農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。大田農業主要體現了農業生產的規模化及“小土”變大田的思想,是我國推行現代化農業發展的必然選擇。
一般地,大田農業具有種植范圍廣、監測點多、布線復雜和供電難等特征。大田農業物聯網是農業物聯網的分支之一,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,實現墑情自動預報、智能決策灌溉用水量等。采用物聯網技術,進行精耕細作、準確施肥和合理灌溉是大田農業未來的發展目標。
大田農業物聯網相對精細農業物聯網,其系統更加先進。大田農業物聯網系統可隨著不同農業生產條件,如土壤類型、灌溉水源、灌溉方式及種植作物等統籌劃分各類型區,然后,再在各類型區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測點。通過灌溉預報和信息監測時報兩個系統,獲取農作物最佳灌溉時間、灌溉用水量等,定期向群眾發布,科學指導農民灌溉。
大田農業物聯網的特點
產前農田資源管理、產中農情監測和精準農業作業中應用的過程均可由大田農業物聯網技術來實現。實現過程主要包括在土地利用現狀數據庫的基礎上,融合“3S”技術來快速準確掌握基本農田利用現狀及變化情況的基本農田保護管理信息系統;通過對灌溉的時間和水量進行控制來自動獲取農作物需水量,然后建立智能利用水資源的農田智能灌溉系統;通過對土壤墑情的探測,進行墑情預測預警和遠程控制,進而為大田農作物提供適宜的水環境土壤墑情監測系統;在測土配方技術的基礎上,融合“3S”技術和專家系統技術,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,來估算肥料的施用數量、施肥時期和施用方法的測土配方施肥系統;通過采集、傳輸、分析和處理農田各類氣象因子,遠程控制和調節農田小氣候的農田氣象監測系統;根據農作物病蟲害發生規律或觀測得到的病蟲害發生前兆,提前發出警示信號、制定防控措施的農作物病蟲害預警系統等。
大田農業有兩個最大的特點:種植區域面積廣而且地勢平坦,以東北平原大田種植為典型代表;由于種植區域面積廣闊平坦,種植區域內氣候多變。由于這兩大特點,因此對傳統農業中的農業信息傳輸技術有很大要求,同時也需要物聯網平臺監控有很大范圍,而且傳輸信號的穩定性也會受到野外天氣的影響。通常情況下,大田作業過程中的農業物聯網監控大田農業數據的采集并不具有高頻性和連續性的特點,因而,遠距離下的數據的低速可靠性傳輸成為大田農業的一項技術需求。