农业物联网的发展趋势精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇农业物联网的发展趋势，期待它们能激发您的灵感。

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Key words： agricultural Internet of things；southwest area of Shandong Province；agriculture informatization；transformation

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0248-02

0 引言

鲁西南，即山东的西南部，广义上包括菏泽、济宁、枣庄，以菏泽市为主。地形东高西低，受自然环境影响，以平原农田旱地耕作为主，地区属暖温带季风型大陆性气候，光热充足，四季分明，但自然灾害频繁，加上农业基础设施建设滞后，规划化经营程度低，导致农业生产多数农民还凭经验施肥灌溉，缺乏科学指导，现代农业方面智能管理问题和困难，对农业可持续性发展带来严峻挑战，农业物联网在解决以上农业问题显得尤为重要。

1 农业物联网应用的背景及意义

我国农业正处于传统农业向现代农业转型时期，全面实践这一新技术体系的转变，网络信息化技术发挥独特而重要的作用。以欧美为代表的发达国家，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用“5S”技术（GPS、RS、GIS、ES、DSS）、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物进行精细化管理和调控，有力地促进农业整体水平的提高。目前我国正处在互联网快速发展的历史进程之中，我国高度重视互联网发展，21年前接入国际互联网以来，我们按照积极利用、科学发展、依法管理、确保安全的思路，加强信息基础设施建设，发展网络经济，推进信息惠民。随着工业互联网迅速崛起，物联网3.0时代悄然来临，这给未来农业物联网的发展标准化提供一个平台和发展空间。

物联网以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地，越来越多的人放弃了传统耕作模式，开始用传感器与农作物进行“交流”，成为智慧农业时代的“新农人”。这就是“农业物联网”，一个几年前还略显陌生的事物，如今却给我国的农业生产方式带来了深刻变革。

2 鲁西南地区农业现状及存在的问题

2.1 鲁西南地区农业现状

山东是传统的农业大省，而鲁西南地区以菏泽为例，菏泽是山东省传统的农业大市，粗放式农业耕作模式还处于主导地位，耕作方式受地理环境及天气影响，农业机械化水平不高，装备技术水平落后，抗自然灾害能力低下，资源不能科学利用，农民信息化意识薄弱，制约着农业可持续发展。

以大豆为例：大豆是鲁西南地区主要夏季播种物之一，种植规模每年都在百万亩以上，因自然灾害，据调查，2013年8月到9月，服务区域降水偏少，气温又高，受自然灾害影响，土壤含水量不足，导致大豆亩产减幅15.5%[1]。而2014年9月13日开始降雨，到16日降水量有地区高达96.9毫米，土壤水分含量极高，农民对土壤水分含量掌握很难达到精确。如果能做到科学种田，控旺防倒，土壤水分实时采集，土壤化肥营养元素，温度等信息农民及时获取并有效控制，实现农业生产的自动化、智能化，将大幅度提高农作物产量。实现从传统农业向现代农业的顺利过渡，必须依赖信息化，以农业信息化发展带动农业产业发展。

2.2 鲁西南地区农业存在的问题

农业的精细化要求：喜温植物不能长期忍受5度以下的低温，10度以下停止生长，如黄瓜，西葫芦，茄果类，菜豆等；耐热蔬菜生长温度要求在20至30度，要求昼夜温差不低于10度。但农民对农作物的生长环境主要依靠感官经验，而不是精确、可靠的量化数据，成功的种植经验不容易被总结和复制；完全依赖人工控制种植过程，无法对过程进行监督和控制，尤其以科研机构和大型种植基地为例，温室的种植往往是聘请农民工，由于缺乏有效的信息化手段，使得难于对他们工作的质量进行控制。

3 农业物联网应用下转型智慧农业的对策方案

3.1 方案目的及依据

借助物联网技术和云计算技术，在远程支持与远程服务平台上，建立智慧农业远程托管中心，实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等。

物联网技术在农业领域应用广泛：农业资源管理（农业土地资源、水资源、生产资料等）、农业生态环境管理（土壤、大气、水质、气象、灾害等）、生产过程管理（农业精耕细作、设备农业、健康养殖等）、农业装备与设施（工程检测、远程诊断、服务调度等）等方面。植物生长环境（土壤、水、大气）、生命信息（生长、发育、营养、病变、胁迫等），利用农用传感器“感知”信息，托普农业物联网技术，在农作物服务区内安装农业物联网监测设备，通过农业物联网技术实时监测生长环境信息，根据产生的智能监测信息对农作物进行精确管理，通过土壤湿度传感器对灌溉自动控制，完全实现自动化，以远程技术为服务手段，促进有机高效农业发展。

3.2 物联网技术下农作物信息管理系统控制平台建设方案

3.2.1 农作物信息管理系统架构

整个系统从下到上分感知层、网络层、应用层三次架构如图1所示。

感知层：传感器的选择，满足露天农田中土壤温湿度、土壤养分、光照、风向等数据的采集。

网络层：搭建无线传感器网络，做好节点的部署；移动互联的应用，满足大数据的传输。

应用层：动态实时监控，专家系统，手机APP的开发，食品溯源系统的建立。

3.2.2 系统实施方案

系统感知层的农用传感器等设备[2]，检测环境中的物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到远程对生产环境监控。达到增产、改善品质、适应需求、提高经济效益的目的。

建立无线网络传输层，通过PAN网络、LAN网络、WAN网络将感知层获得的农作物信息数据实时上传到控制监控平台，控制监控平台做出的控制反馈到感知层。

利用云计算、模糊识别等智能计算机技术，监控平台海量的数据和信息进行分析和处理，对农作物的生产过程进行实时监管和控制。构建农业物联网信息管理系统，在农作物生产过程中，对作物的生长环境等智能化监控，不仅节省了大量的人力资源，而且降低生产成本，提高产量，达到规范化和网络化管理。

4 农业物联网鲁西南农业信息化建设中的发展趋势

鲁西南农作物种植过程中受自然天气影响很严重，信息化建设对鲁西南农业发展至关重要。农业物联网鲁西南农业信息化建设中的发展趋势有：

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我国传感器行业近几年呈现持续增长的趋势，增长幅度超过20%，未来将在物联网、汽车、机器人、可穿戴设备等产业的需求拉动下，呈现快速的发展。本文针对目前传感器市场的现状，从技术层面和应用领域层面提出了未来传感器行业的发展趋势。

【关键词】传感器 技术发展 应用趋势

中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过20%，传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。目前我国从事传感器的生产和研发的企业已经多达1700多家，所生产的产品覆盖工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境检测、安全保卫、家用电器、医疗诊断、交通运输等领域。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力，而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展，传感器也在不断的更新发展。传感器的市场规模也将在市场需求额推动下大幅增长。据预测，未来几年，中国传感器市场规模在物联网、智能化浪潮等的推动下，将达到1200亿元左右。

传感器产业的发展将在市场需求的推动下不论是在技术层面还是在应用领域方面，都将呈现崭新的趋势。

1 技术发展趋势

从技术发展来看，未来传感器技术的发展趋势主要体现在以下几点：

（1）利用新的理论、新的效应研究开发工程和科技发展迫切需求的多种新型传感器和传感技术系统。随着科技的发展以及传感器在各个领域的应用，人类社会对传感器提出的更高更新的要求。

（2）侧重传感器与传感技术硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验，从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率，降低成本，节约资源与能源，减少对环境的污染。这种充分利用已有微细加工技术与装置的做法已经取得巨大的效益、极大地增强了市场竞争力，例如：80年代进口一套AE传感器及其住处预处理硬件的成本已被降至原来的百分之几到千分之几，使我国经“七五”和“八五”攻关的产品化系统处于无力竞争的地位。后者采用独创的宽带高精度AE传感器和厚膜集成电路预处理硬件，但其成本仍比国外先进的产品高数倍到数十倍。在微小型化中，为世界各国注目的是纳米技术。

（3）集成化。进行硬件与软件两方面的集成，它包括：传感器阵列的集成和多功能、多传感参数的复合传感器（如：汽车用的油量、酒精检测和发动机工作性能的复合传感器）；传感系统硬件的集成，如：信息处理与传感器的集成，传感器―处理单元―识别单元的集成等；硬件与软件的集成；数据集成与融合等。

（4）研究与开发特殊环境（指高温、高压、水下、腐蚀和辐射等环境）下的传感器与传感技术系统。这类传感器及传感技术系统常常是我国缺少的一类高新传感技术和产品。

（5）对一般工业用途、农业和服务业用的量大面广的传感技术系统，侧重解决提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的问题，以适应工农业与服务业的发展，保证这种低技术产品的市场竞争力和市场份额。

（6）彻底改变重研究开发轻应用与改进的局面，实行需求驱动的全过程、全寿命研究开发、生产、使用和改进的系统工程。

（7）智能化。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合，发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。

2 应用趋势

从传感器的应用领域来看，未来传感器在以下几大领域的应用需求将会大幅增长。

2.1 汽车产业：智能化升级，传感器先行

在科研、产业和政府的合力之下，全球汽车智能化升级的浪潮正奔腾而来。当下的智能汽车仍处于产业链发展由第一阶段（以汽车制造商为中心）向第二阶段（汽车制造商与电信运营商、汽车电子厂商、软件厂商影响力此消彼长）过渡的初期，短期内需求增长最为确定的零部件主要是智能感知设备，尤其是包括摄像头、车用雷达在内的各类传感器等。

2.2 机器人：产业迎来爆发，拉动传感器需求

人工替代和产业升级两大因素驱动我国工业机器人市场快速增长，而家用服务机器人相对于人工成本的上升正显现出越来越高的性价比。未来以e-皮肤为代表的高智能化零部件投入机器人生产制造将大大提升单个机器人使用传感器的数量。叠加机器人需求的爆发性增长，相关传感器未来几年的增速有望远远超过工业机器人行业或服务机器人行业的需求增速。

2.3 可穿戴设备：巨头竞相布局，传感器点石成金

全球几大消费电子巨头纷纷抢占可穿戴设备市场，其中以谷歌眼镜为首的综合智能终端最具平台潜质，很可能成为继电视、电脑、手机之后的“第四平台”预计到2016 年可穿戴设备的市场规模将达100 亿美元。传感器已成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。未来可穿戴设备的发展将会拉动对传感器的市场需求。

2.4 物联网：政策大力推动，传感器基础必备

目前，我国物联网应用已经进入到实际运用阶段，并且随着我国近几年物联网产业政策的密集出台，以及关于物联网各种发展专项资金的突出，我国物联网产业将出现井喷式的发展，而作为物联网产业链上游的传感器，并且传感器是整个物联网产业中需求量最大和最为基础的环节，将随着物联网的逐步普及，未来将对传感器的市场需求产生很大的拉动。

我国传感器行业市场进入壁垒比较低，市场竞争激烈，整个市场基本处于完全竞争的状态，企业如何能够从众多的竞争对手对手中脱颖而出，迅速的占据市场份额。关键就看企业能否掌握未来技术发展趋势，加大技术研发，并且迅速布局下游应用领域，取得先发优势。所以，企业在发展过程中，要紧贴市场脉搏，根据市场需求，加大研发投入，争取在快速发展的下游应用领域占据一定的市场份额，保持企业的可持续增长能力。

参考文献

[1]北京智道顾问有限责任公司.中国传感器行业研究报告[Z].2012.

[2]安信证券.安信证券传感器行业研究专题[Z].2013.

[3]前瞻网.2013-2017中国传感器制造行业发展前景及投资预测分析报告[Z].2014.

[4]新华网.智能传感器发展趋势分析[Z].2013.

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1、软件工程。软件工程专业近些年来的就业情况一直比较不错，算是计算机相关专业中的佼佼者。软件工程有三个特点，其一是注重基础知识的同时也注重学生实践能力的培养；其二是软件工程专业与IT行业的结合比较紧密；其三是紧跟技术发展趋势，从近些年来的毕业设计就能够体现出来。

2、物联网工程。随着5G标准的落地，未来物联网领域将迎来广阔的发展空间，而且物联网作为产业互联网的重要基础，所以物联网领域将陆续释放出大量的就业岗位。未来智慧城市、车联网、工业物联网、农业物联网、移动互联网、可穿戴设备等领域将有广阔的发展空间，而这些领域都需要大量的物联网专业人才。

3、大数据。当前正处在大数据时代，大数据技术目前也正处在落地应用的初期，随着大数据逐渐落地到广大的传统行业，未来大数据领域将有大量的就业岗位。从大数据未来的发展趋势来看，大数据人才的就业面还是比较广泛的，不仅可以就业到科技行业，也可以就业到金融、交通、教育等传统行业。

4、人工智能。当前人工智能是市场的热点之一，所以不少大型互联网公司都陆续开始布局人工智能领域，目前人工智能领域的人才缺口还是比较大的。虽然目前本科阶段开设人工智能专业的学校比较少，但是相信未来会有更多的高校会陆续开设人工智能专业。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：物联网；NB-IoT；低速率窄带

1 NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状

移动通信近年来从人与人的联接，开始拓展到人与物的联接以及物与物的联接。NB-IoT是全球第三代合作伙伴计划（3GPP）提出的面向长距离、低速率、低功耗、多终端业务的物联网技术，具有低功耗、低成本、高覆盖、强连接等四大优势，全面超越其他技术，成为最适合长距离、多终端物联网业务的通信技术[1]。

我国企业参与的NB-IoT技术标准迅速确立，NB-IoT技术协议于今年6月16日获得了3GPP无线接入网（RAN）技术规范组会议通过，是3GPP 2016年提出的三个技术标准之一。标准确立的高效率体现出市场对该技术落地实施的迫切需求。NB-IoT是由华为、沃达丰和高通等共同提出的NB-Clot技术和爱立信提出的NB-LTE技术相结合而发展起来的，我国的华为和中兴公司对此做出了重大贡献。通过参与技术标准的制定，企业不仅推动了技术发展，引领了产业进步，更重要的是掌握了行业核心技术，取得了发展主动权。

随着技术和相关器件的成熟，截至2015年第四季度，国内模块市场整体规模已超过3000万。且据TSR预测，从2015到2020年，全球蜂窝M2M模块应用的主要垂直市场分别是智能交通、远程监测与控制、智能电表、安防以及移动支付，其总量将从9800万片增长至1.9亿[2]。

2 NB-IoT低速率窄带物联网通信技术发展趋势

原来大部分产品都是以手机为核心，所有物联网产品都是周边配套的产品。在物联网时代，物联网将彻底打破移动互联网时代以单一载体（智能手机终端）为特征的网络架构和商业模式。因为NB-IoT在消费级领域将爆发出一个非常大的市场规模，它将形成真正意义上的万物互联的形态。

物联网将建立一种以感知、云计算和大数据为核心的商业生态模型。NB-IoT标准推动物联网新发展，大大增强物联网的普及率，为消费类电子企业带来下一个值得期待的潜在市场，物联网产业的发展趋向于扁平化，中国的技术和市场将和全球产业链趋于同步，最终实现万物互联。

NB-IoT适合的垂直应用场景如下：

公共事业：智能水表、智能水务、智能气表、智能热表等。

智慧城市：智能停车、智能路灯、智能垃圾箱、智能窨井盖。

消费电子：独立可穿戴设备、智能自行车、慢病管理系统、老人小孩宠物管理。

设备管理：设备状态监控、白色家电管理、大型公共基础设施管理、管道管廊安全管理。

智能建筑：环境报警系统、中央空调监管、电梯物联网、人防空间覆盖。

智慧物流：冷链物流、集装箱跟踪、固定资产跟踪、金融资产跟踪。

农业与环境：农业物联网、畜牧业养殖、空气实时监控、水质实时监控。

其他应用：移动支付、智慧社区、智能家居、文物保护、可穿戴智能设备。

农业物联网通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有线等方式，主要问题集中在网络覆盖、供电和成本方面。NB-IoT技术和传感器结合，全密封外壳，低成本、散布在田野、水下、山林，只要网络覆盖到位，可辅助农业生产上升一个大台阶。对于城郊和一些覆盖到位的区域，NB-IoT可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附加值的农业生产流通领域。

预计2016年全球智能水表安装数将上升到3250万只，占全部水表的比例将超过30%。目前，中国智能水表安装比例仅为15%，预计从2016年起年均复合增长率超过30%。水表的增量市场大多采用M-Bus总线通信。水表的存量市场是无线水表的机会。无线水表的施工简单，因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题。

参考文献

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>> 基于XML技术农业专家系统知识库的研究 基于专家系统的自适应远程教育平台的研究与实现 基于专家系统的CSCL系统的设计与实现 基于专家系统的智慧农业管理平台的研究 基于BrainCell专家系统的实例研究 基于故障诊断专家系统的研究 专家系统中基于Jess的推理研究 基于的无公害辣椒专家系统的设计与实现 基于规则的公交识别专家系统设计与实现 基于Prolog服装导购专家系统的设计与实现 RHD诊断专家系统的研究与设计 脑电图分析专家系统的设计与实现研究 基于专家系统技术的网络计划工期估算研究 基于故障树与神经网络技术的故障诊断专家系统构建研究 基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 基于物联网技术的社区帮扶人员管理系统研究与实现 农业专家系统的自动测试 基于物联网技术的智能农业应用系统 基于GPRS温室农业环境监测专家系统的建立 基于概念图的教学专家系统 常见问题解答 当前所在位置：l.

[3] RS485总线型土壤温度及水分传感器说明书[DB/OL]..

[5] 肜丽，徐大伟.物联网在豫南地区智能农业中的应用研究[J].信阳农业高等专科学校学报，2012（6），22（2）：124-125.