以互联网与智慧农业软件融合助推农业可持续发展.pdf

2024 年 7 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture智慧农业以互联网与智慧农业软件融合助推农业可持续发展韩羽轩，杨佳*，秦昕锐，张晟，宫经铭，刘宏宇，班兆泽（吉林建筑大学，长春 130118）在当前科学技术进步、生产力水平飞速提高的背景下，农业的发展必须跟上时代的步伐。粮食增产、可持续农业和数字技术之间的交汇点创造出崭新的前景，为解决日益紧迫的全球粮食需求和可持续性挑战提供了希望。物联网、大数据分析和人工智能的广泛应用，不仅提高了农业生产的效率，还有助于资源的智能化管理和决策支持。这种融合为农业可持续发展提供了强大推动力。通过云计算、大数据、物联网等现代信息技术，利用智能农业机械装备，根据生产环境的不同，灵活地进行感知、预警、分析等，为农业生产提供精准化种植、智能管理、智能决策等，实现农业生产环境的智能化1。从种植到市场分销，数字技术在粮食供应链中的应用也提高了粮食生产的安全性，提高了透明度和质量控制。虽然面临数字鸿沟、数据隐私和政策的挑战，但农业的智慧化打开了通往未来可持续、有保障的粮食供应的大门，为全球社会和环境带来了巨大的潜力和希望。1互联网对农业发展起到的关键性作用互联网在农业中的作用正在逐步深化和拓展，为农业生产、管理和营销带来了翻天覆地的变革。随着信息技术的飞速发展，农业互联网为农业提供了丰富的资源，正成为推动农业现代化的重要引擎。农业从业者可以通过互联网获取实时的气象数据、土壤质地、植物生长状况等农业生产相关信息。这使得农民能够更加科学合理地进行农事决策，优化种植结构，提高农产品的产量和质量。互联网为农业提供了先进的技术支持，智能农机设备、传感器、遥感技术等先进技术通过互联网实现了有机融合，构建了智基金项目：2023 年吉林省大学生创新创业训练计划项目（S202310191069）*通信作者：杨佳（1982-），女，硕士，副教授。研究方向为电子信息工程。摘要：互联网与智慧农业软件的融合代表现代农业领域的一场数字化的技术革命。两者的融合为农民带来前所未有的机遇。通过互联网和智慧农业软件的有机结合，帮助农民更精确地监测和管理农业生产过程，提高生产效率，减少资源浪费，从而促进农业数据交互和信息共享，实现更加精细化的农业生产管理。该文通过对互联网和智慧农业软件在农业未来发展中的关键作用、国内外智慧农业发展趋势以及我国智慧农业发展问题的分析，对智慧农业未来前景进行展望，两者的结合将推动农业产业链的全面发展。随着互联网技术的不断进步和应用场景的不断扩展，未来的农业生产将朝着智能化、高效化、可持续的方向发展，互联网与智慧农业软件的融合将越来越紧密。关键词：互联网；智慧农业；农业管理；农业监控；信息共享中图分类号院TP391文献标志码院A文章编号院2096-9902渊2024冤07-0005-04Abstract:The integration of Internet and smart agriculture software represents a digital technological revolution in the field ofmodern agriculture.The integration of the two brings unprecedented opportunities for farmers.Through the organic combination ofInternet and smart agriculture software,we can help farmers monitor and manage the agricultural production process more accurately,improve production efficiency and reduce the waste of resources,so as to promote agricultural data exchange and information sharingand achieve more refined agricultural production management.Based on the analysis of the key role of Internet and smartagriculture software in the future development of agriculture,the development trend of smart agriculture at home and abroad,andthe development of smart agriculture in China,this paper predicts the prospect of smart agriculture.It is believed that thecombination of the two will promote the all-round development of the agricultural industry chain.With the continuous progress ofInternet technology and the continuous expansion of application scenarios,the development of future agricultural production willbecome intelligent,efficient and sustainable,and the integration of Internet and smart agriculture software will be closer than everbefore.Keywords:Internet;smart agriculture;agricultural management;agricultural monitoring;information sharingDOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.0025-2024 年 7 期智慧农业智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture能化的农业生产体系。农民可以远程操控农业机械，实时监测土壤水分、作物生长状态，以实现更加精准的农业生产管理。同时，互联网也极大地促进了农产品的市场化。通过电商平台，农产品能够更加便捷地进入市场，农民可以直接将产品销售给消费者，减少中间环节，提高农产品的附加值，这为农民提供了更多的销售渠道，提高了农民生产的积极性，有效提升了农业经济效益。互联网在农业信息化管理方面也起到了积极作用。农业大数据、云计算等技术的应用，使得农业生产管理更加智能化、高效化。农业从业者可以通过数据分析，更好地了解市场需求、制定合理的生产计划，提高资源利用效率。1.1实时信息获取首先，在“互联网+”背景下，信息技术发展迅猛，能够为现代农业的发展提供数据支撑，如农业生产的细节、具体的作物情况、农业的投入和生产资金等。通过对资料的整理，可以对所获得的信息进行及时的分析，使人们能够更好地了解当前的农业科技发展动态。在网络环境下，这些资料不但可以被安全地保存，也方便了人们的及时查阅和使用。通过实时的市场行情信息，农户可以在最合适的时间把自己的农产品销售出去，从而得到一个较好的价格，获得更高的利润。其次，在“互联网+”背景下，各类通信工具层出不穷，电脑和手机除了可以传递农业科技及生产相关资讯，也可以通过数据库，对当地的气候状况、土壤的土层环境、动植物的生长情况有一个更加全面的了解。农业生产技术及病害预警有助于农户对可能出现的诸如虫害等问题进行预警，以降低农作物的损失。该研究成果可为我国农业可持续发展提供技术保障。例如，农户利用气象站及相关软件可获得精确的气象资料，如雨量、温度、湿度等，以便更加合理地安排灌溉、施肥及种植的最佳时间和方式。1.2农业管理和监控农民可以通过互联网连接农业设备和智能传感器，实时监控土壤质量、作物生长情况和资源利用。这种远程监控不仅提供了关键的数据，也为农民提供了能够更加精确管理农田的途径。农业管理软件和应用程序使农民能够创建数字地图，标识土壤类型、湿度、肥力等关键指标。这些数字地图可用于确定最佳种植位置和施肥计划。传感器技术还可以监测气温、湿度、土壤含水量等变量，为农民提供实时数据，对灌溉方式及应用农药剂量的选择提供决策支持。此外，农业管理软件还可以帮助农民规划作物轮种、管理库存、跟踪成本和产量，以及预测生产季节的结果。这一综合管理和监控方法有助于农民优化资源利用、减少浪费，同时最大程度地提高产量。这不仅有益于农民的经济发展，还有助于农业的可持续化发展，包括土壤、水资源的管理和保护。在现代农业中，互联网在农业管理和监控作用方面已经成为不可或缺的工具，为提高农业生产效率和可持续性做出了显著贡献。2互联网与智慧农业软件融合发展现状2.1国外现状国外在互联网与智慧农业软件融合发展上已取得了一定的进展。许多国家都在利用互联网和先进技术来提高农业生产效率、优化资源利用以及改善农业管理方式。美国是发达国家中发展智慧农业的典型代表，实施了成本较高的智能化精准智慧农业。美国利用气象卫星、农业卫星和农业信息化平台，24 h 不间断地监测农业资源，向有关部门实时传输天气、病害等数据，农业生产效率明显提高。美国鼓励发展家庭农场模式，集约化程度更高，规模效益明显，与智慧农业相关的科学技术得到了更高层次的应用2。日本土地资源严重缺乏，人地矛盾突出，严重制约了农业三要素的横向扩展。由于日本智慧农业技术发展迅速，通过不断提高农业产业化、自动化程度，走集约型的道路，通过这种形式来弥补资源不足的缺陷，使农产品的产量和品质都得到了提升。日本政府十分看重智慧农业的整体建设，无论是在技术人才还是资金投入，都给予了大力支持2。2.2国内现状我国政府采取了一系列措施，促进现代化农业与现代化信息技术深度融合。中共中央 国务院关于做好2023 年全面推进乡村振兴重点工作的意见 中指出，要培育乡村新产业新业态，深入实施“数商兴农”和“互联网+”农产品出村进城工程，推进智慧农业发展。我国土地种植逐渐向着集中化方向发展。随着物联网时代的到来，未来农业和科技的结合，将是提高我国农业化水平的必经之路。智慧农业信息系统的研发、推广及应用，能够在很大程度上提升现代化蔬菜种植的水平，在一定程度上减少种植和栽培成本，缩短种植时间，提升农产品种植效益。温室种植可以通过改变温室环境条件，能在不适宜种植生产的季节为植物提供可生产的环境，可以有效提高单位种植面积的利用率，从而在农业种植中获得更大的收益3。精细调控种植环境中的湿度、温度、气压、风速、降水、CO2浓度、pH和养分等，是当前农业生产中迫切需要解决的难题。在满足以上功能要求的情况下，系统应该尽可能地改善传感器测量频率、节点功率消耗、无线传输距离和数据传输延迟6-2024 年 7 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture智慧农业等方面的性能指标。由此看来，迅速发展的智慧农业软件，正在重新塑造农业发展方式，为农民提高生产效率、优化资源利用提供更多工具和资源。这一趋势将继续推动农业的数字化，为可持续农业和粮食安全做出更大的贡献。3我国智慧农业发展存在的问题3.1农村的基础设施建设不完善和信息化程度较低智慧农业发展的主要障碍之一是农村基础设施和信息化程度的相对滞后。不少农村地区还面临电力供应不足、交通不便、水资源管理不善等基础设施建设难题。部分农村地区由于仍然存在电网建设滞后问题，电力供应不稳定现象时有发生，这制约了现代化农业设备的普及和使用。而且，由于农村交通基础设施建设不够完善，造成农产品运输费用居高不下。这不仅加重了农民的经济负担，更重要的是影响了农产品在市场上的竞争力。农村地区缺乏现代化的水资源管理系统，导致水资源管理不善，时常出现水资源浪费和分配不均衡问题，影响了农业生产的稳定性和效益。较低的农村信息化水平也是制约智慧农业发展的关键问题。互联网普及速度相对较慢、数字化基础设施薄弱、信息化程度较低等因素限制了农民接触和应用新兴技术，使得农业生产方式相对滞后。加强农村基础设施建设和信息化水平提升是解决这一问题的关键，需要政府、企业和社会各方形成合力，加大对农村电力、交通、水利等基础设施的投资力度，促进农村基础设施现代化建设。同时，通过制定扶持政策、加大资金扶持力度等方式，加强农村信息化基础设施建设，提高互联网普及程度，提升农民数字化素养，使其与信息社会更好地融合。通过加强科技创新和知识普及，引导农民更好地利用先进技术，提高农业生产的智能化水平。培训计划、信息中心的设立以及与城市地区的合作机制的建立，都是推动农村信息化水平提升的有效手段。3.2智慧农业研究体系不够完善虽然我国重视发展智慧农业，但目前还处于初级发展阶段，智慧农业科研体系还不健全，“产-学-研-推”的衔接还有待加强，科研型企业发展的重视程度和自身研究能力不足，仅靠少数科研单位的合作和成果转化，难以实现农业技术的突破和大范围推广，难以有效地转化为智慧农业的生产力4。智慧农业涉及农业、信息技术、人工智能等多个学科领域。但是，目前尚未形成一个完整的、跨学科的智慧农业研究体系，导致相关研究过于分散，缺乏整体性的战略规划和系统性的智慧农业标准。智慧农业需要大量的实验数据和标准体系来支持其科研工作。然而，目前存在着数据来源不足、不同研究机构采集的数据标准不一致等问题，使得科研成果的比较和推广应用受到一定的制约，也缺乏前沿技术的创新和应用。尽管一些基础的智慧农业技术在实际应用中取得了一定成果，但前沿技术领域的研究创新与国际先进水平相比还存在不足，影响了我国智慧农业整体竞争力的提升。智慧农业科研机构之间的协同合作还需要进一步加强，科研机构之间信息沟通不畅、资源共享不足，导致了科研力量的分散和效果不显著。解决这一问题的关键在于构建以农业高等院校、科研院所、农业企业为主体，以产学研、科企农紧密合作为纽带，以多元开放、集成创新为特征的智慧农业科技创新体系，加强农业科技创新能力建设，并推进农业科技进步。注重科技推广和服务水平，通过实施科技入户工程、新型农民培训工程等措施，将先进的农业科技成果推广应用到农业生产中，从而提高农业生产效益和质量。建设智慧农业科技园区，集中展示和推广先进的农业科技成果，形成示范带动效应。同时，园区还能吸引优秀的农业科技企业和人才入驻，共同发展智慧农业产业。这些措施的实施将为我国智慧农业的发展提供有力支持。3.3专业人才缺乏袁技术成熟化程度和交叉融合应用不够智慧农业需要跨学科的人才，包括农业专业知识、信息技术、数据分析等多个领域的专业人才。目前，这些跨学科的专业人才相对较为稀缺。解决这一问题需要通过完善教育体系、提高农业从业者的数字化素养、设立相关培训课程等途径，以培养更多具备综合技能的专业人才。在智慧农业的实际应用中，一些先进技术尚未充分成熟，难以为农业生产提供可靠的支持。要解决这一问题，需要加强科研力量，推动相关技术的深入研究和实际应用。推动科技成果向农业领域转化，需要建立产学研合作的科技创新体系。智慧农业涉及包括物联网、大数据、人工智能在内的多个领域的技术，需要深度融合，相互协同。然而，目前实际应用中存在多技术交叉融合不足的情况，导致系统整体性能无法充分发挥。因此，需要加强不同领域之间的协同研发，鼓励企业开展跨行业合作，促进技术的有机结合。同时，智慧农业的发展也需要有利于创新的制度体系，包括政府政策的支持、市场机制的激励、知识产权的保护等。在这一方面，可以通过制定相关政策，提高资金投入，鼓励企业和研究机构加大智慧农业领域的投入，推动制度环境的创新和完善。农民对智慧农业的认知和接受度也是一个影响因素。由于一些农民对新技术的陌生和不信任，导致智慧农业技术在实际应用中遇到了一些障碍。因此，加强对农民的科普教育，提高他们对智慧农业技术的认知度和接受度，是推动智慧农业发展7-2024 年 7 期智慧农业智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture的重要环节。4互联网与智慧农业软件的融合前景4.1农业生产效益的革命性提升智慧农业软件汇聚尖端科技，以强大的数据分析和决策支持功能，为农业生产效益的提升注入新的活力，持续致力于农业生产领域的全面升级，引领未来农业生产新篇章。它通过科学决策、实时监测、全程监控、数据整合和分析等多种方式，为农业生产效率的提升提供了强大的支持。互联网与智慧农业软件的融合使农业生产更加智能化和高效化。智慧农业软件依托大数据分析和人工智能技术，通过高精度的传感器和智能化设备，实时收集并分析农田环境、作物生长状态等大量数据，帮助农民及时掌握农田的最新状况。通过对数据的深入挖掘和智能分析，为农业生产提供最精准的种植方案、施肥方案、灌溉方案等决策支持，提高了农作物的产量和质量，降低资源浪费，实现绿色可持续发展。同时，智慧农业软件还具备实时监测和预警功能。它可以根据实时的气象和土壤状况，预测病虫害的发生情况，提前发出警报，提醒农民采取相应的防治措施，增强农作物抵抗病虫害的能力，进而提高农业生产效率。借助移动应用程序或网页平台，智慧农业软件让农业生产管理变得更加轻松。无论身处何地，用户都能随时随地对农业生产过程进行远程监控和管理，实时监测农药和化肥的使用情况，不仅提高了农产品的品质和安全水平，更赢得了消费者的信任和购买意愿，真正实现农业生产管理的智能化、便捷化。最后，智慧农业软件能够整合包括种植、加工、运输在内的各个环节的数据。通过深入的数据分析和预测，能够帮助农民朋友们优化农产品供应链管理，提高农产品的销售效益。这不仅降低了农产品供应链中的成本浪费，更提高了农产品的销售效益，进而提高了农业生产效率。4.2农业信息的共享和交流智慧农业软件作为现代科技与农业的融合产物，在农业信息的共享与交流中发挥着至关重要的作用。它们如同智慧的助手，为农民提供实时的、有针对性的农业信息，助力他们做出明智的决策。通过智慧农业软件，农民可以获取全球范围内的农业信息，了解市场需求和价格变动，从而调整农作物种植结构和销售策略，帮助农民更好地适应市场变化。也可以利用电子商务平台将农产品直接推向国内和国际市场，减少中间商和中间环节，提高销售的透明度，增加农业生产的收益。同时，农产品的在线销售也为消费者提供更多选择，鼓励农产品的多样化和可持续性生产。智慧农业软件还提供了交流平台，让农民可以与其他农业生产者、农业专家等进行交流和分享经验。通过这些交流，农民可以学习到其他人的成功经验和技巧，也可以提出自己的问题和困惑，向他人寻求帮助和建议。这使得农业生产不再是孤独的劳动，而成为一种集体智慧的汇聚。互联网和智慧农业还可以为农户提供更多的农业服务和增值服务，如农产品电商、农村旅游等。这些服务能够帮助农民增收，提高生活水平。互联网与智慧农业软件的融合，也会带动相关产业的发展。例如，农业电商、农业金融、农业物流等领域都将受益于这种融合，从而推动整个农业产业链的升级和发展。5结束语在当前全面推进乡村振兴的新形势下，农业作为乡村发展的重中之重，对数字经济赋能智慧农业发展提出了更高的要求。数字化技术可以为传统农业注入新的活力，促进农业技术创新、农业生态相融合，优化农业资源配置，帮助各利益相关主体获取商品和市场信息，推动智慧农业发展5。互联网与智慧农业软件的融合，将给未来农业生产带来巨大变革与机遇。两者的有机融合帮助农民更智慧化地管理农田和资源，提高生产效率，减少浪费，改善供应链管理，增加市场可达性，同时提高农民的生计水平。这些因素都对粮食供应和粮食安全产生积极影响，有助于满足不断增加的粮食需求，减轻饥饿和改善全球粮食系统的可持续性。利用物联网技术，打造智慧农业，促进我国农业现代化和信息化建设，促使我国农业实现长远稳定发展，对于增强我国综合国力具有极其深远的意义6。参考文献院1李雪.基于智慧农业的吉林省农业机械化发展路径研究D.长春：吉林农业大学，2023.2霍冉君，陈薪竹.国外智慧农业发展对我国乡村振兴的经验启示J.当代农机，2022（6）：61-62，64.3张洲.基于物联网的智慧农业系统设计及实现D.成都：电子科技大学，2019.4王萌，刘爽，张江丽.对我国智慧农业发展的思考J.中国农业信息，2020，32（3）：55-60.5刘君，王学伟.数字经济赋能智慧农业发展的动力与路径J.智慧农业导刊，2023，3（15）：15-18.6朱斌.基于物联网技术的智慧农业发展问题与对策J.农村实用技术，2023（6）：1-2.8-