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现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文

在学习、工作中，大家都接触过论文吧，通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。那么，怎么去写论文呢？以下是我为大家整理的现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文，仅供参考，大家一起来看看吧。

摘要： 本文阐述了农业灌溉技术的现状和发展方向，对物联网、无线传感器、大数据以及智能感知等人工智能技术与灌溉技术相结合，实现农业灌溉的智能化、规模化管理，以及农业生产的灌溉环节面临的困难和挑战做出了深入的分析，对农业生产的智能化有一定的参考意义。

关键词： 智能灌溉；传感器；无线；物联网；大数据；

农业是社会生产和生活的基础。随着科技的发展，各项技术不断应用到农业生产中，“智慧农业”以智能感知、物联网、大数据和机器学习为依托，逐渐成为现代农业建设的主方向。

水资源的储备和利用技术与现代农业的发展休戚相关，水资源的不合理利用，甚至浪费，成为农业现代化发展的瓶颈。另外，水资源的地域分布不均和季节分布不均，干旱缺水与水资源短缺已成为制约现代农业可持续发展的重要因素。一方面是水资源严重不足，一方面是不科学的灌溉方式，这不仅造成了水资源的浪费，更加剧了水资源的短缺。另一方面，气候变化及其影响也是现代化智能灌溉要面临的挑战。气候变化会导致水质的下降，水和土壤盐分的增加，进而加大灌溉需求，最终导致农业生产成本的提高。

农业智能化灌溉技术通过基于无线传感器技术的物联网技术、云计算技术、大数据技术以及人工智能技术等，集智能感知、智能预报、智能决策、智能分析为一体，为农业生产灌溉提供智能预测与决策方案，达到精确化灌溉的目的，是高品质农作物产品生产的重要一环。

因此，发展农业智能化灌溉技术，实施旨在改善水资源管理的技术创新，实现水资源的合理利用，同时，能够实施水肥一体的灌溉技术的革新，在大幅减少灌溉水用量的同时，能够降低农作物生产成本，提高作物的产量和质量，是目前我国农作物生产的一个战略目标。

1、我国农业灌溉技术的现状

灌溉行业发展迅速，在欧美发达国家已经有了成熟的应用。以滴灌、喷灌为主的水肥一体化灌溉模式在国外已经非常普及，但国内，农业生产企业总体上对于水肥一体化的认知程度还是不够。

我国大部分地区，特别是北部地区，由于干旱气候决定的资源性缺水比较严重，而中部地区则同时面临着严重的水质性缺水和资源性缺水。即使是南方地区，也存在季节性缺水的情况，给农业生产发展带来了阻碍。同时，气候环境、温室效应等因素也使得水资源的供需矛盾日渐显现，在一定程度限制了这些地区的经济发展和繁荣。

目前，农业生产灌溉技术主要采取滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施，虽然相对于大水漫灌而言，已经实现了较高的效率，但从综合效果看，还无法根据农作物的生产环节进行按需灌溉，精细化程度远未满足当下生产的需要。公开资料显示，生产一公斤粮食耗水量高达800公斤，相对于先进国家，生产一公斤粮食耗水量约为500公斤，差距还是很明显。

传感器的兴起使农业生产更加精准和安全，比如，现在许多灌溉公司正在开发跟气候环境、土壤环境相关的传感器技术，通过物联网技术，来实现对农业灌溉的精细化管理和控制，但目前，特别是国内，对这些技术的应用，还处于探索初级阶段。

为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设，必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用，建立基于物联网和传感器等新技术基础上的节水灌溉体系。

2、实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术的意义

实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术，为实现我国从传统农业向现代化、集约化、规模化农业发展提供了一个强有力的.技术支持，是解决我国农业灌溉作业中水资源短缺问题的最佳途径。

农业生产中，灌溉环节是最为重要、也是人力成本花费较高的环节。智能化物联网灌溉技术的应用，不仅能够节约灌溉用水，还能够最大化降低人力成本。

实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术，能够对植物生长的各个环节进行精细化的监控，提高作物产量；另外，结合水肥一体灌溉技术的应用，还有利于提高和改善农作物的品质和产量，达到增产增收的效果。

实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术，能够实现灌溉的自动控制、远程控制，减少人为操作的盲目性与随意性，提升农业灌溉的综合管理水平，改变原先粗放式的灌溉模式，全面提高农业生产的效率，为规模化、集约化农业生产奠定基础，有效地缓解我国灌溉水资源紧缺的问题。

综上所述，基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术，必然成为今后农业智能化灌溉发展的趋势。

3、现代化智能灌溉技术推广的困难

商业型智能灌溉设备系统成本高昂，中小农业商户承担不起费用，无法使用智能灌溉系统，比如：典型商业传感器非常昂贵，因此提供可连接到节点的低成本传感器用于灌溉管理和农业监控系统，成为推广智能灌溉的一个挑战。

不同土壤类型和土地所需的灌溉水量不同，如果没有因地制宜地实施灌溉方案，使用过多或过少的水量都有可能造成产量损失或质量达不到要求。在过多灌溉的情况下，径流会导致营养物的流失以及水资源的浪费；水量过少，无法满足农作物生长需求。使用智能灌溉调度系统可以帮助用户确定最佳的灌溉方案，有效提高生产力并减少这些不利的环境影响，也是农业灌溉智能化地必要途径，由于前期需要高投入，农民地积极性很难被调动，致使新技术的实施进展缓慢。

基于物联网和无线传感器的智能灌溉技术，涵盖了农业科学，电子科学，计算机信息科学，环境科学等多学科技术，比如，不同类别的的作物对土壤环境和温湿度环境的要求是不同的、地下根部分和地上茎叶部分对水分要求也不同，有的作物的价值在根部，有的作物价值在叶部，因此，就需要灌溉系统根据不同的要求采用不同的灌溉方式。因此，智能化灌溉技术的实施，有比较高的挑战。

4、现代化智能灌溉技术的发展方向

基于物联网和无线传感器等智能感知技术的现代智能灌溉技术，利用无线传感器技术，采集土壤的温度、湿度、酸碱度以及土壤的水分含量、二氧化碳浓度等土壤墒情信息，结合气候环境传感器采集的温湿度、光照强度等环境信息，实时监测周围环境的变化，甚至能够监测到作物表面的水分等作物生理信息，并通过物联网无线通讯网络，将采集的原始信息传送到云端数据中心进行处理、存储，实现信息互通与共享。再通过大数据技术对这些信息进行综合对比分析，根据分析结果对灌溉实行智能化的判断，制定出最适宜作物生长的灌溉方案，根据需要实时、自动驱动相应的灌溉设备，对农作物实施智能化、精细化的灌溉，灌溉阶段完成后，作物生长监控系统可以对灌溉结果进行对比分析，提供更合理的灌溉调整方案，形成闭环，最大化减少人工干预，使得各功能模块达到互相协作的目的，有效帮助农业生产者计划和管理灌溉的时间、灌溉的频率和用水量，将作物生长需要的水分和土肥环境调整到最优状态，减少水的浪费，节约生产成本，并最大程度地减少过量灌溉，从而确保灌溉的准确性与高效性。另外，通过土壤传感器对土壤成分的分析，进行灌溉系统施肥操作，实现水肥一体的灌溉作业，是现代化智能灌溉技术的发展方向之一。

随着农业物联网平台的建设的不断推进，结合气候预报信息和相关传感器收集的气候信息，对可能发生的气候灾害采取预防性措施，例如：针对干旱气候，可以提前布局，储蓄水量，以备干旱来临，有充足用水，实施预防性灌溉，提高农作物抵抗灾害的能力。

综上所述，构建一个多功能，高效率、低能耗的基于智能灌溉技术的节水灌溉平台具有十分重要的意义，也是未来物联网智能化灌溉发展的必然趋势。总之，随着科技的发展，新的技术不断出现，智能灌溉技术融合到农业生产的整个过程，形成完整的闭环系统，不断提升农业生产管理水平，是现代化智能灌溉技术发展总的方向。

5、结论

物联网结合无线传感器技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用，已经成为了当今科技发展的战略发展方向之一。我国农业生产规模的不断扩大和农业发展的需要，水资源管理至关重要。物联网与农业的相结合，为农业信息化技术与农业产业的发展，提供了新的机遇和挑战，同时农业生产也为互联网技术提供了一个广阔的应用平台，尤其是智能灌溉技术的应用，可以直接有效地解决当前农业发展中遇到的问题，为农业的现代化进程提供强劲的动力，实现高效的精准化灌溉，全面提高农业生产效率。

建设我国农业高效智能化灌溉体系，必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用，以提高农业生产效率和水资源的利用率，保证粮食生产和消费用水的充足和节约。

6、参考文献

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农业物联网是指在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术采集农业生产信息， 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，使农业生产自动化、智能化，并可远程控制。 农业物联网由综合控制中心、视频监控系统、智能灌溉系统控制系统组成，本质上是建立农产品的动态实时监控、事后溯源的体系。如果大棚内的温度或湿度没有达到设置的参数标准，系统就会自动控制棚内的设备。如果产品出现问题，能从视频和参数分析是哪个区域出现问题。 目前国内做农业物联网的并不多，一般都是多家公司合作，针对对农业物联网深刻的理解，无锡迈捷客科技发展有限公司推出了一款手持终端，它便携、功能强大，并承担着前端数据收集、后台服务器的通讯、数据运算后的显示、控制数据采集传感器的作用。 以上信息供楼主参考

姓名：贺文琪 学号： 【嵌牛导读】物联网是基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。其应用领域主要包括运输和物流、工业制造、健康医疗、智能环境等，具有十分广阔的市场前景。 【嵌牛鼻子】物联网，应用领域 【嵌牛提问】在我们的日常生活中，哪些方面用到了物联网呢？ 【嵌牛正文】 物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理和虚拟“物”具有身份识别、物理属性的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网构成未来的互联网。简单来说，物联网是把传感器与传感器网络以及RFID等感知技术、通信网及互联网技术、智能运算技术等融为一体，实现以全面感知、可靠传送智能处理为特征的，连接物理世界的网络。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，智慧地球，智慧生活。 物联网的应用领域主要有智慧城市、智能交通、智能家居、智能安防、穿戴产品、农业、物流、医疗等。 （一）智慧城市 物联网对城市管理的影响主要体现在城市安全的统一监控和对城市的数字化管理。城市安全的统一监控基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理，为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。 （二）智能交通 开车上路最重要的就是安全，通过采集数字视频监控、车载GPS、智能红绿灯、手机信令等交通信息，可以实时获取路况信息并对车辆进行定位，让每辆车共享数据，从而为车辆优化行程，缓解交通拥塞，选择泊车位置。交通管理部门可以通过物联网技术对出租车、公交车等公共交通进行智能调度和管理，对私家车辆进行智能诱导以控制交通流量，侦察、分析和记录违反交通规则行为，并对进出高速公路的车辆进行无缝地检测、标识和自动收取费用，最终提高交通通行能力。未来，通过物联网技术将实现车辆与网络相连，使城市交通变得更加灵活。因此，智能交通将减少拥堵、降低油耗和二氧化碳排放，改善人们的出行，提高人们的生活质量。 （三）智能家居 狭义智能家居是各类消费类电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等通过物联网进行通信和数据交换，实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”，从而实现随时随地对智能设备的控制。例如，冰箱可以检测物体满载情况并进行记录，然后提醒；家庭环境系统检测到室内湿度太高，它会配合启动空调采取除湿措施；厨房的油烟浓度过高，它会启动抽油烟机；天气骤然降雨或外面噪声过大，它会自动关闭窗户；太阳辐射较大，它会自动关闭窗帘。家电产业的物联网也能够和电子商务结合，当你的咖啡机发现咖啡豆快用完时，会提醒你该从柜子里拿咖啡豆出来补充了，但是如果云端主机对比你在电子商务上的消费记录之后，发现你近期并没有购买咖啡豆，就会传信息到手机里提醒该补货了。 广义智能家居指智能社区建设，主要是以信息网、监控网和电话、电视网为中心的社区网络系统，通过高效、便捷、安全的网络系统实现信息高度集成与共享，实现环境和机电设备的自动化、智能化监控。智能社区可以通过社区综合网络进行暖通空调、给排水监控、公共区照明、停车场管理、背景音乐与紧急广播等物业管理以及门禁系统、视频监控、入侵报警、火灾自动报警和消防联动等社区的安全防范。 （四）智能安防 在智能安防领域，家庭安防是社会安防的一个重要部分，现代家庭越来越关注家庭安全问题，安防产品不再是“高高在上”的高端技术，物联网技术将赋予它更为“亲民、低调”的形象，不断入驻普通百姓家庭。比如我们较为熟知的有家庭智能摄像头、窗户传感器、烟雾监测器等，通过智能监控可以在手机上实时查看家里的情况。同时，多种智能警报设备接入，大大提升了家庭安防性能。 （五）智能穿戴产品 物联网若要实现物物相连，需要网络接入点，而可穿戴设备比之智能手机，可穿戴设备更容易携带，更适合做物联网的媒介和载体。通过打通物联网的核心环节，可穿戴设备不仅让智能设备互联互通，还能实现人机互动。佩戴者无需花费太多精力，就能通过可穿戴设备处理好生活中的各种琐事，让生活变得更加便捷。比如，智能手环能够远程控制家中的智能冰箱、智能空调等智能设备。如果发现冰箱中的食物不够了、空调忘记关了，智能手环可以实时提醒用户，甚至会自动处理这些事情。 （六）智能农业 通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、CO₂浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号,经由无线信号收发模块传输数据, 实现对大棚温湿度的远程控制。 （七）智能物流 对于用户，智能物流可以提供搜索引擎及时查询货物状态，并在保证货物质量数量齐备的基础上快速送达用户手中。对于货物生产商和运输企业，智能物流可以优化原材料采购、半成品运输调配和成品送达用户终端的物流链，帮助企业确定原材料的位置，优化采购地点，制定库存分配战略，实现供应端到用户端的无缝供应链。这样就能提高企业控制力，同时还能减少库存压力、降低资金和时间成本，改善客户服务，提升企业竞争力。 （八）智慧医疗系统 医疗行业也会被物联网完全颠覆。人们已经在使用像Fitbit这样的可穿戴设备来追踪并改善他们的个人健康，而像有蓝牙功能的胰岛素泵这样的一些设备，已经可以把糖尿病患者的血糖水平数据直接传送给他们的医生。未来可能取得的发展，包括可以检测病人的生命体征的皮肤下的传感器、需要急救时能发出警报的家庭监控系统、甚至包括根据医生的实时日程数据来工作的改进预约系统。随着美国的人口老龄化，这些解决方案有助于均衡对已经拙计的医疗系统的不断增长的需求。智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据通过网络传送到护理人或有关医疗单位。 物联网最终几乎会渗透到我们生活中的方方面面。参考文献： [1] 毛松巍 . 新时期关于互联网与物联网的联系及发展的研究[J]. 信息记录材料，2017，18（9）：7-8. [2] 殷玲 . 浅谈互联网与物联网的联系及发展现状 [J]. 机电工程技术，2017（s1）：189-191. [3] 田宏武 , 郑文刚 , 李寒等 . 大田农业节水物联网技术应用现状与发展趋势 [J]. 农业工程学报,2016,32(21):1-12. [4] 武昭晖 . 物联网技术在数字化博物馆建设中的应用研究 [J]. 地球学报 ,2017,38(2):293-298. [5] 孙旭 , 杨印生 , 郭鸿鹏等 . 近场通信物联网技术在农产品供应链信息系统中应用 [J]. 农业工程学报 ,2014(19):325-331.