智慧農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)包括感知技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、云計算技術(shù)等。

一、感知技術(shù)

感知技術(shù)可理解成是在智慧農(nóng)業(yè)中讓物品“開口說話”的關(guān)鍵技術(shù)。智慧農(nóng)業(yè)中，常用的感知技術(shù)RFID（射頻識別技術(shù)）是一種非接觸式的自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)。識別過程無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID標簽上存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的物品跟蹤與信息共享。

典型的RFID系統(tǒng)一般由RFID電子標簽、讀寫器和信息處理系統(tǒng)組成。當帶有電子標簽的物品通過特定的信息讀寫器時，標簽被讀寫器激活并通過無線電波將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫器和信息處理系統(tǒng)，完成信息的自動采集工作。信息處理系統(tǒng)則根據(jù)需求承擔相應(yīng)的信息處理和控制工作。

二、傳感器技術(shù)

傳感技術(shù)是從自然信源獲取信息，并對之進行處理、變換和識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術(shù)，它涉及傳感器、信息處理和識別的規(guī)劃設(shè)計、開發(fā)、制造、測試、應(yīng)用及評價改進等活動。

在智慧農(nóng)業(yè)中，傳感技術(shù)主要負責接收物品“講話”的內(nèi)容。傳感器負責物聯(lián)網(wǎng)信息的采集，是實現(xiàn)對現(xiàn)實世界感知的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。

智慧農(nóng)業(yè)中的傳感器節(jié)點通常由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸和電源構(gòu)成。節(jié)點具有感知能力、計算能力和通信能力，也就是在傳統(tǒng)傳感器基礎(chǔ)上、增加了協(xié)同、計算、通信功能。近年來，隨著生物科學、信息科學和材料科學的發(fā)展，傳感器技術(shù)有向微型化、多功能化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。

三、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

智慧農(nóng)業(yè)中，物品與人的無障得交流，必然離不開高速、可進行大批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離通信所提供的藍牙技術(shù)和紅外技術(shù)。

在近距離通信方面，以IEEE 802.15.4為代表的近距離通信技術(shù)是目前的主流技術(shù)，802.15.4規(guī)范是IEEE制定的關(guān)于低速近距離通信的物理層和媒體介控制層規(guī)范，工作在工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段，免許可證的2.4GHZ ISM頻段全世界都可通用。在廣域網(wǎng)絡(luò)通信方面，IP聯(lián)網(wǎng)、4G/5G移動通信、衛(wèi)星通信技術(shù)等實現(xiàn)了信息的遠程傳輸，特別是以IPv6為核心的下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將為每個傳感器分配IP地址，也為傳感網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。傳感網(wǎng)絡(luò)相關(guān)通信技術(shù)，常見的有藍牙、IrDA、WiFi.Zigbee、RFID、UWB、NFC、WirelessHart等

四、人工智能技術(shù)

人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程能行為(如學習、推理、思考、規(guī)劃等)的技術(shù)。在智慧農(nóng)業(yè)中，人工智能技術(shù)主要負責將物品“講話”的內(nèi)容進行分析，從而實現(xiàn)計算機自動處理

五、云計算技術(shù)

智慧農(nóng)業(yè)中的信息種類、數(shù)量都將成倍增加，其需要分析的數(shù)據(jù)量成幾何增加，同時，還涉及多個系統(tǒng)工程之間的各種信息數(shù)據(jù)的融合問題，如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘信息等，給數(shù)據(jù)計算帶來了巨大的挑戰(zhàn)。智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開云計算技術(shù)的支持?？梢哉f，云計算是智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用發(fā)展的基石，其原因有兩個：一是云計算具有超強的數(shù)據(jù)處理和存儲能力；二是由于智慧農(nóng)業(yè)無處不在的數(shù)據(jù)采集，需要大范圍的支撐平臺以滿足其規(guī)模需求。云計算通過如下幾種方式支撐智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。1.單中心、多終端應(yīng)用模式。2.多中心、多終端應(yīng)用模式。3.信息與應(yīng)用分層處理、海量終端的應(yīng)用模式。

本文內(nèi)容選編自《智慧農(nóng)業(yè)》，中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社2019年7月第1版，2020年11月第7次印刷，李偉越、艾建安、杜完鎖主編，責任編輯徐毅。

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