2020年论无线通信技术在国内外农业生产中的应用论文.doc

论无线通信技术在国内外农业生产中的应用论文 信息化技术应用于农业生产领域后，农业生产进入信息化时代。无线通信技术因其特有的优势在农业生产中得到了大范围应用，我国在这方面的应用研究中取得了不少成果。 自20世纪50年代以来，信息化技术进入了快速发展时期，其相关应用所涉及的领域逐渐增加，包括农业、工业等。特别是在应用到农业生产领域以后，农业生产便进入了生产信息化时代。无线通信技术在农业信息化生产中扮演了非常独特的角色。 1.无线通信技术的发展历史与现状 1.1无线通信技术发展历史 人类社会发展到20世纪，对于信息的传输要求越来越高，已不仅仅是要传输速度快，更是要冲破地域条件的限制。无线通信技术正是为满足这种要求而诞生的，此后随着计算机技术、网络技术和卫星技术的出现和发展，无线通信技术进入一个快速发展的轨道，在移动电话的出现以后，移动通信技术便成了当前应用最普遍的无线通信技术。 1.2移动通信技术的发展现状 移动通信技术迄今已经历了三代技术的发展，当前使用最普遍的是第四代通信技术(4G)，该技术能够同时传送声音及数据信息，可提供高速数据业务。目前第五代技术(5G)已经处于研发阶段，在不远的将来就能取代第四代进行使用。 2.无线通信技术在农业生产中的应用 2.1无线通信技术的优势 (1)传输优势 在农业生产中，生产者能否及时掌握各种各样的农业信息是非常重要的，因为这直接关系到农业生产成效高低。但是，由于农业生产地理环境的多样性和复杂性，搭建有线传输网络经常会受到地理环境的限制，使得不少生产者不能无法及时准确地接收农业信息，因此，农业信息的传输必须冲破这种空间的限制，使所有农业生产者都能接收到农业信息。无线通信技术是一种在自由空间中以电磁波信号为载体传输信息的传输技术，而能在自由空间中传输这一特点，使得无线通信技术冲破了地理环境上的限制。因此，无线通信技术保证了农业信息可以随时随地传输给广大农业生产者，使他们可以实时掌握农业生产动态，采取合理的农业生产方法，提高农业生产效率。 (2)组网优势 农业生产的环境一般具有复杂性和恶劣性这两个缺点，生产环境的复杂性导致有线传输网络的布线难度，生产环境的恶劣性增加了有线传输网络的维护成本。由无线通信技术的特点可以知道，无线传输无须通过物理线路，相关通信网络的搭建不必进行线路布设。并且无线传输网络摆脱了地理环境的限制，具有很强的环境适应能力，还可以根据环境的需要和变化进行扩展，易于保养和维修。这就是无线传输网络相较于有线传输网络的优势，凭借这种优势无线传输网络克服了农业生产中的两个缺点，可以将其应用于农业信息的传播。 (3)技术优势 无线通信技术自诞生以来便发展迅猛，在短短几十年的时间里，仅仅按照应用范围大小的不同，便研发出了很多种类型的无线通信技术。如较远距离应用的无线通信技术有GPRS/CDMA技术，无线网桥技术，卫星通信技术，等等，短距离应用的无线通信技术有蓝牙技术，Wi-Fi技术，等等。当前应用最普遍的第四代移动通信技术(4G)拥有通信速度极快(是3G速度的50倍)、网络频谱宽(是3G网络的20倍)、通信灵活、智能性能高、兼容性好等多种优点。4G技术的优点使其成了农业信息传播中应用最广泛的技术。 2.2无线通信技术在农业的应用国内外现状 在西方国家，由于其无线通信技术发展较早，并且相关研究比较成熟，因此在农业生产等诸多领域中的应用已经比较广泛，相关应用经验比较丰富。例如： (1)日本已将全国所有的农产品批发市场通过网络连接起来，各种农产品的主要信息(生产、销售数量等)都可以通过网络随时随地查询，同时建立了包括高分辨卫星遥感系统、农业气象信息系统在内的农业地理信息系统，这些系统不但使得日本的农业生产方式发生了转变，而且大大促进了日本的农业现代化发展。 (2)英国建立了覆盖全国的涉农数据库和农业计算机信息网络系统，在农业生产实现了全面机械化，播种机、割草机等现代化农业生产设施都得到了广泛应用。这不仅促进了农业生产的高度集约化，更大力提高了农业生产效率。 (3)韩国的农业信息管理机构是农林水产省的农林水产信息中心，该中心通过不但网络传输和发布农业信息，而且同时提供相应的系统软件以帮助生产者查询各种农业信息，如土样分析信息、病虫害预测信息、农村生活信息，等等。另外，韩国有关部门研发了农场管理远程咨询系统、温室自动化控制系统等配套辅助系统。这些系统有力保障了农业信息的高效利用，促进了现代农业的发展。 我国的无线通信技术由于起步相较于西方国家发展较晚，因此相关的研究及应用没有西方国家成熟，但是发展非常迅速，在农业生产等领域中的应用同样发展迅速。目前，在绝大多数农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，只有少部分偏远地区的农村没有实现覆盖。尽管发展迅速，但也伴随不少问题，例如农民的文化综合素质不高、通信网络建设不完善、信息传输速度较慢，等等。但这表明我国在该领域还有非常广阔的发展空间。 2.3无线通信技术在农业生产的应用举例 在广大科研工作者的共同努力下，我国在相关领域的研究中取得了不少成果，无线通信技术既可单独使用，又可以与其他各种技术相结合投入使用，例如： (1)无线通信技术。无线通信技术在设施农业中无线通信技术得到了应用。设施农业一般指的是采用一定的设施、工程技术和管理技术，在局部范围内改善或创造环境因素，使得农业生产可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖的一种农业。无线通信中的GSM，GPRS，GPS等不同类型的无线通信技术都能在设施农业中得到应用，以这种技术为软件，可建立多种农业系统，例如基于GSM的数字农业远程监控系统，基于GPRS的农田数据采集系统，基于GPS的土壤信息实时测定系统，等等。 (2)移动短信。短信是无线通信技术中最常见的信息传输方式，不但传输速度快捷，还可以传输多种形式的信息，如数据、图像、声音等，因此在农业数据无线传输与远程监控中得到了应用。该应用首先要构建农业生产环境检测平台，平台主要作用是采集各类环境信息与数据，通过无线通信网络以短信形式发送出去。还要构建信息与数据处理平台，对接收到的信息与数据进行处理，处理完毕后生成相关报告发送给管理与决策系统，系统则根据报告形成应对措施和建议，最后同样以短信形式发送给农业生产者。 (3)无线通信技术与卫星、遥感等技术的结合。这种结合方式在精准农业的应用中可以见到。精准农业一般指的是将现代信息技术、生物技术、农业科学技术和农机工程装备技术相结合的新型农业技术。具体应用时通信技术负责对土壤等信息资料进行分析，形成各种管理办法和作业，卫星、遥感等技术负责资源投入量的调整，达到增加产量等目的。根据应用范围大小的不同，可以采用短距离的无线通信技术，如IrDA，WiFi，蓝牙等，也可以采用长距离的无线通信技术，如GPRS技术等。这些技术在精准农业中都得到了充分应用。 (4)无线通信技术与互联网技术相结合。此类方式比较普遍地应用在传播各种农业信息上，譬如农业科技信息。应用的技术形式主要是将移动通信技术和互联网技术相结合，开发农业科技信息服务平台，再通过平台将农业科技信息传输出去，农业生产人员凭借移动终端(手机)就可接收到农业科技信息，这样就实现了农业信息的传播。同时服务平台可以进行农业专家信息服务(即利用移动通信技术，再结合种植栽培、病虫害防治等农业技术，研发移动远程自助诊断系统。)、农业科技信息采集及反馈服务(先采集各类病虫害和水土气象信息，再通过移动无线网络传输给专家系统进行实时解决。)，等等。 (5)无线通信技术与图像处理技术的结合。这种方式可以用来构建农业专家系统，最常见的形式可基于手机彩信与图像处理技术结合构建的农业专家系统。图像处理技术可以对图像信号进行去噪声、增强、复原、特征提取等操作，增加图片的清晰度以提高图像信号质量。这样构建出来的是一种新型农业专家系统，用户在进行使用时，可以不必进行较多的文字输入，而是直接进行图像采集，配上必要的文字说明，通过无线通信网络传输给农业专家系统，后者先利用图像处理技术图像进行处理后，与数据库中的资料进行匹配后，得出相关病因和治疗措施，再通过无线网络反馈给用户。 3.结语 通过国内外的应用对比可以看到，我国无论是无线通信技术的起步还是将无线通信技术应用于农业生产领域都晚于西方国家，虽然我国的发展速度比较迅速，虽然一些农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，虽然相关应用研究获得了一