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論無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用論文
信息化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入信息化時(shí)代。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)因其特有的優(yōu)勢(shì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了大范圍應(yīng)用，我國(guó)在這方面的應(yīng)用研究中取得了不少成果。
自20世紀(jì)50年代以來(lái)，信息化技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，其相關(guān)應(yīng)用所涉及的領(lǐng)域逐漸增加，包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)等。特別是在應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)便進(jìn)入了生產(chǎn)信息化時(shí)代。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化生產(chǎn)中扮演了非常獨(dú)特的角色。
1.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
1.1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展歷史
人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到20世紀(jì)，對(duì)于信息的傳輸要求越來(lái)越高，已不僅僅是要傳輸速度快，更是要沖破地域條件的限制。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)正是為滿(mǎn)足這種要求而誕生的，此后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的軌道，在移動(dòng)電話(huà)的出現(xiàn)以后，移動(dòng)通信技術(shù)便成了當(dāng)前應(yīng)用最普遍的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。
1.2移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
移動(dòng)通信技術(shù)迄今已經(jīng)歷了三代技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前使用最普遍的是第四代通信技術(shù)(4G)，該技術(shù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，可提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前第五代技術(shù)(5G)已經(jīng)處于研發(fā)階段，在不遠(yuǎn)的將來(lái)就能取代第四代進(jìn)行使用。
2.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)傳輸優(yōu)勢(shì)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)者能否及時(shí)掌握各種各樣的農(nóng)業(yè)信息是非常重要的，因?yàn)檫@直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成效高低。但是，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地理環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，搭建有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會(huì)受到地理環(huán)境的限制，使得不少生產(chǎn)者不能無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地接收農(nóng)業(yè)信息，因此，農(nóng)業(yè)信息的傳輸必須沖破這種空間的限制，使所有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者都能接收到農(nóng)業(yè)信息。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是一種在自由空間中以電磁波信號(hào)為載體傳輸信息的傳輸技術(shù)，而能在自由空間中傳輸這一特點(diǎn)，使得無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)沖破了地理環(huán)境上的限制。因此，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)保證了農(nóng)業(yè)信息可以隨時(shí)隨地傳輸給廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，使他們可以實(shí)時(shí)掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，采取合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
(2)組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境一般具有復(fù)雜性和惡劣性這兩個(gè)缺點(diǎn)，生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性導(dǎo)致有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)難度，生產(chǎn)環(huán)境的惡劣性增加了有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。由無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的特點(diǎn)可以知道，無(wú)線(xiàn)傳輸無(wú)須通過(guò)物理線(xiàn)路，相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)的搭建不必進(jìn)行線(xiàn)路布設(shè)。并且無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)擺脫了地理環(huán)境的限制，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，還可以根據(jù)環(huán)境的需要和變化進(jìn)行擴(kuò)展，易于保養(yǎng)和維修。這就是無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)相較于有線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，憑借這種優(yōu)勢(shì)無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)克服了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的兩個(gè)缺點(diǎn)，可以將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)信息的傳播。
(3)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)自誕生以來(lái)便發(fā)展迅猛，在短短幾十年的時(shí)間里，僅僅按照應(yīng)用范圍大小的不同，便研發(fā)出了很多種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。如較遠(yuǎn)距離應(yīng)用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有GPRS/CDMA技術(shù)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋技術(shù)，衛(wèi)星通信技術(shù)，等等，短距離應(yīng)用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有藍(lán)牙技術(shù)，Wi-Fi技術(shù)，等等。當(dāng)前應(yīng)用最普遍的第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)擁有通信速度極快(是3G速度的50倍)、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬(是3G網(wǎng)絡(luò)的20倍)、通信靈活、智能性能高、兼容性好等多種優(yōu)點(diǎn)。4G技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使其成了農(nóng)業(yè)信息傳播中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。
2.2無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
在西方國(guó)家，由于其無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展較早，并且相關(guān)研究比較成熟，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)比較豐富。例如：
(1)日本已將全國(guó)所有的農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，各種農(nóng)產(chǎn)品的主要信息(生產(chǎn)、銷(xiāo)售數(shù)量等)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地查詢(xún)，同時(shí)建立了包括高分辨衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)氣象信息系統(tǒng)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不但使得日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，而且大大促進(jìn)了日本的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
(2)英國(guó)建立了覆蓋全國(guó)的涉農(nóng)數(shù)據(jù)庫(kù)和農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了全面機(jī)械化，播種機(jī)、割草機(jī)等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施都得到了廣泛應(yīng)用。這不僅促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高度集約化，更大力提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
(3)韓國(guó)的農(nóng)業(yè)信息管理機(jī)構(gòu)是農(nóng)林水產(chǎn)省的農(nóng)林水產(chǎn)信息中心，該中心通過(guò)不但網(wǎng)絡(luò)傳輸和發(fā)布農(nóng)業(yè)信息，而且同時(shí)提供相應(yīng)的系統(tǒng)軟件以幫助生產(chǎn)者查詢(xún)各種農(nóng)業(yè)信息，如土樣分析信息、病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)信息、農(nóng)村生活信息，等等。另外，韓國(guó)有關(guān)部門(mén)研發(fā)了農(nóng)場(chǎng)管理遠(yuǎn)程咨詢(xún)系統(tǒng)、溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)等配套輔助系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有力保障了農(nóng)業(yè)信息的高效利用，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
我國(guó)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)由于起步相較于西方國(guó)家發(fā)展較晚，因此相關(guān)的研究及應(yīng)用沒(méi)有西方國(guó)家成熟，但是發(fā)展非常迅速，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應(yīng)用同樣發(fā)展迅速。目前，在絕大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，只有少部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村沒(méi)有實(shí)現(xiàn)覆蓋。盡管發(fā)展迅速，但也伴隨不少問(wèn)題，例如農(nóng)民的文化綜合素質(zhì)不高、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不完善、信息傳輸速度較慢，等等。但這表明我國(guó)在該領(lǐng)域還有非常廣闊的發(fā)展空間。
2.3無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用舉例
在廣大科研工作者的共同努力下，我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究中取得了不少成果，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)既可單獨(dú)使用，又可以與其他各種技術(shù)相結(jié)合投入使用，例如：
(1)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了應(yīng)用。設(shè)施農(nóng)業(yè)一般指的是采用一定的設(shè)施、工程技術(shù)和管理技術(shù)，在局部范圍內(nèi)改善或創(chuàng)造環(huán)境因素，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以在一定程度上擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴(lài)的一種農(nóng)業(yè)。無(wú)線(xiàn)通信中的GSM，GPRS，GPS等不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)都能在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用，以這種技術(shù)為軟件，可建立多種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，例如基于GSM的數(shù)字農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，基于GPRS的農(nóng)田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基于GPS的土壤信息實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)，等等。
(2)移動(dòng)短信。短信是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中最常見(jiàn)的信息傳輸方式，不但傳輸速度快捷，還可以傳輸多種形式的信息，如數(shù)據(jù)、圖像、聲音等，因此在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控中得到了應(yīng)用。該應(yīng)用首先要構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境檢測(cè)平臺(tái)，平臺(tái)主要作用是采集各類(lèi)環(huán)境信息與數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)以短信形式發(fā)送出去。還要構(gòu)建信息與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，對(duì)接收到的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完畢后生成相關(guān)報(bào)告發(fā)送給管理與決策系統(tǒng)，系統(tǒng)則根據(jù)報(bào)告形成應(yīng)對(duì)措施和建議，最后同樣以短信形式發(fā)送給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者。
(3)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與衛(wèi)星、遙感等技術(shù)的結(jié)合。這種結(jié)合方式在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用中可以見(jiàn)到。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)一般指的是將現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和農(nóng)機(jī)工程裝備技術(shù)相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)。具體應(yīng)用時(shí)通信技術(shù)負(fù)責(zé)對(duì)土壤等信息資料進(jìn)行整理分析，形成各種管理辦法和作業(yè)，衛(wèi)星、遙感等技術(shù)負(fù)責(zé)資源投入量的調(diào)整，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。根據(jù)應(yīng)用范圍大小的不同，可以采用短距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，如IrDA，WiFi，藍(lán)牙等，也可以采用長(zhǎng)距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，如GPRS技術(shù)等。這些技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中都得到了充分應(yīng)用。
(4)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。此類(lèi)方式比較普遍地應(yīng)用在傳播各種農(nóng)業(yè)信息上，譬如農(nóng)業(yè)科技信息。應(yīng)用的技術(shù)形式主要是將移動(dòng)通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)平臺(tái)，再通過(guò)平臺(tái)將農(nóng)業(yè)科技信息傳輸出去，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員憑借移動(dòng)終端(手機(jī))就可接收到農(nóng)業(yè)科技信息，這樣就實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息的傳播。同時(shí)服務(wù)平臺(tái)可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)專(zhuān)家信息服務(wù)(即利用移動(dòng)通信技術(shù)，再結(jié)合種植栽培、病蟲(chóng)害防治等農(nóng)業(yè)技術(shù)，研發(fā)移動(dòng)遠(yuǎn)程自助診斷系統(tǒng)。)、農(nóng)業(yè)科技信息采集及反饋服務(wù)(先采集各類(lèi)病蟲(chóng)害和水土氣象信息，再通過(guò)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸給專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)解決。)，等等。
(5)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與圖像處理技術(shù)的結(jié)合。這種方式可以用來(lái)構(gòu)建農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)，最常見(jiàn)的形式可基于手機(jī)彩信與圖像處理技術(shù)結(jié)合構(gòu)建的農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)。圖像處理技術(shù)可以對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行去噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、特征提取等操作，增加圖片的清晰度以提高圖像信號(hào)質(zhì)量。這樣構(gòu)建出來(lái)的是一種新型農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)，用戶(hù)在進(jìn)行使用時(shí)，可以不必進(jìn)行較多的文字輸入，而是直接進(jìn)行圖像采集，配上必要的文字說(shuō)明，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)，后者先利用圖像處理技術(shù)圖像進(jìn)行處理后，與數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料進(jìn)行匹配后，得出相關(guān)病因和治療措施，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)反饋給用戶(hù)。
3.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用對(duì)比可以看到，我國(guó)無(wú)論是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的起步還是將無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都晚于西方國(guó)家，雖然我國(guó)的發(fā)展速度比較迅速，雖然一些農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，雖然相關(guān)應(yīng)用研究獲得了一定成果，但是我國(guó)仍然存在不少問(wèn)題，例如，農(nóng)民文化素質(zhì)整體偏低、發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū)難以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋等，這就要求我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究大力學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，并使之與我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，力爭(zhēng)早日建立起富有中國(guó)特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為解決我國(guó)“三農(nóng)”問(wèn)題作出更大貢獻(xiàn)。
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