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摘 要:物联网技术是一种对于信息处理的手段,其在农业领域的大规模应用有利于提升农业对于外部环境的反应速度,减少应信息的传递不便造成的农业生产损失。本文以新型边缘计算物联网应用技术作为研究对象,对其应用的必要性与具体的结构进行分析,希望为农业物联网的发展作出一定的贡献。
关键词:农业物联网;边缘计算;架构
农业的发展是我国社会不断进步的基础,随着信息化时代的到来农业生产也开始应用新的技术手段,不断开拓新的农业技术促进农业生产力的提高。传统农业对于地理环境与种植情况的反馈一般具有滞后性的缺陷,不能够对农业信息进行及时反应。这就影响了农业生产的效率与后期的维护。因此,开发农业物联网系统,将大量的传感器应用到关键的农业节点处形成一个统一的监控网络,通过传感器进行信息的搜集,帮助农民进行问题定位。从而使农业的及时变化能够被人们观察到,为农业的健康发展提供了牢固的保障。
一、边缘计算构建农业物联网的必要性分析
农业物联网的出现给农业生产带来了极大的便利,能够使农业生产由对于人力的过度依赖转变到具有相应的智能化与自动化生产能力,极大地提高了农业生产的效率。其中采用的物联网技术也在随着时代的发展不断进步。在这一背景下边缘计算的应用能够改善旧有的“物云融合”农业物联网的不足,促进精准农业的开展,具有实际应用的必要性。
1.改善“物云融合”系统的缺陷
“物云融合”系统是近年来新产生的农业物联网应用理念与技术手段.其内含主要是将物联网与云技术进行整合,使物联网的发展依脱于云计算,进而借助其强大的信息处理能力提升农业物联网的运行速度。这种应用平台被国内以阿里巴巴为代表的互联网开发公司所推广,在农业生产的各个领域都使其信息交流能力加强,通过大数据的整合使农业生产向着自动化与智能化方向发展,促进了农业整体生产效率的提升。但是由于“物云融合”采用的技术体系还不完善,其设备的构成并不能完全满足复杂的农业生产需要,产生了以下一些基本性的问题。
(1)成本过高:以“物云融合”的形式进行农业物联网的构建,对于基础性的网络设备有着较高的要求,其构建的基础成本会较大幅度提升农业生产的成本。这不利于于对其进行全面的普及。其适用性有一定的限制。
(2)过度依赖网络:由于需要大量的借助云计算能力才能够维持系统的正常运行,其对于网络质量的要求很高。但是在农业生产区域,保持稳定的高质量网络通信比较困难。这种对于网络的过度依赖也制约了其发展。
2.促进精准农业发展
近处来随着农业技术的不断进步,农业生产正在朝着精准化的方向发展。精准农业以信息和数据作为应用的核心,通过对于采集信息的处理与分析为相关的农业生产人员提供相应指导服务,从而促进农业生产的精细化管理。因而,通过进行以边缘计算为核心的农业物联网平台搭建,能够提升信息处理的效率。为发展精准农业提供强大的技术支持。
物联网对于农业生产的影响具有全面性,能够贯穿于生产的各个阶段。在种植阶段能够应用物联网进行生长环境的监测,从而为农业生产提供最优化的生产环境;在生产阶段,能够对影响作物生产的各项土壤、水文等多方面的内容进行信息采集与反馈。从而通过全方位的信息管理,提升农业生产的精准化水平,使其生产效率得到提升。
二、基于边缘计算的农业物联网系统研究
农业物联网系统的出现极大的提高了农业生产的信息化水平,使农业生产进入了智能化时代。在这其中,由于技术的进步,物联网系统也在不断的发展。智能边缘技术的开发应用就体现了这一点。边缘计算不同于传统的物联网整合应用形式,其主要是将物联网的每个组成设备都进行智能化程序改造,使它们拥有独立的数据收集与处理能力。因而其相对于传统的由统一的计算中心进行最后信息处理的方式相比,其处理能力更强,智能化水平更高。
1.边缘计算的农业物联网优势分析
由于边缘计算的农业物联网其各个设备之间具有相对的独立性,这就使其相对于采用了“物云融合”的物联网系统对于网络的消耗与依赖程度大幅度下降。边缘计算设备不需要进行密集的信息发送,这就减轻了对于数据中心的依赖。其设备能够通过内置的智能芯片进行数据的自行分析,将其中较为基础性的内容进行自动判断与处理,而只将收集到的包含重要变化的内容进行上传。这样就降低了整个设备对于网络资源的消耗,减少了网络应用成本。
同时,由于网络依赖程度的大幅度降低,也使得采用了边缘计算的农业物联网其适用范围更强。能够在地理环境较为复杂的农业生产区域进行配备。从而使农业物联网的覆盖范围进一步扩大。因而,能使新的智能化网络体系快速的推进农业现代化的进程。
2.基于边缘计算的农业物联网架构
边缘计算的联网架构是一种“贴近用户”的新型结构模式。通过智能设备自行的运算能力,能够在网络数据源头的边缘侧对于各种资源进行整合。这样就能够就地为用户提供相应的网络信息处理服务。其通过设备层之间的边缘网关进行相互的连接,以边缘管理实现对于整个系統的整合。其主要采用了云、网、边、端四层网络结构,具体如图1所示:
从图中可以看出,采用了边缘计算的农业物联网架构可以为用户提供及时的农业信息处理功能,能够极大地提升农业生产活动中业务的办理速度,对于需要进行实时快速处理的数据有着非常好的适用性。
三、结语
农业信息技术的进步是未来进行现代化农业改造的重要内容。物联网以其对于农业生产的快速反应能力,在未来的农业发展过程中作用会越来越突显。基于边缘设计的农业物联网系统相较于传统的结构模式具有较快的反应能力,但是也不能否认“物云融合”的物联网技术在进行大规模农业生产分析时所具有的优势。只有在不断的发展中,灵活运用二者的特点才能够促进农业物联网体系的全面建设。
参考文献:
[1]叶惠卿.基于边缘计算的农业物联网系统的研究[J/OL].无线互联科技:1-3[2019-07-16].http://211.64.32.206:8000/rwt/CNKI/http/NNYHGLUDN3WXTLUPMW4A/kcms/detail/32.1675.TN.20190702.1454.004.html.
[2]张震宇,余林,黄文庆,季于东,孙克仲.智慧农业物联网系统[J].物联网技术,2019,9(05):6-8.
[3]刘明洋.基于大数据的智慧农业物联网系统实现的分析[J].南方农机,2019,50(03):24.
[4]张建华,孔繁涛,吴建寨,韩书庆,曹姗姗,张晶.农业物联网技术发展趋势预测[J].农业展望,2018,14(09):68-72.
[5]周鹏,田维平.农业物联网分层结构设计[J].计算机时代,2018(09):17-20.
关键词:农业物联网;边缘计算;架构
农业的发展是我国社会不断进步的基础,随着信息化时代的到来农业生产也开始应用新的技术手段,不断开拓新的农业技术促进农业生产力的提高。传统农业对于地理环境与种植情况的反馈一般具有滞后性的缺陷,不能够对农业信息进行及时反应。这就影响了农业生产的效率与后期的维护。因此,开发农业物联网系统,将大量的传感器应用到关键的农业节点处形成一个统一的监控网络,通过传感器进行信息的搜集,帮助农民进行问题定位。从而使农业的及时变化能够被人们观察到,为农业的健康发展提供了牢固的保障。
一、边缘计算构建农业物联网的必要性分析
农业物联网的出现给农业生产带来了极大的便利,能够使农业生产由对于人力的过度依赖转变到具有相应的智能化与自动化生产能力,极大地提高了农业生产的效率。其中采用的物联网技术也在随着时代的发展不断进步。在这一背景下边缘计算的应用能够改善旧有的“物云融合”农业物联网的不足,促进精准农业的开展,具有实际应用的必要性。
1.改善“物云融合”系统的缺陷
“物云融合”系统是近年来新产生的农业物联网应用理念与技术手段.其内含主要是将物联网与云技术进行整合,使物联网的发展依脱于云计算,进而借助其强大的信息处理能力提升农业物联网的运行速度。这种应用平台被国内以阿里巴巴为代表的互联网开发公司所推广,在农业生产的各个领域都使其信息交流能力加强,通过大数据的整合使农业生产向着自动化与智能化方向发展,促进了农业整体生产效率的提升。但是由于“物云融合”采用的技术体系还不完善,其设备的构成并不能完全满足复杂的农业生产需要,产生了以下一些基本性的问题。
(1)成本过高:以“物云融合”的形式进行农业物联网的构建,对于基础性的网络设备有着较高的要求,其构建的基础成本会较大幅度提升农业生产的成本。这不利于于对其进行全面的普及。其适用性有一定的限制。
(2)过度依赖网络:由于需要大量的借助云计算能力才能够维持系统的正常运行,其对于网络质量的要求很高。但是在农业生产区域,保持稳定的高质量网络通信比较困难。这种对于网络的过度依赖也制约了其发展。
2.促进精准农业发展
近处来随着农业技术的不断进步,农业生产正在朝着精准化的方向发展。精准农业以信息和数据作为应用的核心,通过对于采集信息的处理与分析为相关的农业生产人员提供相应指导服务,从而促进农业生产的精细化管理。因而,通过进行以边缘计算为核心的农业物联网平台搭建,能够提升信息处理的效率。为发展精准农业提供强大的技术支持。
物联网对于农业生产的影响具有全面性,能够贯穿于生产的各个阶段。在种植阶段能够应用物联网进行生长环境的监测,从而为农业生产提供最优化的生产环境;在生产阶段,能够对影响作物生产的各项土壤、水文等多方面的内容进行信息采集与反馈。从而通过全方位的信息管理,提升农业生产的精准化水平,使其生产效率得到提升。
二、基于边缘计算的农业物联网系统研究
农业物联网系统的出现极大的提高了农业生产的信息化水平,使农业生产进入了智能化时代。在这其中,由于技术的进步,物联网系统也在不断的发展。智能边缘技术的开发应用就体现了这一点。边缘计算不同于传统的物联网整合应用形式,其主要是将物联网的每个组成设备都进行智能化程序改造,使它们拥有独立的数据收集与处理能力。因而其相对于传统的由统一的计算中心进行最后信息处理的方式相比,其处理能力更强,智能化水平更高。
1.边缘计算的农业物联网优势分析
由于边缘计算的农业物联网其各个设备之间具有相对的独立性,这就使其相对于采用了“物云融合”的物联网系统对于网络的消耗与依赖程度大幅度下降。边缘计算设备不需要进行密集的信息发送,这就减轻了对于数据中心的依赖。其设备能够通过内置的智能芯片进行数据的自行分析,将其中较为基础性的内容进行自动判断与处理,而只将收集到的包含重要变化的内容进行上传。这样就降低了整个设备对于网络资源的消耗,减少了网络应用成本。
同时,由于网络依赖程度的大幅度降低,也使得采用了边缘计算的农业物联网其适用范围更强。能够在地理环境较为复杂的农业生产区域进行配备。从而使农业物联网的覆盖范围进一步扩大。因而,能使新的智能化网络体系快速的推进农业现代化的进程。
2.基于边缘计算的农业物联网架构
边缘计算的联网架构是一种“贴近用户”的新型结构模式。通过智能设备自行的运算能力,能够在网络数据源头的边缘侧对于各种资源进行整合。这样就能够就地为用户提供相应的网络信息处理服务。其通过设备层之间的边缘网关进行相互的连接,以边缘管理实现对于整个系統的整合。其主要采用了云、网、边、端四层网络结构,具体如图1所示:
从图中可以看出,采用了边缘计算的农业物联网架构可以为用户提供及时的农业信息处理功能,能够极大地提升农业生产活动中业务的办理速度,对于需要进行实时快速处理的数据有着非常好的适用性。
三、结语
农业信息技术的进步是未来进行现代化农业改造的重要内容。物联网以其对于农业生产的快速反应能力,在未来的农业发展过程中作用会越来越突显。基于边缘设计的农业物联网系统相较于传统的结构模式具有较快的反应能力,但是也不能否认“物云融合”的物联网技术在进行大规模农业生产分析时所具有的优势。只有在不断的发展中,灵活运用二者的特点才能够促进农业物联网体系的全面建设。
参考文献:
[1]叶惠卿.基于边缘计算的农业物联网系统的研究[J/OL].无线互联科技:1-3[2019-07-16].http://211.64.32.206:8000/rwt/CNKI/http/NNYHGLUDN3WXTLUPMW4A/kcms/detail/32.1675.TN.20190702.1454.004.html.
[2]张震宇,余林,黄文庆,季于东,孙克仲.智慧农业物联网系统[J].物联网技术,2019,9(05):6-8.
[3]刘明洋.基于大数据的智慧农业物联网系统实现的分析[J].南方农机,2019,50(03):24.
[4]张建华,孔繁涛,吴建寨,韩书庆,曹姗姗,张晶.农业物联网技术发展趋势预测[J].农业展望,2018,14(09):68-72.
[5]周鹏,田维平.农业物联网分层结构设计[J].计算机时代,2018(09):17-20.