柑桔是我國(guó)的重要水果種類， 深受人們喜 愛(ài)。 經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界第一柑桔 生產(chǎn)大國(guó)。 我國(guó)柑桔生產(chǎn)遍及近 20 個(gè)省（區(qū)、直 轄市），其中廣西、湖北、湖南、江西、廣東、四川、 浙江、福建及重慶等主產(chǎn)區(qū)柑桔產(chǎn)量占全國(guó)柑桔 總產(chǎn)量的 9 成以上。 從調(diào)研情況看，這些省份的 柑桔生產(chǎn)數(shù)量巨大，生產(chǎn)過(guò)程中的各種技術(shù)要素 需要人工監(jiān)測(cè)，投入大量的人力物力，卻難以獲得精準(zhǔn)和全面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系下的精細(xì)掌控，不利于提高柑桔的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 要改變這一狀況，必須強(qiáng)化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)，特別是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉和溫濕度監(jiān)控，實(shí)時(shí) 獲取相關(guān)的環(huán)境信息和數(shù)據(jù)，并及時(shí)傳遞到管理者手中，提高柑桔生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，確保柑桔生產(chǎn)的高效性、綠色性和生態(tài)性。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)及柑桔種植中的應(yīng)用現(xiàn)狀

美國(guó)是信息技術(shù)的發(fā)源地， 也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的起源地， 因此擁有相對(duì)成熟的技術(shù)和比較 廣泛的應(yīng)用。 西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也進(jìn)行了廣泛而深入的探索， 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也不 例外。 P.T.Kidd[3]從農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展視角，研究和 探索了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值， 并構(gòu)建了一套相對(duì)完善的果園農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)， 將生產(chǎn)過(guò)程中的各種要素納入系統(tǒng)化管理， 實(shí)現(xiàn)了國(guó)家生產(chǎn)的精準(zhǔn)化、 標(biāo)準(zhǔn)化和智能化， 為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了重要的理論和實(shí) 踐基礎(chǔ)。NanLin 等深入探索了番茄園管理過(guò)程 中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用， 該系統(tǒng)通過(guò)在番茄管理 中農(nóng)業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的有效整合， 實(shí)現(xiàn)了對(duì) 番茄生長(zhǎng)過(guò)程中的智能化監(jiān)控。 Mohanraj 等探索了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)在國(guó)家檢測(cè)方面的應(yīng)用， 可以提升果園管理自動(dòng)化水平， 降低果園管理 成本投入，促進(jìn)增產(chǎn)增收。 Maione 等通過(guò)研究 現(xiàn)代蘋果園管理過(guò)程中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，將 各種傳感器應(yīng)用到蘋果園日常管理中， 實(shí)現(xiàn)了 對(duì)蘋果生產(chǎn)過(guò)程中各種環(huán)境要素的有效監(jiān)控， 并通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)整合和管理， 提高了蘋果園的 管理質(zhì)量，提升了蘋果品質(zhì)。

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)， 我國(guó)信息技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。 以信息技術(shù)為支持，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐漸開(kāi) 始普及。 特別是在中國(guó)制造 2025 計(jì)劃背景下， 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用， 將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入 強(qiáng)大活力。 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用， 有了一定的探索和研究。 李中良綜合運(yùn)用各種 網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)， 構(gòu)建起一套科學(xué)完善的柑桔土 壤水分養(yǎng)分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可以對(duì)本地 種植園的環(huán)境溫度和土壤的水分養(yǎng)分等情況的 變化進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)， 使果農(nóng)能夠針對(duì)果園的 實(shí)際情況進(jìn)行施肥和灌溉， 在降低投入水平情 況下，不斷提高柑桔生產(chǎn)質(zhì)量，提高果農(nóng)收入。 姚強(qiáng)等以 NET 平臺(tái)為基礎(chǔ)，構(gòu)建起一 套涵蓋 柑桔栽培和生產(chǎn)全過(guò)程的信息管理平臺(tái)， 從而 為柑桔種植園的栽培管理提供科學(xué)有效的信息支持。 馬偉等[9]結(jié)合果園日常管理實(shí)際需求，以 Web 為基礎(chǔ)建立起一套科學(xué)完善的物聯(lián)網(wǎng)控制 系統(tǒng)， 所有的外部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)及時(shí)傳輸?shù)? Web， 可以為果園的管理者對(duì)果園進(jìn)行日常管理提供有效支持。曾祥久[針對(duì)果園環(huán)境信息監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求， 以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為 基礎(chǔ)搭建了信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)果園中果樹 生長(zhǎng)依賴的各種外部環(huán)境要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

針對(duì)我國(guó)柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際情況， 特別是 在種植技術(shù)相對(duì)落后背景下， 如何規(guī)避柑桔生產(chǎn)過(guò)程中的化肥、農(nóng)藥濫用，降低勞務(wù)成本，構(gòu) 建起現(xiàn)代化的管理理念， 促進(jìn)柑桔產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展， 就必須探索以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型柑桔種植果園建設(shè)。 通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)柑桔 種植園的各種環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 并根據(jù)監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)化管理。 因此，要進(jìn)一步提高 柑桔產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平和農(nóng)民收入水平， 必須應(yīng) 用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合種植技術(shù)，構(gòu)建起科學(xué)完善的種植生產(chǎn)服務(wù)和質(zhì)量管理系統(tǒng)， 提高柑桔生 產(chǎn)管理的智能化水平。

二、柑桔產(chǎn)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的意義與難點(diǎn)

農(nóng)業(yè)是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)， 同時(shí)也是受自然環(huán)境因素影響最大的產(chǎn)業(yè) 門類。 我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直受到較為嚴(yán)重的自然 災(zāi)害影響， 同時(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)科技水平相對(duì)比較落 后。 因此， 要促進(jìn)新時(shí)期農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，必須強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技的研發(fā)和投入力度，促進(jìn) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化和智能化。 柑桔產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng) 生產(chǎn)形式向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中， 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的柑桔園自動(dòng)管理系統(tǒng)， 可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程各種環(huán)境因素的實(shí)時(shí)監(jiān) 控， 并通過(guò)傳感器和網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，使果農(nóng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)化的 種植管理。 比如，可以保證節(jié)水灌溉的穩(wěn)定性， 可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥化肥的按時(shí)按量使用。 通過(guò)對(duì)柑桔生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)記錄， 實(shí)現(xiàn)柑桔產(chǎn)品質(zhì)量安以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的柑桔園自動(dòng)管理系 統(tǒng)， 可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程各種環(huán)境因素的實(shí)時(shí)監(jiān) 控， 并通過(guò)傳感器和網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí) 傳輸， 使果農(nóng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)化的種植管理。 比如，可以保證節(jié)水灌溉的穩(wěn)定性， 可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥化肥的按時(shí)按量使用。 通過(guò)對(duì)柑桔生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)記錄， 實(shí)現(xiàn)柑桔產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源，保證柑桔生產(chǎn)的綠色化和生態(tài)化。 和傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式相比， 以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的柑桔生產(chǎn)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用， 雖然 打破了原有的管理格局， 顯示出強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu) 勢(shì)， 但在推廣和應(yīng)用方面也存在著諸多制約因 素。 在柑桔生產(chǎn)領(lǐng)域推廣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還存 在的諸多難點(diǎn)。 首先，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用需要較高的成本投入， 比如需要在果 園中設(shè)置大量的傳感器和監(jiān)測(cè)器。 其次，核心技 術(shù)的穩(wěn)定性和有效性還有待驗(yàn)證， 這必然會(huì)影 響到企業(yè)和農(nóng)戶的投入意愿。 其三，農(nóng)技人員是否能夠根據(jù)獲得的信息， 及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整種植和管理技術(shù)，從而充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。 此外，受到傳統(tǒng)觀念影響，農(nóng)戶對(duì)新興技術(shù)的應(yīng) 用也持觀望態(tài)度， 這必然會(huì)影響到企業(yè)研發(fā)和 投入的積極性。 這就需要政府發(fā)揮引導(dǎo)作用，制定科學(xué)合理的區(qū)域發(fā)展政策， 促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 的未來(lái)發(fā)展。

三、柑桔產(chǎn)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前景

實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能化的精準(zhǔn)高效田間管理。 通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用， 構(gòu)建和配置全套的智 慧農(nóng)業(yè)裝備， 實(shí)現(xiàn)對(duì)柑桔種植園的環(huán)境信息的 動(dòng)態(tài)化監(jiān)控， 確保對(duì)柑桔生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)的精確記錄，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，使果農(nóng)能夠及時(shí)掌握生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際情況。 依托物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字農(nóng)場(chǎng)的構(gòu)建，從而為廣大果農(nóng)營(yíng)造全新的種植和管理體驗(yàn)。 在柑桔種植到 采摘環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全天候、無(wú)死角攝像頭跟蹤，實(shí)對(duì)柑桔掛果和開(kāi)花的“零距離”管控。 特別是 利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 果農(nóng)可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí) 掌握種植農(nóng)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)， 并通過(guò)手機(jī)發(fā)出各 種操作指令。 這不僅僅限于柑桔種植的生產(chǎn)管理，還可以應(yīng)用到種植園日常管理和檔案建設(shè)， 實(shí)現(xiàn)從柑桔的種植到采摘的全過(guò)程跟蹤， 生成 相應(yīng)的追溯檔案。 當(dāng)柑桔產(chǎn)品到達(dá)消費(fèi)者手中 時(shí)，消費(fèi)者可以通過(guò)掃描專屬二維碼的方式，了解產(chǎn)品本身的生長(zhǎng)周期和詳細(xì)情況。

精準(zhǔn)分析，為農(nóng)民的增產(chǎn)增收提供決策建議。 為了有效解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的諸多問(wèn)題， 必須以現(xiàn)代科技為基礎(chǔ)， 構(gòu)建以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為 技術(shù)核心的解決方案， 實(shí)現(xiàn)柑桔種植和生產(chǎn)的 智能化。 隨著大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸和處理提供了必要的技術(shù)基 礎(chǔ)。 在未來(lái)的智慧化農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將得到更為廣泛的應(yīng)用。 該系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)適合當(dāng)?shù)胤N植的柑桔品種進(jìn)行分析， 特別是針對(duì)區(qū)域氣候和土壤特征， 選擇合適的 種植品種和種植模式， 主動(dòng)選擇適合自己果園的智能化管理系統(tǒng)， 使廣大果農(nóng)能夠以最少的成本投入，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，提高柑桔產(chǎn)品質(zhì)量，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。 通過(guò)柑桔產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民能夠脫貧致富。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)基地的環(huán)境和病蟲害情況。 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，消 費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)有了更高的要求，綠色、有機(jī)柑桔將成為未來(lái)柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。 對(duì)此， 一方面， 必須充分利用以現(xiàn)代科技為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)新技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境和土壤特征的采集和分 析，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)管理，保障柑桔生產(chǎn)的 綠色化和智能化， 滿足廣大消費(fèi)者對(duì)食品安全 的需求。 另一方面，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度整合和有效應(yīng)用， 不僅可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)管理， 還可以有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量 追溯。 對(duì)生產(chǎn)者而言，依靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以在任何 時(shí)間和區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的精準(zhǔn)控制和管理，查看農(nóng)作物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。 對(duì)消費(fèi)者而言，可以通過(guò)以 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的質(zhì)量追蹤系統(tǒng)， 查看所購(gòu)買的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)情況， 為農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全提供 必要的保障。

田間智能滴灌系統(tǒng)， 助力柑桔產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用，可以讓每一株桔樹 都獲得充足的光照和水分供應(yīng)， 從而結(jié)出優(yōu)質(zhì) 的果實(shí)。 在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，可以通過(guò)建立 滴灌系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水肥的嚴(yán)格控制。 比如，可以 在柑桔園內(nèi)遍布滴灌管網(wǎng)， 在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部 位裝上傳感器， 實(shí)現(xiàn)果樹生長(zhǎng)季節(jié)的水肥需求的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)合理灌溉和施肥，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理。 在保證農(nóng)作物需求的前提下，盡量保護(hù) 好土壤和水資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：何世平 、李子強(qiáng)、葉愛(ài)華、羅朝玉、彭 賓

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