关键词：3S技术；精准农业；应用展望
中图分类号：S-3 文献标识码： A DOI：10.11974/nyyjs.20170229022
我国是一个农业大国，拥有近8亿的农民，用占世界7%的耕地面积养活了世界22%的人口， 国际上近年来把精准农业作为农科学研究的热点领域，是农业生产与高新技术相结合的新型农业发展模式。它的特点是“精确”，它充分体现的是因地制宜，科学管理的思想观念，其核心技术是“3S”技术与计算机控制系统。
1 精准农业
1.1 精准农业（precision Agriculture）的核心思想
精准农业（precision Agriculture，简称PA）是农业实现低耗、高效、优质的重要途径，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统[1]， 实时获取地块中每个小区内的土壤信息、农作物信息，诊断作物的长势和产量在空间上形成的差异是PA的内涵思想，并对每一个小区做出分析，决策，随后进行灌溉、施肥以及喷药，从而使水、肥以及杀虫剂的利用率被最大限度地利用，增加产量，减少环境污染，进而高效地利用各类农业资源，取得非常可观的经济效益和环境效益。
1.2 精准农业的技术核心
实现PA，它的核心是除了建立一个完善的地理信息系统（GIS），还有全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、传感器以及检测系统等。前3项组成了 “3S”技术，若要对农作物抽样调查，获取作物生长的各种影响因素数据，那就离不开3S技术，同时可以实时采集时间、空间变化信息，绘制电子地图，并对其进行加工处理，还可对精准农业的效果、效益进行评估（图1）。
1.3 S技术在精准农业中的综合应用
1.3.1 GIS技术的应用
地理信息系统（GIS，Geographical Information System）作为农田空间数据库采集、分析、处理和显示地理空间信息的计算机软件平台。其在精准农业中的应用主要包括以下几个方面：
GIS能作为农田空间数据库的管理系统。它即管理农业空间数据库，也能实现对土壤性状、自然条件、农作物长势状况及产量等数据远程查询，也能参与分析，最终显示与输出分析的结果； GIS能绘制农作物产量分布图。在新型联合收割机上安装GPS，每隔几分钟，GPS就记录下它的位置， 而产量计量系统能自动称出农作物的重量，此时计量仪器能测出农作物流入Υ娌值乃俣群筒獬鲆丫流出的总量，所以一旦结果显示，就记录在农田空间数据库中； GIS可以分析农业专题图。GIS有空间叠置功能，能将不同类型农业专题数据叠置在一起，形成新的数据集，从而能分析出土壤中各种限制因子与作物的相互影响。
1.3.2 GPS技术的应用
GPS在精准农业中非常重要，它可以精准定位，精准施肥，精准灌溉，精准喷药以及精准耕作，GPS根据地区不同，土壤类型差别以及土壤中各种养分的盈亏状况，作物的差异和作物的需求状况，将微量元素与有机肥科学配方，做到精准施肥；同时，GPS利用土地参数采样器，采集植物的生态环境等参数，通过GPS中心控制基站，然后让专家系统进行植物分析，可以做到精准调控节水灌溉系统；GPS也能监测病虫草害，它能连接高质量的视频摄像系统，可以收集原始数据，分析图像，实时监测田间作物，从而能得出受灾范围与位置，还可跟踪虫害的迁飞路线、种群数量和受灾程度，病虫害发展方向及流行趋势，随后可选择装有差分GPS的飞机引导飞行员在特定的路线与高度进行喷洒；精确种子与播种工程有机结合，能让播种机均匀播种，深浅一致，这样可以使田间作物获得充足的营养，收获机械不但可以颗粒归仓，而且还能根据一定的标准准确分级，所以GPS能减少肥料和农药的消耗、精确灌溉、精准播种，而且还有助于提高作物产量。
1.3.3 RS在精准农业中的应用
遥感（RS）是不接触物体，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种新型技术。RS不仅全面、准确、实时地提供作物生态环境，而且还可以提供作物生长的各种信息。所以RS是获取田间数据的重要来源，因此RS在作物产量预测，农情宏观预报等方面提供重要依据。
2 结语
目前，关于3S技术的运用仍然是精准农业发展的核心，精准农业是一种综合性很强的复杂系统，用GIS将土壤和作物数据进行存储、整理、分析，利用RS可以全面、准确及时的获取多光谱、大范围的田间遥感数据，利用GPS技术，配合RS和GIS，能够对农作物产量分布，土壤成分进行监测，做到合理施肥、精准灌溉、精准喷洒农药和精细耕作，从而实现了农业低耗、高效和优质，精准农业在3S技术支持下具有精准定位、技术性强，定量化的特点，其中，GPS与GIS的结合提供了精准位置；提供了定量的田间作业与管理的技术手段，RS与GIS的结合能提供建立农田基础数据库所需的多种数据源，因此可以优势互补 ， 从而促进精准农业的发展。
参考文献
[1]刘金铜.精准农业概论[M].气象出版社，2002.
[2]何勇.精细农业[M].杭州：浙江大学出版社，2000.
[3]唐俊华.对地观测技术与精细农业[M].北京：科学出版社，2001.
关键词：物联网；ZigBee技术；农业精准灌溉系统
0 引言
物联网是近年来新兴的一种信息技术，它被认为是继计算机、互联网技术后一次新的技术革命。针对在传统的农业种植中，人们获取农田信息主要是通过人工测量，做出决策一般依赖的是经验管理。这种粗放的管理方式极大地阻碍了农业的发展。对农产品产量与质量的提高都有一定制约的作用，缺乏精确性。人们尝试将物联网技术应用于农业中。在文献[1]中，采用了物联网技术对农业中病虫害进行监测。在文献[2]中，采用了物联网监控农田环境来为精准灌溉系统提供决策支持。它将传感网络采集的农田的温湿度和光照强度等参数传人互联网，应用层通过分析农田各参数之间的关系，找到一个优化的灌溉方案。
目前，物联网技术在农业中的应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息后传输给应用层的管理中心，管理中心对采集的数据进行处理。人们通过采集的数据了解农作物的生长情况。一旦数据出现异常，可以通过传感网络里的节点来定位，找出异常点，实现精确定位，具有比较强的实时性。因此，物联网技术在农业中的具体应用有望为农业带来划时代的变革。
以ZigBee无线通信技术和物联网为基础，文章提出了一种精准灌溉农业系统的框架。它通过布置在田间的传感器节点来采集数据，根据采集的数据来分析田间农作物的生长状况，及时反馈农作物信息，体现了实时性。根据田间传感节点的布置位置生成一个田间模拟图。由模拟图上的节点来设置灌溉的区域与灌溉的时间，体现了精准性。
1 物联网与ZigBee技术
1.1物联网
物联网的概念是首先由美国麻省理工学院提出的，认为物联网是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。物联网相对于互联网来说，重心在物，它是“物物相连的互联网络”。这阐述了两层意思：①物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；②其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。进行信息交换和通信。
物联网的体系结构按照功能划分可以分为三层：传感网络层、传输网络层、应用网络层。传感网络层主要由带有一系列传感器的节点组成，这些节点被部署在监测区域内，负责信息的识别和采集。然后将采集的数据通过无线信道进行传输，通过多跳路由到基站，再由网关连接到外部网络。传输网络层主要是指由互联网、广电网、通信网或下一代网络对来自传感网络的数据进行传输和分析处理。保证传感网络中采集的数据能进行安全无误的传输，为应用层提供服务。应用网络层主要指用于操作的输入输出控制终端。通过诸如电脑、手机等终端来观测、监控物体的情况。物联网的处理流程是在传感网络收集信息后，通过传输网络传输到管理中心，由管理中心进行信息的分析与处理，然后提供给应用终端进行使用。
1，2ZigBee技术
ZigBee技术是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。相对于其他无线网络技术，ZigBee技术可以大大节约成本，提供可靠性。
2 系统总框架
本系统总框架由图1所示，本系统框架的网络可以划为传感器网络、通信网络、应用网络三个部分。传感器网络包括了带有传感器及无线发射模块的终端设备，ZigBee无线路由器与协调器。无线传感网络中节点附带的各种传感器用于获取周围环境的信息，诸如电压、电流、水位、水压等。传感器网络与通信网络之间采用ZigBee技术进行消息的发送与接收。通过串口连接协调器与上位机，实现通信控制的功能。在应用网络中，远程服务中心用于远程管理与查看所有农田的状况，田间管理中心用于管理员对自己管辖的农田进行状态查看与灌溉操作。该系统的设计满足了物联网体系三层结构，保证数据的采集、传输与处理，实现软硬件之间的通信控制。它能实现搭建的无线传感网络的数据采集、数据处理、数据传输的功能。
3 软件设计
软件设计分为两部分：田间管理中心与远程服务中心。
3.1田间管理中心
田间管理中心主要是为田间某个独立灌溉系统配套的ZigBee无线系统软件，它是灌溉自动化系统的现场人机操作站。它主要包括了四个模块。
（1）地图绘制模块
地图绘制模块主要用于两种情况，一是调入特定的地图来显示田间布局情况，二是根据实际需要绘制田间的布局情况。当在田间部署好带有传感器的节点、路由、阀门控制器等设备后，可以根据田间的形状以及节点部署的位置来绘制一个田间的模拟图。当用户想要对某块区域进行灌溉时，只需选择区域附近的节点进行命令下发，实现精确的定位。它能根据模拟图与真实田间的比例关系来设定灌溉的区域与时间。通过定位到节点，以节点中心，设置灌溉区域的参数，实现按量与精准灌溉。
（2）电磁阀管理模块
此模块主要是电磁阀的时序控制与电磁阀状态的管理。时序控制包括了两个方面：一是单个电磁阀的随机控制，二是整个灌溉系统的编制轮灌控制。
单个电磁阀的随机控制指可以任意选择控制的电磁阀进行操作。控制节点通过对灌溉阀的操作来控制电磁阀的开关状态。根据电磁阀的状态，发送命令到无线通信模块，进行喷灌阀的喷灌操作。
编制轮灌主要是指将整个系统的电磁阀分组，设定每组的轮灌开始和结束的具体时间。通过选择轮灌时间连续的组，实现连续喷灌。在轮灌期间用户可以查看已经编制的分组和正在执行轮灌的系统状态，而且用户可以取消正在执行的轮灌作业任务。
（3）信息管理模块
信息管理模块主要包括电磁阀状态信息管理、土壤水分以及田间气象信息管理、电压、电流、水位、水压数据信息管理。其中对电磁阀的状态信息管理是指对电磁阀的状态信息进行收集、显示、存储。出现错误能即时报警。土壤水分以及田间气象信息管理是能实现土壤水分以及田间气象数据采集时间的远程设定，实时采集、实时显示，分析与存储土壤水分以及田间气象数据。电压、电流、水位、水压数据信息管理是指能监测电压、电流、水位、水压的实时数据，能设定各自的报警数值。
（4）通信管理模块
该模块主要是与远程服务中心交换数据，能执行远程服务中心向田间管理中心的指令。它能管理用户信息和网络通信，实现与无线模块的通信。
3.2远程服务中心
远程服务中心主要用于管理员远程监管所有的农田，查看农田中设备的运行情况。根据管理的对象不同。可以划分为以下三个模块。
（1）设备管理模块
该模块是用于汇总、显示、存储全部项目点的网络通信管理、电磁阀管理、信息管理等，用于提供一个全局的视图。
（2）项目点管理模块
在远程服务中心。每个田间管理中心是作为其所管辖农田区域的一个项目点。项目管理模块用于管理所有的项目点，包括项目点的添加、修改与查询。
（3）权限管理模块
项目点根据所处区域的不同，对不同区域的用户规定了查看的项目点的范围。不同身份的用户分配了不同的权限，用户在第一次登录界面后会显示所有项目点，但是用户只能进入有权限的项目查看项目信息。
4 硬件通信
系统硬件部分采用了ZizBee技术实现信息的无线传输，系统研究的ZigBee网络就是由一个协调器以及多个路由器和多个终端设备组成。
4.1通信实现流程
在系统中，通信是一个双向的过程，即命令的下发与消息的接收。通信的实现要保证上位机接收来自各个ZigBee节点的信息，同时上位机也能下发控制命令。
实现通信由两部分组成：①上位机与ZigBee节点的通信；②上位机与终端设备（例如阀门控制器）的通信。其中上位机与终端设备的通信必须经过ZigBee节点作为中介进行传输。因此由上位机进行终端设备的操作，首先要将上位机要下载的数据打包到Zigbee通信包中。然后由ZigBee节点通过串口传给终端设备，通过分析处理通信包后操作终端设备。
4.2数据结构
在通信过程中，数据是以帧来进行传输。帧包含：帧头+长度+设备类型+地址+数据+帧尾。本系统中，帧数据类型根据系统需要主要分为五种：①C0：节点发送数据；②C1：节点接收数据；③C2：节点异常；④C3：节点唤醒；⑤C4：节点模式切换。
系统根据下发的不同命令，使用不同的帧来进行通信，实现控制的功能。其中阀门控制器内部的控制流程如图2所示。
4.3串口通信
串口通信是实现上位机与终端设备之间必不可少的环节。串口通信由上位机下发串口数据，数据再由ZigBee网络下发到相应的节点。在通信过程中，整个数据命令分为两大部分：一部分是ZigBee网络控制命令，另一部分是终端设备的命令。它使用ZigBee串口输出命令。ZigBee节点通过串口，把需要的命令转发给终端设备，例如阀门控制器中的开阀，关阀，查询状态等命令。串口通信的通信图如图3所示。
其中，串口数据采用的命令格式：数据头+数据长度+数据类型+数据+数据尾。
5 结语
采用物联网中的ZigBee技术实现无线传感网络中信息的传输，通过传感器采集的信息来判断田间土壤的水分缺失情况，通过按需按量进行灌溉，实现合理灌溉。通过根据实际的设备布置情况，绘制出田间以及设备的模拟图。然后通过操作模拟图进行命令的下发，设定灌溉区域与时间，实现精准灌溉。将物联网技术应用在农业上是我国农业发展的一个趋势，它将推动农业向智能化、自动化发展。利用物联网技术对农作物的生产进行精细化管理和调控，促进农业整体水平的提高，并打造“数字农业”之路。农业中涉及了农作物监控、农产品流通、农作物养殖、农作物灌溉、农作物存储等各种领域。发展智能化数字化农业，物联网技术缺一不可。因此物联网在农业应用领域将具有远大的应用前景与产业价值。
参考文献
关键词：精准农业；研究进展；发展方向
中图分类号：S-0文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0118-04
我国农业资源约束日益突出，农业生态环境退化加剧，化肥占农业生产成本25%以上，但利用率仅为30%～35%，远低于发达国家的50%～60%，不仅造成了经济上的巨大损失，更带来了严重的地下水污染和生态环境破坏。国内外研究表明，精准变量施肥可使多种作物平均增产8.2%～19.8%，降低总成本约15%，化肥施用量减少约20%～40%，土壤理化性质得到改善。因此，解决上述问题的最佳途径是大范围地推广应用按需变量施肥的精准农业和测土配方施肥技术。
1 精准农业及其在我国的实践与发展
精准农业[1～5]又称精细农业，它以信息技术为基础，根据田间每一操作单元的具体条件，定位、定时、定量地调整土壤和作物的各项管理措施，最大限度地优化各项农业投入的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时兼顾农业生态环境，保护土地等农业自然资源。
精准农业技术是基于信息技术、生物技术和工程装备技术等一系列科学技术成果上发展起来的一种新型农业生产技术，由全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、网络化管理系统和培训系统等组成。其核心技术是“3S”（即RS、GIS、GPS）技术[6，7]及计算机自动控制技术。
遥感（RS）技术[8]的主要作用是农作物种植面积检测及产量估算、作物生长环境信息检测（包括土壤水分分布检测、水分亏缺检测、作物养分检测和病虫害检测）、灾害损失评估。地理信息系统（GIS）[9]是精细农业技术的核心。应用该系统可以将土地边界、土壤类型、地形地貌、灌溉系统、历年土壤测试结果、化肥和农药使用情况、历年产量等各种专题要素地图组合在一起，为农田管理提供数据查询和分析，绘制产量分布图，指导生产。应用全球定位系统（GPS）可以精确定位水、肥、土等作物生长环境和病、虫、草害的空间分布，辅助农业生产中的播种、灌溉、施肥、病虫害防治工作。另外，农机具上安装GPS系统还可以进行田间导航，实现变量作业。
我国在1994年就有学者进行精细农业的研究。国家“十五”科技战略重点将发展精准农业技术、提高农业生产水平作为重中之重，并首次在“863”计划中支持研究机构进行精准农业技术自主创新。目前一些地区已经将精细农业引入生产实践中，在北京、上海、黑龙江以及新疆一些地区建立起一批精细农业示范基地，并取得了可观的经济效益。
2 国内精准农业技术研究现状
从技术角度来看，完整的精细农业技术由土壤及作物信息获取、决策支持、处方生成、精准变量投入四个环节组成（图1）。信息获取技术、信息处理与分析技术、田间实施技术是精准农业不可或缺的组成部分，三者有机集成才能实现精准农业的目标。
图1 精准农业（PA/PF）技术组成
2.1 土壤及作物信息获取[10，11]
由全球卫星定位系统（GPS）获得的定位信息、遥感系统（RS）获得的遥感信息和基础、动态信息构成了农业生物环境监测数据信息。
2.1.1 土壤环境信息的获取 （1）土壤养分信息的获取：土壤养分的快速测量一直是精准农业信息采集的难题。目前主要的测量仪器一是基于光电分色等传统养分速测技术的土壤养分速测仪，其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进，但对农田主要肥力因素的快速测量具有实用价值。如河南农业大学开发的YN型便携式土壤养分速测仪[12]，相对误差为5%～10%，尽管每个项目测试所需时间仍在40～50 min，但较传统的实验室化学仪器分析在速度上提高了20倍。二是基于近红外（NIR）多光分析技术、极化偏振激光技术、离子选择场效应晶体管（ISFET）集成元件[13，14]的土壤营养元素快速测量仪器，相关研究己取得初步进展，有的已装置在移动作业机上支持快速信息采集。
（2）土壤水分信息的获取：土壤水分的测量是精细农业实施节水灌溉的基础。目前常用的水分测量方法有基于时域反射仪（TDR）原理的测量方法、基于中子法技术的测量方法、基于土壤水分张力的测量方法和基于电磁波原理的测量方法[15]。
（3）土壤电导率信息的获取：土壤电导率能不同程度地反映土壤中的盐分、水分、有机质含量、土壤质地结构和孔隙率等参数的大小[16，17]。有效获取土壤电导率值对于确定各种田间参数时空分布的差异具有重要意义。快速测量土壤电导率的方法有电流-电压四端法和基于电磁感应原理的测量方法。
（4）土壤pH值的获取：目前适合精细农业要求的pH值检测仪器主要有光纤pH值传感器和pH-ISFET电极[18～21]。光纤pH值传感器虽然易受环境干扰，但在精度和响应时间上基本能满足田间实时快速采集的需要。基于pH-ISFET电极的测量方法具有良好的精度和较短的响应时间，但易受温度影响，需要温度补偿，且电极的寿命较短。
（5）土壤耕作层深度和耕作阻力：圆锥指数CI（Cone Index）可以综合反映土壤机械物理性质，表征土壤耕作层深度和耕作阻力[22]。圆锥指数CI是用圆锥贯入仪（简称圆锥仪）来测定的。圆锥仪的研制工作不断发展，从手动贯入到机动贯入，从目测读数到电测记录，出现了多种多样的圆锥仪。
2.1.2 作物生长信息的获取 作物生长信息包括作物冠层生化参数（叶绿素含量、作物水分胁迫和营养缺素胁迫）、植物物理参数（如根茎原位形态、叶片面积指数）等。作物长势信息是调控作物生长、进行作物营养缺素诊断、分析和预测作物产量的重要基础和根据。主要方法有三种：一是从宏观角度利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征[23]。二是在区域或田块的尺度上，近距离直接观测分析作物的长势信息。三是基于地物光谱特征间接测定作物养分和生化参数。
2.1.3 病虫草害信息的采集 病虫害和杂草是限制农作物产量和品质提高的重要因素，及时、准确、有效检测病虫害的发生时间、发生程度是采取治理措施的基础。目前，病虫草害信息的自动快速采集主要是基于计算机图像处理和模式识别技术，以研究植株的根、茎、冠层（叶、花、果实）等的形态特征作为诊断判读的目标。主要分析方法有光谱特征分析法、纹理特征分析法、形状特征分析法等[24～29]。
2.1.4 作物产量信息的获取 获取作物产量信息是实现作物生产过程中变量管理的重要依据。国际上已商品化的谷物联合收割机产量监视系统主要有美国CASE IH公司的AFS（advanced farming system ）系统、英国AGCO公司的FieldStar系统、美国John-Deree公司的Greenstar系统、美国AgLeader公司PF（precision farming）系统及英国RDS公司的产量监测系统等[30]。这些系统具有功能较强的GIS综合功能，能自动完成产量监测和生成产量分布图。我国谷物产量测产系统的研究起步较晚，目前尚在研制中。
2.2 决策支持与处方生成
分析决策系统[31]主要包括地理信息系统（GIS）、作物生产函数或生长模型和决策系统三部分，决定变量施肥效果[14]。
地理信息系统（GIS）用于描述农田属性的空间差异和建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库，进行空间属性数据的地理统计。它主要应用于离线的处方控制方式中，而在实时控制模式中没有使用的必要。
作物生产函数或生长模型是生物技术在农业实际生产中的应用。它将作物、气象和土壤等作为一个整体进行考虑，应用系统分析的原理和方法，综合农学领域内多个学科的理论和研究成果，对作物的生长发育与土壤环境的关系加以理论概括和数量分析，并建立起相应的数学模型。该模型描述了作物的生长过程及养分需求，是变量施肥决策的根本依据。
决策系统根据农业专家长期积累的经验和知识或GIS与作物生长模型的组合分析计算[11]，这些存储在GIS系统中的数据信息经由作物生产管理辅助决策支持系统，最终生成具有针对性的优化了的投入决策及对策图，即进行时、空、量、质全方位的田间管理实施处方图，得到施肥的处方图（离线形式）或具体的施肥量（在线形式），并将其存入存储卡或者数据库中，供施肥作业使用。
2.3 变量投入技术
由配套农业设施设备（ICS农机装备和VRT变量投入设备）组成调控实施系统，经全球卫星定位系统GPS定位，在田间管理处方图的指导下实施精细控制，田间实施的关键技术是现代工程装备技术，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化”。田间实施技术应用于农作物播种、施肥、化学农药喷洒、精准灌溉和联合收割机计产收获等各个环节中。
3 国内精准农业发展对策
3.1 宣传普及，提升对精准农业的认识
精准农业技术本身能带来可观的经济效益和社会生态效益，同时对提高农民收入、减少农民劳动强度、改善环境质量等有非常重要的作用。
精准农业技术的推广应用涉及精准农业技术本身的发展、农业机械化水平、农业技术培训、农民承担生产风险的能力等，其中农业技术培训是推广应用过程中的关键。由于农民获得信息的渠道有限，只有通过农业技术培训，农民才能认识到精准农业技术的优点并在技术培训过程中掌握这项技术，精准农业技术才能在生产实践中大范围地推广应用。
3.2 完善精准农业的配套技术
通过测土配方和相应的变量施肥技术，改变农民传统施肥观念，根据土地的肥力现状按需变量配合施用肥料，提高肥料利用率，减少面源污染，增产增收。
做好精准农业资料收集和信息标准化工作，应用3S技术建立农作物品种、栽培技术、病虫害防治等技术信息网络以及农业科研成果、新材料等科研信息网络，实现农业资源的社会化、产业化。
3.3 选准适合国情的精准农业项目
我国大部分地区尤其是较落后地区的农村承包地普遍处于碎片化状态，难以支撑起发展精准农业的要求，必须通过土地流转达到规模经营的效果。
另一方面，随着农村市场化和产业结构的调整，在垦区农场（如黑龙江大型农场、新疆建设兵团）和大面积作物生产平原区建立“精确施肥”技术示范工程，或联合一些高效益企业（烟草企业、中药材企业等）带动“精确施肥”的发展是结合中国国情发展精确施肥的有效途径。
4 结束语
精准农业的发展在我国尚处于起步阶段，面临诸多问题与困难。而且我国土地相对分散，技术落后，环保意识不强，在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此建立一个集资源化、信息化、知识化、生态化于一体的全方位生态系统，走具有中国特色的精准农业发展之路，是我国农业发展的必然。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中明确把农业精准作业与信息化作为农业领域科技发展的优先主题，精准农业对提高我国农业现代科技水平具有重要作用，具有广阔的发展前景。
参 考 文 献：
[1] 汪懋华.“精细农业”发展与工程技术创新[J].农业工程学报，1999， 15（1）： 1-8.
[2] 汪懋华.发展精细农业的思考[J].农机科技推广，2002，2：4-6.
[3] 汪懋华.“精细农业”的实践与农业科技创新[J].中国软科学，1999，4：21-25.
[4] 赵春江，薛绪掌，王 秀，等.精准农业技术体系的研究进展与展望[J].农业工程学报，2003，19（4）： 7-12.
[5] 刘 微，赵同科，方 正，等. 精准农业研究进展[J].安徽农业科学， 2005，33（3）：506-507.
[6] 母金梅，申志永. 3S 技术在我国农业领域的应用[J].农业工程，2011，1（2）：68-70.
[7] 索全义，白光哲，孙 智.精准农业下的土壤养分管理——3S技术在施肥中的应用[J].内蒙古农业科技，2001，土肥专辑：22-24.
[8] 蒙继华，吴炳方，李强子，等. 农田农情参数遥感监测进展及应用展望[J]. 遥感信息，2010，3：35-43.
[9] 潘瑜春，赵春江. 地理信息技术在精准农业中的应用[J]. 农业工程学报，2003，19（4）：1- 61.
[10]王凤花，张淑娟. 精细农业田间信息采集关键技术的研究进展[J]. 农业机械学报，2008，39（5）：112-121.
[11]罗锡文，臧 英，周志艳. 精细农业中农情信息采集技术的研究进展[J]. 农业工程学报，2006，22（1）：167-173.
[12]胡建东，段铁城.便携式土壤养分速测仪技术研究[J].现代科学仪器， 2002，4：27-30.
[13]Hummel J W， Sudduth K A， Hollinger S E. Soil moisture and organic matter prediction of surface and subsurface soils using an NIR sensor[J]. Computers and Electronics in Agriculture， 2001，32（2）：149-165.
[14]Birrell S J， Hummel J W. Real-time multi ISFET/FIA soil analysis system with automatic sample extraction[J].Computers and Electronics in Agriculture， 2001，32（1）：45-67.
[15]张小超，王一鸣，方宪法，等.精准农业的信息获取技术[J].农业机械学报， 2002，33（6）：125-128.
[16]李子忠，龚元石.农田土壤水分和电导率空间变异性及确定其采样数的方法[J].中国农业大学学报， 2000，5（5）：59-66.
[17]Sudduth K， Drummond S， Kitchen N. Accuracy issues in electromagnetic induction sensing of soil electrical conductivity for precision agriculture[J]. Computers and Electronics in Agriculture， 2001，32（3）：239-264.
[18]张 靖，李先立.光纤pH计的设计[J].环境科学与技术，1999，1：46-49.
[19]荆 淼，李 伟，庄峙厦，等.光纤化学pH传感技术的现状和进展[J].传感技术学报，2002，3：263-267.
[20]贡 献.离子敏场效应晶体管pH电极[J].分析仪器，1995，4：44-47.
[21]杨百勤，杜宝中，李向阳，等.全固态复合pH传感器的研制与应用[J].西北农林科技大学学报，2006，34（10）：181-183，188.
[22]张利民，罗锡文.差分GPS定位技术在土壤耕作阻力测量中的应用[J].农业工程学报， 1999，15（4）：35-39.
[23]杨敏华，刘良云，刘团结，等.小麦冠层理化参量的高光谱遥感反演试验研究[J].测绘学报， 2002， 31（4）：316-321.
[24]纪寿文，王荣本，陈佳娟，等.应用计算机图像处理技术识别玉米苗田间杂草的研究[J].农业工程学报， 2001，17（2）：154-156.
[25]王月青，毛文华，王一鸣.麦田杂草的实时识别系统研究[J].农机化研究，2004，11：63-68.
[26]马 骏，王建华.一种基于数学形态学的植物病虫识别方法[J].深圳大学学报（理工版）， 2004，21（1）：72-75.
[27]陈佳娟，纪寿文，李 娟.采用计算机视觉进行棉花虫害程度的自动测定[J].农业工程学报， 2001，17（2）：157-160.
[28]田有文，李成华.基于统计模式识别的植物病害彩色图像分割方法[J].吉林大学学报， 2004，34（2）：291-293.
[29]田有文，张长水，李成华.基于支持向量机和色度矩的植物病害识别研究[J].农业机械学报， 2004，35（3）：95-98.
摘要：精准农业旅游是在精准农业基础上发展起来的新兴旅游项目，是农业旅游与精准农业完美结合的产物，是农业旅游的深度开发的新模式。本文在分析廊坊市发展精准农业旅游的可行性的基础上，提出了廊坊市发展精准农业旅游的策略，为廊坊市精准农业旅游的发展提供了思路。
关键词：精准农业；旅游；策略；廊坊
1.精准农业
1.1 精准农业的概念
精准农业是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，主要由全球定位子系统、农田信息采集子系统、农田遥感监测子系统、农田地理信息子系统、农业专家子系统、智能化农机具子系统、环境监测子系统、子系统集成、网络化管理子系统和培训子系统等十个子系统组成[1]。精准农业的目标是利用最先进的农业技术，用最少、最节省的投入获得更多的收入，有效的利用农业资源，达到最佳的经济效益、社会效益、环境效益。
1.2精准农业的发展
20世纪80年代，美国最早提出了精准农业的概念和设想，并最早运用于农业生产，其试验示范基地取得了巨大的成功，精准农业技术和设备最为成熟，但因为不够系统，总体还处于研究发展阶段。此外、法国、加拿大、澳大利亚等国也很重视精准农业技术，巴西、马来西亚、以色列等国广泛开始了试验示范应用。精准农业已得到了各国的普遍重视，各国纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术大力发展精准农业，我国的精准农业发展起步较晚，目前尚处于初阶发展阶段[2]。
2.精准农业旅游
2.1精准农业旅游概念的提出
精准农业旅游可定义为：将精准农业发展和农业旅游开发相结合的，以精准化农事操作技术与现代化农事管理方法为主要旅游吸引物，以精准农业中的全球定位子系统、农田信息采集子系统、农田遥感监测子系统、农田地理信息子系统、农业专家子系统、智能化农机具子系统、环境监测子系统、子系统集成、网络化管理子系统和培训子系统等现代化农业资源为基础开发旅游项目的一种新型科技型农业旅游模式[2]。
2.2精准农业旅游的发展
精准农业旅游可以说是在精准农业基础上发展起来的新兴旅游项目，是农业旅游与精准农业完美结合的产物，是农业旅游的深度开发的新模式。目前，不管是国外还是国内，精准农业旅游发展都处于初始阶段，精准农业旅游的发展更是存在诸多问题，究其原因，如精准农业旅游资源开发较少；市场还未形成；开展精准农业旅游的基地较少等。
3.廊坊市发展精准农业旅游的可行性
3.1宏观策略
廊坊市委、市政府对农业发展一直有着精准的定位：2007年，提出“再造一个廊坊农业”，着重发展农产品加工业，延伸产业链条；2009年，廊坊明确了农业发展的两个坐标系，即“菜篮子+休闲观光”的城郊都市型农业和节水节地、高产高效的生态集约型农业；2012年，廊坊市农业发展精准定位为：全面对接京津，走城郊都市型现代农业之路[3]。《廊坊市旅游业“十二五”发展规划纲要》明确提出了大力发展农业旅游，重点推进永清乡村旅游开发项目集群。这为精准农业旅游的发展提供了政策的支持。
3.2资源条件
为发展城郊都市型现代农业，廊坊将北京高等院校和科研单位的成果引入园区，使之成为孵化器和产品研发基地。中国农科院在廊坊市广阳区万庄镇建起了被当地农民称为住满了“大专家”的科技园区、廊坊市金丰农业科技园、永清县绿野仙庄、永清县的恒都美业集团的蔬菜种植基地、固安县的顺斋瓜菜种植基地，这些基地或农业科技园园虽然不是完全意义上的精准农业，但都是高科技与农业生产的良性结合。
3.3交通条件
交通区位条件是旅游发展的保障条件，可进入性差制约是旅游项发展的关键因素。独特的地理区位为廊坊工业旅游的开发创造了无可比拟的优势，廊坊距北京40公里，距天津60公里，与京津两个机场相隔70公里，随着京廊交通同城对接的深入，无障碍的交通网络正在全面建设，交通极为便利。
3.4客源市场条件
精准农业旅游是乡村旅游和休闲农业旅游的升级，是农业旅游深层次开发模式，精准农业旅游除具有精准种植、观赏、采摘等功能外，还具有科普意义，对农民、学生、市民都有较强的吸引力，其细分客源市场比较广泛。除廊坊本地客源，因为区位优势，势必会吸引京津两地的客源。
4.廊坊市精准农业旅游发展的策略
4.1加大政策及资金的扶持力度
精准农业是涉及现代信息技术、生物技术、工程装备技术等多学科交叉的综合复杂系统[4]，建立一个示范点需要大量的资金。目前，廊坊已有金丰农业科技园、绿野仙庄等几处基本具备精准农业特征的示范点，这几处示范点还需不断完善和规范，政府应在资金上加大投资，政策上重点扶持。
4.2 蔬果供应与旅游结合发展
精准农业旅游本质上属于科技型农业旅游，因而可以考虑以“城内小区”或“郊区生产基地”形式，集“精准农业试点”、“无公害农产品供应”、“从田间道餐桌” [3]和“科技型农业观光”为一身，多功能结合发展。
4.3加强精准农业旅游配套和基础设施的建造
加强精准农业旅游点的配套基础设施的建造。建造相应的基础设施和保护设施，增强旅游点的可进入性和安全性，才有可能延长游客的停留时间，进而增加旅游收入。
4.4 注重营销
精准农业旅游对游客而言是一个新的旅游项目，首先在宣传的角度上，注重突出“精准”的含义。其次提高品牌意识，培育几个精准农业旅游品牌。再次注重市场调查，选择合理的定位策略。最后充分利用现代技术手段，制定网络营销策略。
廊坊要抓住契机，循序渐进的开发精准农业旅游，开辟出一条精准农业与农业旅游相结合的新途径。（作者单位：廊坊师范学院）
基金项目：2013年廊坊市哲学社会科学研究课题，课题编号2013034。课题组成员：胡玲玲、张议元、单福斌、陈立娟、赵根、李兵、王兵
参考文献
[1]吕烈武，郭彬明. 精准农业的研究应用现状及其在我国的发展方向[J]. 现代农业科技，2008，（21）
[2]胡玲玲. 我国城乡精准农业旅游研究[J].安徽农业科学，2011，（16）
[3]唐园结，王会，庞博. 京津走廊明珠 绽放“三农”华彩——河北省廊坊市“三农”发展纪实[N].农民日报，2013-9-11（001）.
关键词：精准扶贫；科技创新；有机结合；思考
中图分类号 F323.8 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0006-03
十三五规划中明确指出：充分发挥政治优势和制度优势，贯彻精准扶贫、精准脱贫基本方略，创新扶贫工作机制和模式，采取超常规措施，切实提高扶贫实效，稳定实现农村贫困人口不愁吃、不愁穿，义务教育、基本医疗和住房安全有保障[1]。如何把科技创新与精准扶贫有机结合，使脱贫整体推进而不反弹，建立有效的农业增效、农民增收、农村发展后劲增强的长效机制，这里谈几点思考。
1 精准扶贫的基本内涵
2013年11月，到湖南湘西考察时作出了“实事求是、因地制宜、分类指导、精准扶贫”的重要指示，并首次提出了“精准扶贫”的重要思想。2014年1月，中共中央办公厅印发的《关于创新机制扎实推进农村扶贫开发工作的意见的通知》等文件，对精准扶贫工作模式等方面都做了详细规制，推动了“精准扶贫”思想的贯彻与落实。2015年6月，在贵州召开部分省区市党委主要负责同志座谈会，听取对“十三五”时期扶贫开发工作和经济社会发展的意见和建议时就加大力度推进扶贫开发工作提出了具体要求。“精准扶贫”思想的全面阐述为：“扶贫对象精准、项目安排精准、资金使用精准、措施到户精准、因村派人精准、脱贫成效精准”。精准扶贫”的根本特点是“贵在精准、重在精准，成败之举在于精准”。
2 精准扶贫的现实意义
2.1 精准扶贫是社会主义的本质要求 邓小平同志曾经指出：“社会主义的本质是解放生产力，发展生产力，消除剥削，消除两极分化，最终达到共同富裕”。长期以来，党中央、国务院高度重视扶贫工作，1986年5月16日，国务院成立了国务院贫困地区经济开发领导小组，1993年12月28日改为国务院扶贫开发领导小组，2014年国务院做出决定，将每年的10月17日设立为全国扶贫日。2012年12月底，到河北省阜平县考察扶贫开发工作时强调，消除贫困、改善民生、实现共同富裕，是社会主义的本质要求。
2.2 精准扶贫是全面建成小康社会的现实需要 党的十以来，党中央、国务院把扶贫工作提高到了前所未有的高度。提出“科学扶贫、精准扶贫”新要求，并指出，“全面建成小康社会，最艰巨、最繁重的任务在农村，特别是在贫困地区。没有农村的小康，特别是没有贫困地区的小康，就没有全面建成小康社会”。2015年10月16日，在2015减贫与发展高层论坛上发表主旨演讲中表示，“尽管中国取得了举世瞩目的发展成就，但中国仍然是世界上最大的发展中国家，缩小城乡和区域发展差距依然是我们面临的重大挑战。全面小康是全体中国人民的小康，不能出现有人掉队。未来5年，我们将使中国现有标准下7 000多万贫困人口全部脱贫。这是中国落实2015年后发展议程的重要一步”。
2.3 精准扶贫，是人民群众的热切期盼 精准扶贫，克服原来那种“大水漫灌式”扶持，树立“看真贫、扶真贫、真扶贫”的理念，由粗放式转变为精细化，从输血到造血，增强后续发力，实现多维减贫与自我发展，是“老、少、边、穷”地区发展的重大机遇。精准扶贫，“贵在精准、重在精准，成败之举在于精准”，让扶贫对象精准、项目安排精准、资金使用精准、措施到位精准、因村派人精准、脱贫成效精准，人民群众从“精准”中看到了希望增强了信心，这是人民群众热切期盼的扶贫方式。
3 精准扶贫迫切需要科技创新
随着社会快速发展，“科学技术是第一生产力”的思想越来越被人们所接受。对扶贫提出“科学扶贫、精准扶贫”新要求。科技扶贫是指：以科学技术为主要载体通过科学知识理念的宣传普及和科学技术的应用推广，提高由于知识能力匮乏而导致生活品质低下的劳动者的科技文化素质进而提高其克服致贫因子和适应不利环境的生存发展能力，最终摆脱贫困，实现自我积累、自我发展的一种扶贫方式[2]。
生产效率的提升是农业机械对生产力提高的主要保证，农业机械应用于传统农业后农业生产效率会大幅提升，进而增加了在单位时间内和单位资源内的整体农业商品产出率，满足了社会对农业产品的需求。农业机械生产效率的提升在客观上促进了农业社会的专业化发展，并实现了促进农村社会加速分化的目的，市场经济对自然经济的冲击在这2项趋势的作用下被不断加深。同时农业社会和农业生产结构获得合理分解，并综合提升了整个社会劳动效率、生产效率。
2 农业机械有提升农业资源利用率的作用
单位土地资源的产量在使用农业机械的条件下能够获得有效提升，并促进各种资源利用效率的提升，实现农业深层次发展的目的。特殊农业生产的需求可以通过农业机械的较大功率、较大速度、负责组合的综合作用得以实现，这不仅能够有效的把握农业生产时机，还能形成对各种自然风险影响农业生产的防范，最终实现农业生产成本的有效控制。人畜所不能实现的种子精选、农药化肥喷洒、微灌滴灌、深耕除草等一系列农业耕作，都可以利用更为准确、定位的农业机械操作实现。农业机械的使用实现了在相同资源和时间范围内农业生产产出的大幅提升，在这个过程中农业的集约化发展不断深化，广大农村更加认可农业机械的应用。
3 农业机械可促进非农业和农业协调发展
非农业的现代化和信息化以农业的有效发展为基础，同时社会的工业化发展以农业机械的广泛应用为前提。当前农业与非农业协调发展需要农业机械的运用，相关产业生产、加工、装配是农业机械生活的必要流程，其他非农业产生的发展需要农业进步的推动。与此同时农业的支撑也是其他产业进步的必要条件，整个农业效率和价值在大量使用农业机械的基础上才能够获得发挥，进而为其他产业提供更加稳固的基础。通过以上内容可知，农业与非农业相互协调实现了农业机械的使用、生产、更新，只有实现农业机械的快速发展，才能够重新平衡非农业发展和农业发展，进而为各个产业的有序发展提供保障。
4 使用农业机械能够促进新技术革命
材料科学和其他技术的快速发展是农业机械的动力、传统等系统发展的必要前提，同时其他技术和科学的突破也是农业机械其他系统发展的重要基础，农业机械只有在相关科技不断进步的条件下才能实现不断发展。精准农业技术理念在上世纪美国被提出，通过更为全面的协调控制和机电一体化技术实现农业机械对农业经济化作业的支撑是其主要的目的。先进的农业机械在精准农业的概念影响下应运而生，而各类科学和技术的发展仍是支撑先进农业机械产生、发展的主要动力，农业机械的实际需要通过技术现实性和应用性的转化获得满足。
例如精准农业以机电为载体的机械电子与农艺的相互深入渗透为基础，其主要技术包括生物动态监控技术、精准种子技术、精准土壤测试技术、精准平衡施肥技术、精准收获技术、精准灌溉技术、精准播种技术等，并按照植物不同生长期的实际需要和自然资源实际情况开展相应的收获、灌溉、施肥、播种、耕作等农业活动。以高新技术投入和科学管理换取对自然资源的最大节约和利用是精准农业的最大特点，进而促进农业向着环保、优质、高效、低耗的方向发展。
5 使用农业机械能够保障粮食安全
【关键词】无线通信技术；精确农业；应用前景
1.前言
精确农业（Precision Agriculture）是指：根据农作物生长的环境因素（包括：土壤结构、地形、植物营养、水分、病虫害等）来调节对农作物的投入。主要有两方面的工作：一方面查清区域农田内的土壤性状与生产力空间变异；另一方面来确定区域农田内农作物的时间差异信息。精确农业与我们心中常规的农业耕种的主要区别有：1）可以提高农作物产量；2）可以更加有效更加合理的使用有限的农田资源；3）可以减少在劳作中一些盲目的投入，使得投入都精准无误；4）可以减少由于不当施肥、喷药所带来的环境污染；5）可以使作物的果实更加绿色健康，更加适合人们食用；6）最重要的是可以改变人们习惯了的生产方式，大大的提高生产力。
简单来说，精确农业也可以被称作为“处方农业”，也就是说精确农业的核心是动态的、实时的获取农田各个区域内的环境因素和农作物信息，诊断农作物长势和产量时空差异的原因，及时的给区域内农作物开出“处方”。由于要及时的对区域内农作物开出“处方”，实时通信无疑成为精确农业中至关重要的一个环节。
2.短距离无线通信技术在精确农业中的应用
现阶段无线传输标准和方式主要包括：蓝牙（Bluetooth）、红外（IrDA）、无线局域网（WLAN）、超宽带技术（UWB）、跳频技术（ZigBee）等短距离无线通信技术。由于精确农业自身的特点，所以其对通信技术也是有一定要求的，主要可以归纳为：1）实时性，即能够及时的把信息传递给各个终端，使得控制终端能够及时作出判断，并作出反应；2）可靠性，即要保证各个终端接收的信息都是准确无误的，不会被一些外在的因素干扰；3）交互性，即不单只是单个终端可以与控制终端有信息交互，各个终端之间都可以进行信息的交互。只有满足了以上这三个最基本要求的无线通信技术，才是最适合精确农业的。
2.1 蓝牙技术
蓝牙技术（Bluetooth）是1988年由爱立信、IBM、诺基亚、英特尔等公司共同推出的，主要用于通信和信息设备的无线连接。蓝牙是一种短距离无线通信规范，其标准是IEEE 802.15，在2.4GHz频带工作，传输范围在10到100m，传输速度可以到1M bps。它是采用高速跳频（Frequency Hopping）和时分多址（Time Division Multi-access，TDMA）等先进技术，为固定设备或者移动设备建立的一个特别的通信连接环境。基于蓝牙技术的设备有主设备和从设备的区别，主设备负责设定跳频序列，从设备必须与主设备保持同步，若要用蓝牙技术来组网，即就是一个通过主设备到从设备形成的一个一点到多点的连接。蓝牙可以实现双工通信，这无疑表明在精确农业中蓝牙技术是可以应用的，因为在精确农业中的设备应该是要能互相进行信息交互的，也就是说蓝牙技术是满互性这一特点的。但是蓝牙技术信号容易受到干扰，这在精确农业中是个比较严重的不足，因为由于地域和耕种的农作物的不同，可能会遇到很多意想不到的环境。
2.2 红外技术
红外技术（IrDA）是一种利用红外线进行点对点通信的无线通信技术，它同蓝牙技术一样被众多的硬件和软件平台所支持。它是通过红外脉冲和电脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发的，它取代了点对点的线缆的连接。红外技术的传输速率可达16M，并且保密性很强，可以看出如果将红外技术应用到精确农业当中，一定能够满足安全性和可靠性。但红外技术有个致命的局限性，那就是相互通信的设备之间必须是点对点的，即设备之间通信必须是对准的，并且只能是两台设备之间的连接，这就限制了其自身在精确农业中的作用，因为在实际的农田当中，可能由于作物本身或者别的一些原因致使设备之间并不能直接对准，从而导致信息无法传递。
2.3 无线局域网技术
无线局域网（WLAN）是基于IEEE802.11标准的无线局域网，在局域网环境中可以使用不必授权的ISM频段中的2.4GHz或者5GHz射频波段进行无线连接。无线局域网有着诸多优点，概括起来有以下几方面：移动性、易于规划管理、易于调整、故障定位也能比较轻松准确、并且容易扩张。但由于其是靠电波进行传输的，这些电波是通过无线发射装置进行发射的，只要有障碍物阻碍电磁波的传输就会影响网络的性能，所以在精确农业中无线局域网的应用也就有了一定的局限性，对于那些种植高大作物的农田尤其显得影响严重。另外虽然无线局域网的搭建已经很便捷了，但由于我们想要实施的地方是农田，如果想要在农田中广泛的使用这种技术，就决定了这必将工程浩大，这点也成为制约无线局域网在精确农业中推广的一个关键因素。
2.4 ZigBee技术
ZigBee技术是最近发展起来的一种近距离无线通信技术，它是以2.4GHz为主要频段，数据速率为20-250Kbit/s，采用直接序列扩频（DSSS）技术。它无需注册，传输距离可以从标准的75m到扩展后的几百米，甚至几千米。目前该技术已经可以作为模块解决方案用于大规模生产中，该技术主要侧重于对能源管理有较高要求的领域，并且近两年还开始跟物联网一样用于智能家居中，例如家电遥控等。既然基于ZigBee无线传感技术可以在家电等领域广泛地应用，我们有理由相信该技术也可以为精确农业搭建一个很好的技术平台，可以很好的收集局域农田内的各种作物信息，结合传感器等一些技术，可以很好的反应作物的一些信息。综合上面的这些对ZigBee技术的介绍可以看出ZigBee技术一定程度上来讲是符合精确农业的各种技术要求的，有很好的应用前景。
2.5 射频识别技术
射频识别技术（RFID）是一种非接触式的自动识别技术，可利用射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。射频识别技术是一种内建无线电芯片的技术，芯片中可存储一系列的信息，利用这种技术做的产品可以做的特别小，而且可以让产品粘附在需要辨别的物体上，以非接触的方式快速读取里边的存储信息。它被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一，尽管射频识别技术非常惹人注目，但它市场前景不被看好，因为它不但标签成本太高，而且目前国内外还没有一个统一的标准，尽管如此我们也不能就此下结论说射频识别技术不适合应用在精确农业中。先来看下射频识别技术的组成部分，它是由应答器跟阅读器外加应用软件系统组成，可以想象到这是一种很简单很便于操作的设施，如果应用到农田中，将会给农业耕作带来多大方便，所以其在精确农业中有很大的应用潜力。
2.6 超宽带技术
超宽带技术（UWB）是一种以高速率著称的无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，并通过正交频分调制或者直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内，在较宽的频谱上传送极低功率的信号。超宽带技术与传统通信方式最大的区别在于，它是一种不用载波而采用时间间隔很短（小于1纳秒）的脉冲进行通信。UWB技术拥有数据传输速率快、功耗低、安全性高等众多优点，并且其发送功率比较小，通信设备之间可以用很小的功率就能实现通信。虽然超宽带技术在民用的时间还不太长，但由于其众多出众的优点，让人们对于使其应用在精确农业中广有了很多的期待，只是个时间问题。
3.近距离无线通信技术与有线通信技术的比较
就传输距离而言，有线传输方式也能够实现短距离传输，所以有线传输方式优于无线传输方式，但考虑到精确农业中环境因素的影响较多，如果采用有线传输方式很有可能致使线缆破裂等问题，给生产中增加很多不必要的麻烦，所以无线通信更加适合在精确农业中应用。就传输速率而言，有线传输速率明显高于无线传输速率，无线传输方式大多局限于数据与命令的传输，但现有的无线通信技术完全可以满足精确农业中设备间的信息传递，并且随着技术的提高，无线传输速率一定会有进一步的提高，能够进一步满足精确农业的需求。就经济利益而言，无线传输明显可以节约大量的经济支出，光纤作为有线传输的主要介质目前是网络建设的主要材料，但由于其价格昂贵，施工过程复杂，让其在精确农业中的推广很难实现，而无线传输只需要在无线传输收发端分别安装设备即可。
另外还有两方面严重制约着有线传输方式在精确农业中的应用，一方面是：有线传输方式可能无法触及农田中的各个测量点，容易受到地域的限制，并且传输线路的保护措施不能很到位，无法预测在那种长期暴露在阳光、潮湿等恶劣天气下线缆的情况；另一方面：有线传输方式接入点单一，仅可以与固定终端设备及控制端相连，这就意味着如果采取这种传输方式将会使限制设备的移动，无法动态的测量各个区域内作物的生长情况。
通过上面这些方面的比较，可以很明显的看出，有线传输方式与无线传输方式相比较，想应用到精确农业中局限性显得较多，虽然无线传输方式也有很多的瓶颈，例如若是应用蓝牙技术则会受限于起价格偏高、通信距离短，若是应用ZigBee技术则会受限于网络信号相对较弱，但相比较而言还是无线传输方式更加适合应用在精确农业中。
4.结束语
随着精确农业的不断发展，其对通信技术的要求也在不断的提高。虽然已经可以肯定无线传输方式更加适合运用于精确农业领域中，但很明显各种无线通信技术都存在一定的瓶颈，所以在实际应用中，必须根据实际农业应用的特点，选择合适的技术。或者可以同时应用几种无线通信技术，只是应用他们各自的长处，但这又要求找到合适的结合点。所以在精确农业的发展道路上我们要做的还很多，只有不断的研究才能使我国精确农业的发展逐渐赶上世界先进国家。
参考文献
[1]许松琴.浅谈信息技术在农业生产中的应用[J].农技服务，2008（4）.
[2]赵璐，张坤.对现代无线通信技术若干理论问题的研究[J].民营科技，2009（9）.
[3]马建仓.蓝牙核心技术及应用[M].北京：科学出版社.
作者简介：
农业航空作业中十分麻烦的问题是不仅要进行大面积的农田作业，还要精准确定其轨迹。现在只要根据实际情况灵活运用好农业机械技术，这个困难就可以迎刃而解。根据计算机的真实数据分析，设计出合理农业机械线路和科学的运作方案就能够使作业效率和质量大大提高。可以根据下面的步骤进行方案设计：先对实际的地形状况、气象气候、农业目标有个大体的掌握，然后确定出最优作业方式，再将设计轨迹输入到GIS系统中，最后在实际农业操作中就可以通过和车载计算机的当前位置数据分析对比，操作人员就可以获得相应的自动导航服务了。
2农业机械导航的未来发展方向
2.1引入全球卫星定位系统，实现精确的空间管理
通过传统农业机械设备、全球卫星定位系统和卫星导航技术设备的完美结合，能够准确、及时对农业实际操作进行空间定位，提高农业生产机械化的运作精度，实现精确的空间管理；还能够精准实施重复性农业操作，甚至精确到米，根据土壤实际性质和农作物生长需求进行所需元素的投放成为可能。民用全球定位系统已经处于十分成熟的时期，这使得将其用于传统农用机械设备成为可能，值得注意的是要根据实际需要选择合适的全球定位设备和装置。
2.2广泛采用机电液一体化与传感器监测技术装备
想要在现有基础上提高农业机械生产的自动化程度，就必须高度重视液压技术、农业机械、电子设备的紧密结合，三者的有机结合还能使化肥、水分的投放按照作物生长的实际需求，这一系列变量控制技术将贯彻按需分配的原则，最大程度上节省农业生产成本，创造最大收益。传感技术的使用可以对农业生产的机械性能、实际环境条件进行实时监控，为操作者提供以秒为计的实时直播，对原始数据进行进一步的加工、处理、反馈，并根据计算结果实施动态的自动调节。在收割机上安装传感器则能够详细记录下产品的数量、温度、含水量等数据参数，上传数据之后还可以进行监控、深加工、输出计算结果等功能，这些数据若可以和定位、导航技术结合起来，就可以对谷物收割的全过程进行准确而及时的宏观把握，实现整个收割过程的全自动化。
2.3引入信息与计算机技术
农业机械创新必然离不开现代先进的电子计算机信息技术。当今的精准农业思想是一种超越以往传统集散式农业生产概念的新型战略思想，这也是交叉学科进行实际生产获利颇丰的应用典范。精准农业技术这个新型农业生产模式已经在逐渐打破传统农业生产方式，这也是人类合理运用科学技术，对大自然资源进行合理保护的有效手段，其能够降低农业生产成本、提高农业生产效率、提高农民的生产积极性以及提高农业生产的实际收益，更重要的是还可以合理保护农业生产资源、合理运用土地、保护生态环境以及实现可持续农业生产，这既是当今世界最关注的生态问题，也是农业发展的新的里程碑。信息技术、定位技术和传统农业生产的完美结合无疑会使农业生产管理水平得到更大提升，为生产作出更多的贡献。
3结语
