物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
摘 要:在傳統(tǒng)的生態(tài)林業(yè)向智慧林業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中,物聯(lián)網(wǎng)將起到不可替代的作用。文中分析了物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)發(fā)展過程中的作用和前景,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)資源監(jiān)測、林業(yè)資源保護(hù)和重點(diǎn)工程監(jiān)管等方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析,以期為今后物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)方面的發(fā)展提供一些技術(shù)依據(jù)。
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)就是‘物物相連的互聯(lián)網(wǎng)’,通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理[1]。
智慧林業(yè)是指充分利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),通過感知化、物聯(lián)化、智能化的手段,形成林業(yè)立體感知,管理協(xié)同高效、生態(tài)價(jià)值凸現(xiàn)、服務(wù)內(nèi)外一體的林業(yè)發(fā)展新模式[2]。
由于林業(yè)的特殊性和復(fù)雜性,在空間上的廣闊和時(shí)間上周期長,林業(yè)部門在森林資源監(jiān)測等工作中任務(wù)量繁重,外業(yè)龐大,形成的數(shù)據(jù)海量,工作人員很難做到精準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用,利用射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備和智能終端,使林業(yè)系統(tǒng)中的森林、濕地、沙地、野生動(dòng)物等林業(yè)資源可以相互感知,能隨時(shí)獲取需要的數(shù)據(jù)和信息[2]。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)在林業(yè)上起到不可替代的作用,使林業(yè)發(fā)展有一個(gè)質(zhì)的飛躍,促使林業(yè)從生態(tài)林業(yè)轉(zhuǎn)型成智慧林業(yè),F(xiàn)就物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
1 物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)監(jiān)測中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)能把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,所以,把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入森林監(jiān)測中成為可能。
1.1 林業(yè)資源監(jiān)測
森林資源管理站在監(jiān)測點(diǎn)周圍選擇有代表性的樹干粘貼有監(jiān)測點(diǎn)情況、樹齡、樹種、胸徑、樹高等信息的電子標(biāo)簽;在空氣和根部土壤放置有數(shù)據(jù)處理能力的傳感器,自動(dòng)監(jiān)測溫度、水分、養(yǎng)分等,在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)這些信號(hào)自動(dòng)處理;在監(jiān)測點(diǎn)上方安裝清晰度高的攝像頭,并利用全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備與信息計(jì)算中心聯(lián)網(wǎng),定期對(duì)林木生長情況和林區(qū)環(huán)境進(jìn)行掃描和監(jiān)控,建立一個(gè)準(zhǔn)確的林業(yè)資源物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、視頻監(jiān)控、生產(chǎn)報(bào)警、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制等,解決人與森林,森林與氣候,森林與未來等的關(guān)系。如在運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行特定設(shè)置,對(duì)在某一區(qū)域內(nèi)的森林在生長不正常,或溫度、水分、養(yǎng)分達(dá)不到林木正常生長的臨界值時(shí),或進(jìn)入了不法分子,或侵襲了珍稀動(dòng)物,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提醒,相關(guān)部門及時(shí)發(fā)布監(jiān)測動(dòng)態(tài),制定措施,及時(shí)向相關(guān)人員提醒,相關(guān)人員根據(jù)自己的職責(zé)和需要進(jìn)行特定的工作。
1.2 森林防火監(jiān)測
森林防火指揮部在觀測點(diǎn)周圍選擇有代表性的地段放置傳感器,自動(dòng)監(jiān)測溫度、濕度、干燥度、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等氣候因子;安裝清晰度高的攝像頭,定期對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行掃
描;樹干上粘貼有地點(diǎn)、樹種等信息的電子標(biāo)簽,并與信息計(jì)算中心聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測,自動(dòng)分析,自動(dòng)制定策略。如在運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行特定設(shè)置,對(duì)在某一區(qū)域內(nèi)的森林在生長反;驕囟取穸冗_(dá)到接近火災(zāi)的臨界值時(shí),,系統(tǒng)會(huì)提醒,防火指揮部及時(shí)發(fā)布監(jiān)測動(dòng)態(tài),制定預(yù)防和防治措施,并通過短信、微博等及時(shí)向護(hù)林員和相關(guān)人員提醒,防止森林火災(zāi)發(fā)生。
1.3 森林病蟲害監(jiān)測
森林病蟲害防治站利用紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、360度監(jiān)視器等信息傳感設(shè)備與信息計(jì)算中心聯(lián)網(wǎng),對(duì)在某一區(qū)域內(nèi)的病蟲害發(fā)生情況和活動(dòng)范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)控,或者自動(dòng)檢測空氣溫度、濕度等環(huán)境因子,自動(dòng)預(yù)測可能發(fā)生的病蟲害,及時(shí)發(fā)布監(jiān)測動(dòng)態(tài),制定預(yù)防和防治措施,并通過短信等信息設(shè)備及時(shí)向林農(nóng)和相關(guān)人員提醒,防止病蟲害大面積發(fā)生,避免給森林造成巨大損失。
2 物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)野生動(dòng)植物保護(hù)中的應(yīng)用
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在需要保護(hù)的野生動(dòng)植物周圍鋪設(shè)傳感節(jié)點(diǎn),進(jìn)行探測;利用RFID 對(duì)野生動(dòng)植物實(shí)時(shí)定位,進(jìn)行感知;建立數(shù)據(jù)庫,可以防止不法分子和其他因素對(duì)野生動(dòng)植物的破壞和掠奪,保護(hù)管理人員人身安全,為管理和開發(fā)利用及保護(hù)野生動(dòng)植物提供技術(shù)依據(jù)。
2.1 古樹名木保護(hù)管理
在古樹名木樹干粘貼有樹種、年齡、胸徑、樹高、歷史、文化價(jià)值等信息的二維碼等電子標(biāo)簽或定位標(biāo)簽,人們可通過手機(jī)閱讀二維碼,知道古樹的歷史;對(duì)降雨量、濕度、溫度、養(yǎng)分、病蟲害以及人為破壞等運(yùn)用RFID 等信息傳感設(shè)備實(shí)時(shí)探測;安裝攝像頭,可以準(zhǔn)確地監(jiān)控古樹名木生長。對(duì)古樹名木進(jìn)行感知,在運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行特定設(shè)置,建立數(shù)據(jù)庫,即時(shí)掌握它們的生長情況和動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)生長不正;蛴龅揭馔馇闆r時(shí),系統(tǒng)便會(huì)提醒,管理人員能準(zhǔn)確地判斷它們的生長規(guī)律,是否發(fā)生病蟲害,是否有人為破壞等,分析相關(guān)情況,制定保護(hù)措施。
2.2 珍稀野生動(dòng)物保護(hù)
在動(dòng)物身上或周圍固定標(biāo)志物上粘貼有動(dòng)物名字、年齡、體重、保護(hù)內(nèi)容等信息的二維碼等電子標(biāo)簽或定位標(biāo)簽,通過設(shè)置在出發(fā)點(diǎn)、途徑點(diǎn)的讀寫器的信息采集,可以精準(zhǔn)地
監(jiān)控野生動(dòng)物的生活習(xí)性,運(yùn)用RFID 等信息傳感設(shè)備自動(dòng)檢測動(dòng)物周圍環(huán)境中硫、氮等有害氣體含量和實(shí)時(shí)定位,也可佩戴GPS 定位標(biāo)簽定位動(dòng)物所在的區(qū)域,同時(shí)在運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置,對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理,分析動(dòng)物在野外的生存狀況。當(dāng)動(dòng)物在野外受到天敵或意外情況時(shí),系統(tǒng)便會(huì)提醒,管理人員根據(jù)獲取的信息分析并快速制定相應(yīng)策略,使野生動(dòng)物的保護(hù)由人為管理變?yōu)樽詣?dòng)化的保護(hù)。
3 物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)重點(diǎn)工程監(jiān)管中的應(yīng)用
我國林業(yè)重點(diǎn)工程主要有退耕還林工程、天然林保護(hù)工程、長江防護(hù)林工程、三北防護(hù)林工程等,對(duì)這些工程從立項(xiàng)、啟動(dòng)、計(jì)劃、執(zhí)行等全過程的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)督管理,不僅是智慧林業(yè)的需求,也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須解決的問題。對(duì)這些重點(diǎn)工程以小班為單位,對(duì)造林小班設(shè)置重點(diǎn)工程名稱、建設(shè)年度、立地類型、造林樹種、造林密度、造林時(shí)間、造林方式等靜態(tài)屬性并直接存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中;降雨量、溫度、濕度、養(yǎng)分等動(dòng)態(tài)屬性運(yùn)用RFID 等技術(shù),由傳感器實(shí)時(shí)探測;管護(hù)、病蟲害防治、小班的成活保存情況、林木的生長狀況等安裝攝像頭直接監(jiān)控。識(shí)別設(shè)備完成對(duì)工程小班屬性的讀取,在運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置,即時(shí)監(jiān)管它們的生長情況和動(dòng)態(tài)變化,并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,又通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行,進(jìn)行智能處理,實(shí)現(xiàn)生長可測、管理可控、質(zhì)量可溯,實(shí)現(xiàn)林業(yè)重點(diǎn)工程管理智慧化。
4 結(jié) 語
物聯(lián)網(wǎng)在智慧林業(yè)資源監(jiān)測領(lǐng)域、野生動(dòng)植物保護(hù)、林業(yè)重點(diǎn)工程監(jiān)管等方面有著廣闊的前景。一是通過NFC、二維碼、RFID 等技術(shù)進(jìn)行標(biāo)識(shí),不僅能獲得我們所需林業(yè)要素的識(shí)別信息,還通過智能標(biāo)簽獲得各要素所包含的擴(kuò)展信息。二是實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)資源環(huán)境和重點(diǎn)工程的監(jiān)控以及野生動(dòng)植物的跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò),可以對(duì)它們的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行獲取和特定監(jiān)控,如利用溫度傳感器監(jiān)控森林的溫度,通過GPS 標(biāo)簽跟蹤定位野生動(dòng)物,通過攝像頭捕捉盜伐林木的不法分子等。三是最終達(dá)到對(duì)森林的智能控制,由傳統(tǒng)的生態(tài)林業(yè)轉(zhuǎn)型為智慧林業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)利用云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變我們對(duì)傳統(tǒng)林業(yè)決策的認(rèn)識(shí),體現(xiàn)智慧林業(yè)的價(jià)值,實(shí)現(xiàn)林業(yè)生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的最大化。《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》雜志授權(quán)發(fā)布,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載。
參 考 文 獻(xiàn)
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本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):243943
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