便攜式智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)分析和強(qiáng)大功能介紹

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“科學(xué)種田”理念逐漸深入人心。利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，合理有效的播種、施肥、灌溉已成為降低成本增加產(chǎn)量的有效途徑。傳統(tǒng)的科學(xué)種田主要采取技術(shù)員下鄉(xiāng)普及相關(guān)知識(shí)等手段，這種方法效率低下，覆蓋面窄。針對(duì)這種情況，科研人員研發(fā)了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)軟件以及知識(shí)推理來指導(dǎo)種植戶科學(xué)種田。這種方法雖然解決了效率低下等問題，但隨之而來又出現(xiàn)了許多新的問題，如：軟件過于復(fù)雜用戶不會(huì)使用；手工導(dǎo)入的數(shù)據(jù)往往具有偏差等等。

從20世紀(jì)90年代開始，我國(guó)科研人員開始研發(fā)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。

1992年，中國(guó)農(nóng)科院作物所趙雙寧等研制開發(fā)的“冬小麥新品種選育專家系統(tǒng)”；

1998年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的小麥管理智能決策系統(tǒng)；

2003年，鄭向群、高懷友等完成了等利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境信息數(shù)據(jù)分析。

在國(guó)外，美國(guó)20世紀(jì)80年代初提出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念和設(shè)想；

目前在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已經(jīng)形成一種高新技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，并且已被廣泛承認(rèn)是可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要途徑。

美國(guó)推廣利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是要根據(jù)農(nóng)田內(nèi)作物生產(chǎn)條件的時(shí)空差異性，基于農(nóng)田內(nèi)小區(qū)土壤、作物、環(huán)境等的時(shí)空差異性信息，實(shí)施精細(xì)化定位農(nóng)作管理。

例如，施肥應(yīng)根據(jù)農(nóng)田內(nèi)部各處的土壤肥力狀況不同而不同，土壤養(yǎng)分較差的地方應(yīng)該多施肥，而土壤養(yǎng)分充分的地方應(yīng)該少施肥等等。

除美國(guó)外，日本也是較早研發(fā)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的國(guó)家之一。由于政府部門的重視，日本在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)上取得了不少成績(jī)，開發(fā)了若干農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。

例如，東京大學(xué)開發(fā)的番茄栽培管理專家咨詢系統(tǒng)、培養(yǎng)液管理專家系統(tǒng)以及千葉大學(xué)利用原MICCS工具開發(fā)的茄子等多種作物的病害診斷專家系統(tǒng)、花卉栽培管理支持系統(tǒng)、庭院景觀評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)等。

以上這些專家系統(tǒng)已投入實(shí)際應(yīng)用。然而，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)除美國(guó)和加拿大進(jìn)入商業(yè)用途外，其他地區(qū)甚至在歐洲還沒有真正進(jìn)入推廣階段。主要原因是，其關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)還沒有在實(shí)用意義上產(chǎn)生突破，信息采集技術(shù)的費(fèi)用還很昂貴等。

本研究擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于AVR32 AT32UC3A的便攜式智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)包含手持終端、無線傳感器兩個(gè)部分。無線傳感器部分由溫度傳感器DS18B20獲取數(shù)據(jù)，再借用51單片機(jī)，通過nrf24101將數(shù)據(jù)無線傳輸給AVR32板，即手持終端。當(dāng)手持終端啟動(dòng)后，傳感器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，在接收到所需數(shù)據(jù)后，手持終端根據(jù)其內(nèi)置的推理系統(tǒng)，采用模糊推理的方式進(jìn)行分析，然后在界面上給出推理結(jié)果。整個(gè)過程操作簡(jiǎn)單、易用，該系統(tǒng)功能強(qiáng)大、可以不斷完善且便于攜帶。