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摘 要 分析重庆市秀山县物联网工程应用于农作物病虫害测报现状、存在的问题，并展望物联网工程应用于农作物病虫害测报方面的发展前景。
关键词 物联网工程；农作物；病虫害测报；智能化
中图分类号：S431.9 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.22.037
知网出版网址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160904.0032.017.html 网络出版时间：2016-9-4 0：32：00
物联网工程是指将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通应用大集成，以及在内网、专网、或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面集中展示的等管理和服务功能，实现 “高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前，物联网已经被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。
农作物病虫测报就是系统、准确监测农田病虫草鼠发生动态，并运用生物学、生态学、数学、系统科学、逻辑学等知识和方法，结合实践经验和历史资料，对病虫草鼠害未来发生危害趋势作出预测，为农户提供准确、及时的预报服务。病虫测报被普遍认为是植物保护乃至农业生产的基础性工作。近年来，在农作物病虫害测报方面，自动化、信息化、智能化发展迅速，形式多样，研究物联网工程与农作物病虫害测报技术融合发展，是减轻测报技术人员劳动强度、提高测报准确率、促进预报信息及时传输的现实需要。
下面，就以重庆市秀山县为例，介绍一下物联网工程在农作物病虫害测报中的应用现状与前景。
1 应用现状
1.1 小气候监测系统
气候因子是病虫测报的基础。2010年3月，秀山县开始安装使用小气候监测系统，小气候监测系统是全野外型自动监测系统。该系统由北京汇思君达科技有限公司生产、安装、维护。系统可采集、记录包括温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力、露点温度等参数，每1 h自动采集一组数据，利用网络自动远程传输，并提供多种统计功能，为测报技术人员及时提供参考。2014年9月19日，秀山县植保植检站对小气候监测系统进行升级改造。升级部分为全野外太阳能供电系统，从以前有线供电改为太阳能供电，避免了停电造成数据丢失，提高了信息采集自动化程度。
1.2 害虫远程自动监测系统
2013年，秀山县在清溪场镇东林村安装“闪讯”害虫远程自动监测系统，尝试使用害虫远程自动监测系统监测二化螟、稻纵卷叶螟这2种本地主要害虫。该设备由北京依科曼生物技术有限公司生产，其原理是利用太阳能供电，使用害虫专用诱芯（性引诱剂）诱集害虫，落虫感应后触杀，数量自动收集，数据无线传输，自动统计。2013年，由于诱芯问题，当年未能发挥作用。2015年3月20日，北京依科曼生物技术有限公司安排技术人员专程到秀山县更换设备，整个系统升级换代，设定每天传输一组数据到测报员手机上，每1 h传输1组数据到计算机，2015年，该系统调试运行正常，诱虫数量大，人工验证后准确率较高。
1.3 农业有害生物预警信息平台
近年来，农业有害生物预警信息平台使用技术逐步成熟，运用较多的主要是农作物测报、防治实时监测。如在植物检疫对象监测上，技术人员田间调查时，手持设备（安装某种操作系统的智能手机）照相后，系统可自动记录调查地点害虫数量、经纬度、海拔高度、照相时间等，回单位后在计算机上处理数据，同时上级部门也同步收到采集的数据及图片等资料。重大病虫防治过程中、或是防治后的效果，数据、图片等资料也可以实时发送。这种模式也可以作为上级部门监督下级部门工作情况的一种有效手段。
1.4 秀山县突发事件预警信息发布平台
2014年，秀山县植保植检站与县气象局签署协议，收集并建立植保专用通讯群，包含乡镇农业技术人员、农药经销商、种植大户、村居负责人、专业合作社负责人等共计1200余人，同年4月初正式启用“秀山县突发事件预警信息發布平台农业分中心”，由秀山县植保站提供预报，专人发布到所有采集手机号码的用户，主要是用于预报信息发布、传输。2014年发送手机短信预报20期1.5万余条，由于结合农事，预报及时，直达基层，内容简单适用，各地普遍反响良好。
1.5 农作物重大病虫害数字化监测预警系统
全国农业技术推广服务中心开发使用的数字化监测预警系统，使用对象为县级以上植保部门，全国各监测点（县一级）按照上级要求，按时填报调查数据，省市级、国家级植保部门随时掌握全国重大病虫发生动态，根据监测数据发布防治信息。
1.6 自动虫情测报灯
目前，全国各地施药的自动虫情测报灯，均是利用光控开关，晚间自动开灯，根据昆虫趋光原理，用白炽灯或黑光灯诱集害虫，在用红外线杀死害虫，自动烘干、装袋、转袋，7 d内不需要技术人员收集。技术人员收集、包装后，再回单位人工辨别、统计。2004年，秀山县开始使用自动虫情测报灯，4—9月开灯，监测水稻、玉米、蔬菜害虫，截止目前运行正常、规范。
1.7 预报信息田间电子显示屏
2014年，秀山县投资12万元在清溪场镇东林村农田安装大型电子显示屏，农作物预报信息由秀山县植保站提供，管理员无线传输信息，滚动播放，并根据需要实时更新。
2 存在的问题
2.1 小气候监测系统应用方面
系统采集数据偏少，没有地温、土壤湿度等数据；且数据还需人为从计算机中导出，再进行分析处理。南方冬季光照不足，太阳能硅晶板存在供电不足的问题，还是需要人为使用电池备用。 2.2 害虫远程自动监测系统
害虫远程自动监测系统则处于试验阶段，由于价格较高（每套3万元左右），每种害虫都需要专一的性引诱剂，而农作物害虫种类众多，不同作物不同时段主要害虫种类不同，不可能每种害虫都使用一套远程自动监测系统，且系统监测准确与否，还与性诱剂诱集效果密切相关，这就限制了该系统的广泛应用。
2.3 农业有害生物预警信息平台
目前存在的问题主要是设备要求高，手机要求专门的操作系统，照相像素要求高，田间连接入网速度慢，还有费用问题也不好解决。
2.4 秀山县突发事件预警信息发布平台
用户目前限于街道（乡镇）农业技术人员、农药经销商、种植大户、村居负责人、专业合作社负责人，而全县种植面积6万hm2，有农民56.5万人，种植大户、专业合作社上千家，覆盖率明显偏低。
2.5 农作物重大病虫害数字化监测预警系统
农作物重大病虫害数字化监测预警系统仅限于植保部门内部使用，数据输入工作量大（监测点4—8月每天均需填报），数据填报必须及时、准确，才能全面反映病虫实时动态。系统在表格设计上、在数据自动分析设计上，都还处在明显不足。
2.6 自动虫情测报灯
相比以前使用的灯光+毒瓶诱杀，效果更明显。但自动虫情测报灯仅实现害虫自动收集、烘干、装袋，还是需要人工处理，由于采集虫量大、种类多，人工分类、计数工作量特别大。
2.7 预报信息田间电子显示屏
预报信息田间电子显示屏是一项有益尝试，由于是无线传输，目前只能传输文字，无法传输图片资料。LED投入大，成本高，从使用实践看，内容还可以丰富，以避免单调。
3 展望
3.1 小气候监测系统应用多功能化
在现有功能之上，还需要进一步扩展，如增加不同深度土壤的温度及湿度等，并与农作物有害生物监测系统进行功能衔接，如尝试自动分析、预报，使农作物有害监测系统功能更强大，利用效果更好。
3.2 害虫远程自动监测系统监测对象多样化
目前该技术已经成熟，除逐步扩大应用对象外，探讨每套系统安装使用多种性引诱剂，每种害虫能分别识别、统计，数据互不干扰，是提高害虫远程自动监测系统使用率的关键。
3.3 农业有害生物预警信息平台使用日常化
随着4G网络普及、智能手机功能不断增强，每个测报技术人员每人应该配备一台设备，下乡调查随时携带，现场调查拍照后回单位处理，减轻劳动强度，提高工作效率。如主要病虫田间系统调查时，结合病虫统计器，调查完毕，数据自动处理完毕，并自动传输，特别是一些疑难病虫草害，需要专家远程诊断，可以现场办公，现场解决。
3.4 秀山县突发事件预警信息发布平台大众化
在病虫测报上，该平台目前主要作用还是“手机短息”预报，是从该平台行政职能下的一项功能拓展。根据需要，用户群可进一步扩大，实现测报信息接收大众化。还可以考虑，在街道（乡镇）层面，衔接农村信息化平台，辐射到各村、组，甚至到农户。
3.5 自动虫情测报灯智能化
随着物联网工程技术的发展，自动虫情测报灯系统完全可升级，增加害虫识别、拍照、统计功能，并进行数据自动处理、传输，实现自动虫情测报灯智能化。目前，秀山县植保植检站已与中国水稻研究所达成合作意向，计划从2016年开始，开展自动虫情测报灯智能化课题研究应用。
3.6 病虫测报信息一体化
整合目前使用的各种平台，预报、防治信息一体化，在一套系统中综合使用各项数据，减少使用环节，向科学性、系统性、趣味性等方面发展。如在有代表性的街道（乡镇）安装远程监控的可视化监测系统，系统根据农作物防治前后的长势长相，综合汇总分析，为植保部门、领导层、管理层人员自动提供防效、分析图片等以制定相应技术预案或政策措施。
3.7 病虫预报网络物资实体化
根据植保部门监测预报，各乡镇（街道）、村组，结合农村电子商务平台，建立物资配送网络，实现物资实体配送。如某时段的用药及技术，农药经营实体店根据预报，为农民、业主、农业公司进行具体药剂配送。及时预报、及时送药，以提高防治效果。
（责任编辑：敬廷桃）
关键词 物联网工程；农作物；病虫害测报；智能化
中图分类号：S431.9 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.22.037
知网出版网址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160904.0032.017.html 网络出版时间：2016-9-4 0：32：00
物联网工程是指将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通应用大集成，以及在内网、专网、或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面集中展示的等管理和服务功能，实现 “高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前，物联网已经被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。
农作物病虫测报就是系统、准确监测农田病虫草鼠发生动态，并运用生物学、生态学、数学、系统科学、逻辑学等知识和方法，结合实践经验和历史资料，对病虫草鼠害未来发生危害趋势作出预测，为农户提供准确、及时的预报服务。病虫测报被普遍认为是植物保护乃至农业生产的基础性工作。近年来，在农作物病虫害测报方面，自动化、信息化、智能化发展迅速，形式多样，研究物联网工程与农作物病虫害测报技术融合发展，是减轻测报技术人员劳动强度、提高测报准确率、促进预报信息及时传输的现实需要。
下面，就以重庆市秀山县为例，介绍一下物联网工程在农作物病虫害测报中的应用现状与前景。
1 应用现状
1.1 小气候监测系统
气候因子是病虫测报的基础。2010年3月，秀山县开始安装使用小气候监测系统，小气候监测系统是全野外型自动监测系统。该系统由北京汇思君达科技有限公司生产、安装、维护。系统可采集、记录包括温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力、露点温度等参数，每1 h自动采集一组数据，利用网络自动远程传输，并提供多种统计功能，为测报技术人员及时提供参考。2014年9月19日，秀山县植保植检站对小气候监测系统进行升级改造。升级部分为全野外太阳能供电系统，从以前有线供电改为太阳能供电，避免了停电造成数据丢失，提高了信息采集自动化程度。
1.2 害虫远程自动监测系统
2013年，秀山县在清溪场镇东林村安装“闪讯”害虫远程自动监测系统，尝试使用害虫远程自动监测系统监测二化螟、稻纵卷叶螟这2种本地主要害虫。该设备由北京依科曼生物技术有限公司生产，其原理是利用太阳能供电，使用害虫专用诱芯（性引诱剂）诱集害虫，落虫感应后触杀，数量自动收集，数据无线传输，自动统计。2013年，由于诱芯问题，当年未能发挥作用。2015年3月20日，北京依科曼生物技术有限公司安排技术人员专程到秀山县更换设备，整个系统升级换代，设定每天传输一组数据到测报员手机上，每1 h传输1组数据到计算机，2015年，该系统调试运行正常，诱虫数量大，人工验证后准确率较高。
1.3 农业有害生物预警信息平台
近年来，农业有害生物预警信息平台使用技术逐步成熟，运用较多的主要是农作物测报、防治实时监测。如在植物检疫对象监测上，技术人员田间调查时，手持设备（安装某种操作系统的智能手机）照相后，系统可自动记录调查地点害虫数量、经纬度、海拔高度、照相时间等，回单位后在计算机上处理数据，同时上级部门也同步收到采集的数据及图片等资料。重大病虫防治过程中、或是防治后的效果，数据、图片等资料也可以实时发送。这种模式也可以作为上级部门监督下级部门工作情况的一种有效手段。
1.4 秀山县突发事件预警信息发布平台
2014年，秀山县植保植检站与县气象局签署协议，收集并建立植保专用通讯群，包含乡镇农业技术人员、农药经销商、种植大户、村居负责人、专业合作社负责人等共计1200余人，同年4月初正式启用“秀山县突发事件预警信息發布平台农业分中心”，由秀山县植保站提供预报，专人发布到所有采集手机号码的用户，主要是用于预报信息发布、传输。2014年发送手机短信预报20期1.5万余条，由于结合农事，预报及时，直达基层，内容简单适用，各地普遍反响良好。
1.5 农作物重大病虫害数字化监测预警系统
全国农业技术推广服务中心开发使用的数字化监测预警系统，使用对象为县级以上植保部门，全国各监测点（县一级）按照上级要求，按时填报调查数据，省市级、国家级植保部门随时掌握全国重大病虫发生动态，根据监测数据发布防治信息。
1.6 自动虫情测报灯
目前，全国各地施药的自动虫情测报灯，均是利用光控开关，晚间自动开灯，根据昆虫趋光原理，用白炽灯或黑光灯诱集害虫，在用红外线杀死害虫，自动烘干、装袋、转袋，7 d内不需要技术人员收集。技术人员收集、包装后，再回单位人工辨别、统计。2004年，秀山县开始使用自动虫情测报灯，4—9月开灯，监测水稻、玉米、蔬菜害虫，截止目前运行正常、规范。
1.7 预报信息田间电子显示屏
2014年，秀山县投资12万元在清溪场镇东林村农田安装大型电子显示屏，农作物预报信息由秀山县植保站提供，管理员无线传输信息，滚动播放，并根据需要实时更新。
2 存在的问题
2.1 小气候监测系统应用方面
系统采集数据偏少，没有地温、土壤湿度等数据；且数据还需人为从计算机中导出，再进行分析处理。南方冬季光照不足，太阳能硅晶板存在供电不足的问题，还是需要人为使用电池备用。 2.2 害虫远程自动监测系统
害虫远程自动监测系统则处于试验阶段，由于价格较高（每套3万元左右），每种害虫都需要专一的性引诱剂，而农作物害虫种类众多，不同作物不同时段主要害虫种类不同，不可能每种害虫都使用一套远程自动监测系统，且系统监测准确与否，还与性诱剂诱集效果密切相关，这就限制了该系统的广泛应用。
2.3 农业有害生物预警信息平台
目前存在的问题主要是设备要求高，手机要求专门的操作系统，照相像素要求高，田间连接入网速度慢，还有费用问题也不好解决。
2.4 秀山县突发事件预警信息发布平台
用户目前限于街道（乡镇）农业技术人员、农药经销商、种植大户、村居负责人、专业合作社负责人，而全县种植面积6万hm2，有农民56.5万人，种植大户、专业合作社上千家，覆盖率明显偏低。
2.5 农作物重大病虫害数字化监测预警系统
农作物重大病虫害数字化监测预警系统仅限于植保部门内部使用，数据输入工作量大（监测点4—8月每天均需填报），数据填报必须及时、准确，才能全面反映病虫实时动态。系统在表格设计上、在数据自动分析设计上，都还处在明显不足。
2.6 自动虫情测报灯
相比以前使用的灯光+毒瓶诱杀，效果更明显。但自动虫情测报灯仅实现害虫自动收集、烘干、装袋，还是需要人工处理，由于采集虫量大、种类多，人工分类、计数工作量特别大。
2.7 预报信息田间电子显示屏
预报信息田间电子显示屏是一项有益尝试，由于是无线传输，目前只能传输文字，无法传输图片资料。LED投入大，成本高，从使用实践看，内容还可以丰富，以避免单调。
3 展望
3.1 小气候监测系统应用多功能化
在现有功能之上，还需要进一步扩展，如增加不同深度土壤的温度及湿度等，并与农作物有害生物监测系统进行功能衔接，如尝试自动分析、预报，使农作物有害监测系统功能更强大，利用效果更好。
3.2 害虫远程自动监测系统监测对象多样化
目前该技术已经成熟，除逐步扩大应用对象外，探讨每套系统安装使用多种性引诱剂，每种害虫能分别识别、统计，数据互不干扰，是提高害虫远程自动监测系统使用率的关键。
3.3 农业有害生物预警信息平台使用日常化
随着4G网络普及、智能手机功能不断增强，每个测报技术人员每人应该配备一台设备，下乡调查随时携带，现场调查拍照后回单位处理，减轻劳动强度，提高工作效率。如主要病虫田间系统调查时，结合病虫统计器，调查完毕，数据自动处理完毕，并自动传输，特别是一些疑难病虫草害，需要专家远程诊断，可以现场办公，现场解决。
3.4 秀山县突发事件预警信息发布平台大众化
在病虫测报上，该平台目前主要作用还是“手机短息”预报，是从该平台行政职能下的一项功能拓展。根据需要，用户群可进一步扩大，实现测报信息接收大众化。还可以考虑，在街道（乡镇）层面，衔接农村信息化平台，辐射到各村、组，甚至到农户。
3.5 自动虫情测报灯智能化
随着物联网工程技术的发展，自动虫情测报灯系统完全可升级，增加害虫识别、拍照、统计功能，并进行数据自动处理、传输，实现自动虫情测报灯智能化。目前，秀山县植保植检站已与中国水稻研究所达成合作意向，计划从2016年开始，开展自动虫情测报灯智能化课题研究应用。
3.6 病虫测报信息一体化
整合目前使用的各种平台，预报、防治信息一体化，在一套系统中综合使用各项数据，减少使用环节，向科学性、系统性、趣味性等方面发展。如在有代表性的街道（乡镇）安装远程监控的可视化监测系统，系统根据农作物防治前后的长势长相，综合汇总分析，为植保部门、领导层、管理层人员自动提供防效、分析图片等以制定相应技术预案或政策措施。
3.7 病虫预报网络物资实体化
根据植保部门监测预报，各乡镇（街道）、村组，结合农村电子商务平台，建立物资配送网络，实现物资实体配送。如某时段的用药及技术，农药经营实体店根据预报，为农民、业主、农业公司进行具体药剂配送。及时预报、及时送药，以提高防治效果。
（责任编辑：敬廷桃）