物联网技术在茶树病虫害防治技术中的3个应用

摘要:在计算机、互联网以及移动通信的发展过程中，物联网技术成为农业技术发展的核心动力，我国物联网技术在近几年得到高度重视，成为国家农业发展的战略手段。在未来农业发展中，物联网技术会成为非常重要的信息监测系统，为农业发展提供更多的助力。

 

本文主要阐述物联网技术对茶树病虫害防治的作用及方法，将物联网技术投入到茶树病虫害防治工作中，不仅能够使茶农获取更多茶树病虫害信息，完成远程诊断，获取病虫害防治措施，而且能够通过对茶园各项影响因素的监测、记录与分析，提前采取措施干预病虫害，是茶农行业减少病虫害、稳定茶叶收成的重要手段。

 

关键词:物联网；茶树；茶树病虫害防治公共服务平台；病虫害防治

 

我国作为农业大国，农业、农村、农民是我国经济社会稳定发展的重要基础。为了保证农村的可持续发展，农民有更加稳定的收入，农业为国家提供稳定的粮食供应，我国实施了农作物病虫害防治的各种战略方案。近期发布的《农作物病虫害防治条例》中提出，鼓励使用创新科技，依法推广信息化技术、生物技术，开创农作物病虫害防治智能化新时代。为此，许多农业专业科技人员尝试使用科技手段治理农作物病虫害，并在不少地区展开了实践，取得了一定的成效。

 

 

随着我国信息技术的发展，物联网技术逐渐在各行业得到推广应用。物联网技术主要是通过传感器、全球定位系统、射频识别系统、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网相连接，在一定的协议下进行信息交换与通讯，实现智能化识别、定位追踪、监控管理等一系列功能。

 

在物联网系统中，感知信息的功能主要是通过射频识别技术完成，通过设立的传感器节点，将信息传送到计算机信息管理系统中，最后将所有的信息数据传送到物联网或计算机监控中心汇总分析。

 

 

茶树是一种生长于热带、亚热带和温带地区的多年生作物。茶树适宜生活的地区通常温暖且湿度高，这种环境下极容易导致多种害虫在其枝叶间繁衍生息。我国农业及相关专业科研人员的研究表明，茶树有430多种虫害和50多种病害，我国茶叶总产量每年因为病虫害的原因会造成10%}20%的减产。

 

这对于依靠培育茶树生产茶叶而生存的茶农而言，无疑是较大的损失，对我国茶叶产业的发展也造成了一定的阻碍。因此，需要给茶树病虫害开展必要防治工作，使茶叶的产量及品质得到保障。

 

由于茶树虫害及病害的种类过多，逐一研究病虫害种类并采取针对性的措施较为复杂，且我国茶农专业人才及知识储备较少，从头研究茶树病虫害对于茶产业而言，研发周期长，需要投入巨大的人力、物力及财力，性价比低。但在互联网技术飞速发展的今天，物联网技术逐渐成熟，部分专家学者将物联网技术引入到茶树病虫害防治工作中，建立针对茶树病虫害的专业数据库，搜索、采集相关数据，通过对茶园进行针对性的监控，能较好地做到对茶树病虫害的信息预警。

 

 

目前，我国许多农产品的病虫害防治均引入了物联网技术。虽然物联网技术主要是通过射频识别技术进行感知和设立传感器节点传输这两种技术手段，但在茶树病虫害防治工作中，主要运用传感器节点将监测到的相关信息传输到茶树病虫害防治公共服务平台，该平台中主要包含茶树病虫害多媒体数据库检测系统、茶树病虫害远程诊断系统和茶树病虫害预警信息系统三个部分，可为专家提供远程诊断渠道，为茶农提供防治病虫害信息及相关预防治理措施。

 

3.1设立传感器节点

 

物联网技术中两种信息监测方式之一的传感器，可以采集和监测茶树病虫害。设立传感器节点采集和监测茶树病虫害信息主要通过三个网络层面展开:第一层为网络感知层，物联网系统会感知茶树种植区域内茶树生长过程中的所有病虫害相关信息；第二层为监测数据传输网络层，可将感知到的所有信息数据传送到数据终端；第三层即为数据终端处理层，将从网络感知系统采集到的所有信息进行处理和分析，并给出相应的检测和预警信息。

 

目前，我国使用物联网技术对桃树、苹果树、蔬菜、茶树等的病虫害防治均建立了现代化农业信息监测系统，在实践应用中逐步得到认可，物联网技术防治农作物病虫害效果显著。

 

 

茶树病虫害防治公共服务平台主要分为网络感知层，数据传输层和终端处理层。网络感知层主要包含传感器、摄像头和RFID三部分，通过这三个部分对茶树种植区域进行监测和感知并将所有采集到的数据传输到综合数据库中。数据存于综合数据库和知识库两个库中，综合数据库将从网络感知层感知到的所有相关信息收集起来，以备后续的使用；知识库为专家及相关专业团队从各地区采集到的茶树病虫害相关的专业防治信息。

 

最后，知识库和综合数据库会作用于终端处理层，终端处理层中预警系统会向专家和用户提供茶树种植区域中病虫害信息的预警预报。若面临病虫害的侵袭，可进行远程诊断，诊断所使用的所有信息来源于知识库和综合数据库，通过用户和专家的人机文互界面完成对茶树种植区域一系列的诊断、防治。

 

使用物联网技术建立的茶树病虫害公共服务平台中，茶树病虫害数据库检测系统、茶树病虫害远程诊断系统和茶树病虫害预警信息系统为最重要的三个服务平台系统，以下对上述三个系统进行详细介绍。

 

 

茶树病虫害信息采集团队会对我国主要的茶树种植地区有关天敌种类、分布情况、常见的病虫害进行调查，调查过程中通过拍摄图片、文字记录等方式采集全面的信息，并输入到茶树病虫害数据库中。所有茶农可以通过物联网终端计算机获取茶树病虫害公共服务平台的数据，从检测系统中查询与茶树病虫害相关的所有信息。

 

数据库中有较为全面的茶树病虫害相关知识以及相应的视频，对已发现的国内常见病虫害信息在茶树病虫害数据库中基本都能够查询和了解，茶农和想要进入茶树种植行业者均能检索到详细的茶树病虫害相关知识。

 

 

茶园中的茶树一旦出现病虫害，系统均会在第一时间通过摄像头拍摄图片传送到远程诊断系统中，相关专业人员会通过计算机系统中图片确定茶树病虫害发病部位及发病症状并进行评估，提供相应的防治措施。远程诊断系统可以远程实时观测茶园中茶树的健康状况，并能够得到专家的远程诊断和指导，茶农在足不出户的情况下即可与专家交流，得到权威的防治指导，第一时间解决茶园中所面临的病虫害问题。

 

三是茶树病虫害预警信息系统。通常而言，温度、湿度和土壤等外部影响会直接导致病虫害的发生。因此，可以在温度与湿度等环境因素可能导致病虫害发生时，提前进行病虫害预警。茶树病虫害公共服务平台中的RFID和传感系统可在茶园中直接检测茶树生长环境的温度、湿度和土壤等所有可影响茶树健康成长的因素，实时记录相关数据后将数据传送到茶树病虫害预警信息系统中。

 

信息从数据库传送到终端计算机系统后，通过终端计算机对茶树生长环境的所有因素进行实时分析，及时向茶农发布预警信息，使茶农提前对茶园病虫害进行干预，防止病虫害的大面积发生造成经济损失。

 

4总结

 

伴随物联网技术的发展，我国农作物经济中物联网技术的作用逐渐被大家所认识。无论是从农业角度探讨，还是从物联网技术考虑，在茶树病虫害防治工作中基于物联网技术的公共服务平台的设计与投入使用，可以使茶农学习到最为先进的茶树病虫害知识，并对茶树生长信息进行及时监测和数据采集，一旦出现问题，便可通过人机交互界面实现茶农与专家面对面交流，远程诊断茶园中所面临的问题，及时采取相应的防治措施。这是跨越性的信息技术进步，应全面应用到茶树种植行业中，使广大茶农都能够享受到物联网技术带来的茶树种植便利，减少因病虫害导致的经济损失。