基于物联网的农机作业数据分析和挖掘

李 冰 田香玲



基于物联网的农机作业数据分析和挖掘

李 冰 田香玲

哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司，黑龙江 哈尔滨 150028

先对物联网基础上农机作业的特点进行了分析，然后在播种和收割基础上，对农业作业数据分析和挖掘进行了详细阐述。

物联网；农机作业；数据分析；数据挖掘

引言

最近几年，我国农业得到了快速发展，在农业种植和生产过程中，农业机械设备也逐渐优化。农业机械设备的作业效率直接影响我国整个农业生产的水平，在互联网技术和信息技术的发展下，物联网技术被广泛运用在农业发展中，让农机作业更加高效与规范，推进了我国农业的稳定发展。

1 基于物联网的农机作业特点

当前我国农业正处于转型时期，对农业机械产品的需求逐渐提升[1]。随着农业机械化的发展，农机在作业过程中离不开对农作物信息的获取，同时还要对农业数据进行传递，并且对农业生产进行智能决策。

在物联网技术的支持下，农机作业主要呈现出以下几个方面的特点：

一是智能化特点。通过使用物联网技术，将一些高新技术融入农机化领域，推进农业机械的智能化发展。通过分析和挖掘各种农业数据，能够将土壤和农作物的潜能充分发挥出来。

二是精准化特点。随着节约和环保等相关理念的融入，农业生产中的定位播种与秧苗养育是当前农业中的主要趋势。通过使用物联网技术，能够将一些高科技精准化的功能融入农机作业中，让农业机械的作业更加精准和有效。

三是大型化特征。我国土地呈现出集中和规模化的特点。在农业生产过程中，农业机械化的大规模发展很有必要。在物联网技术的支持下，农机作业可以组成一个农机联盟结构。农机联盟系统一方面能够将线下的农机和农业种植方集中到线上平台，通过数据对比和分析方面解决农机的闲置问题，为农机拥有者提供增收途径；另一方面能够解决农业种植方从播种到收割的农机需求，实现农机作业的规模发展。农业物联网的建设可以将相关的设备装置安装到农机上，如显示终端、作业监测传感器、视频摄像头、北斗定位天线等信息化装备。作业过程每3秒就能回传一个数据，实际作业深度、轨迹、面积等数据都能够传输保存在数据库中，提高了农机作业精准化、信息化水平。

2 基于物联网的农机作业数据分析和挖掘

通过运用物联网，农业机械在作业时可以在数据分析和挖掘基础上进行更高效的运作。农机在农业生产和种植过程中起到了关键的作用。物联网通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。物联网能够为农机提供详细的数据资料，使其在各个工作阶段都能够体现出高效的工作水平。

2.1 播种阶段的数据分析和挖掘

与其他科学技术相比，物联网技术有着自身独有的特点与功能。通过使用物联网技术，能够在不同物体上安装相关的传感器和控制系统。因此，将此项技术使用在农业机械中能够起到很好的效果。物联网技术的使用能够让农业生产中的土地“说话”，通过收集与掌握作物生长过程中的一些重要参数，例如土壤湿度、pH值以及降水量等，能够探索出植物在生长过程中对温度、湿度以及光等物质的需求，以此提供精准的科研数据。

经过物联网技术对数据的分析，农业机械就能够在作业过程中做出正确的决策，满足农作物对环境各项标准的要求，进而提升作物的产量[2]。在农业物联网环境下农机是智能化的，很多农机都装置了卫星导航系统、自动驾驶以及计算设备，以此监测与收集作业信息。目前我国很多地区都有了面积很大的农田。在这种规模的农田中，即便是相差两三米远的土地，其土壤水分含量以及营养情况都不同。因此，通过使用物联网技术，农机能够依据事先设定好的路线工作，在数据挖掘和分析的基础上实现施肥和洒药的全自动化，并且在GPS的记录和显示下把施肥区域和未施肥区域标注出来。

传统播种以人工为主，这种方式有着很大的局限性。通过使用物联网技术，能够自动监控农机的播种作业。在播种机上装置自动驾驶和GPS技术相关设备，能够避免农机作业过程中导致的漏播情况，并且解决补播与二茬苗的问题。除此之外，通过安装和使用压力传感器与流量传感器，能够在监控情况下分析和挖掘播种数量的相关数据，在此基础上提升播种的质量和效率。

2.2 收割阶段的数据分析和挖掘

物联网是在互联网基础上进行延伸和扩展的网络，是物物相连的互联网[3]。在农作物的收割中同样可以使用物联网技术。随着农业事业的不断发展，联合收割机的跨区域作业已经成为主要趋势。通过使用物联网技术，能够建设一个共享的平台，其中包含三个层次：第一个层次是信息收集，如联合收割机身份认证、位置信息数据、状态信息数据，以及气象作物、交通等相关方面的信息数据，其中信息数据收集的设备有Wi-Fi、电子条码以及传感器等。第二个层次是信息数据的处理和分析，如信息收集传输系统。第三个层次是信息发布，如各个区域收割的进度、农机分布情况等。在物联网技术的支持下，使用GPS定位系统确定联合收割机的位置，将视觉获取装置安装在收割农机上，以记录行车道路以及收割作业。通过运用RFID标签，能够收集联合收割机和控制端的信息。相关部门还能够管理和监控区域建设的农业互联网。通过分析和挖掘信息数据，统计粮食收割的面积与产量，并且共享信息。在农业物联网中，传感器也能够起到十分关键的作用。通过使用传感器，能够检测农机设备行走距离的数据，以此让实际收割面积测量更加精准。在收割作业的过程中，整个物联网系统能够把工作时间、面积以及收割日期等相关的数据传输到数据库，通过分析数据为后续工作提供可靠参考。

3 结语

随着信息技术的高速发展，物联网技术产业异军突起，农业物联网迎来了难得的历史机遇和良好的发展环境。加快发展农业物联网的建设，能够让农机作业在物联网基础上更加高效。通过分析和挖掘各项数据，让农业发展更加现代化。

[1]谢留婉.农机作业数据采集系统设计与研究[J].电子世界，2017（11）：123，125.

[2]任珺，曹发海.大数据在农机作业质量管理中的应用[J].农机科技推广，2016（10）：48-50.

[3]赵爽，霍强.物联网技术在农机作业监控中的应用[J].中国农业信息，2015（15）：157.

Data Analysis and Mining of Agricultural Machinery Based on theInternet of Things

Li Bing Tian Xiangling

Harbin Space Star Data System Technology Co., Ltd., Heilongjiang Harbin 150028

Firstly, the paper analyzes the characteristics of agricultural machinery operation based on the Internet of Things, and then elaborates the agricultural operation data analysis and mining on the basis of sowing and harvesting.

Internet of Things; agricultural machinery operations; data analysis; data mining

TP391.4

A

1009-6434（2017）10-0018-02