时间：2023-07-17 17:22:13
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能农业的发展趋势，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
我国传感器行业近几年呈现持续增长的趋势，增长幅度超过20%，未来将在物联网、汽车、机器人、可穿戴设备等产业的需求拉动下，呈现快速的发展。本文针对目前传感器市场的现状，从技术层面和应用领域层面提出了未来传感器行业的发展趋势。
【关键词】传感器 技术发展 应用趋势
中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过20%，传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。目前我国从事传感器的生产和研发的企业已经多达1700多家，所生产的产品覆盖工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境检测、安全保卫、家用电器、医疗诊断、交通运输等领域。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力，而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展，传感器也在不断的更新发展。传感器的市场规模也将在市场需求额推动下大幅增长。据预测，未来几年，中国传感器市场规模在物联网、智能化浪潮等的推动下，将达到1200亿元左右。
传感器产业的发展将在市场需求的推动下不论是在技术层面还是在应用领域方面，都将呈现崭新的趋势。
1 技术发展趋势
从技术发展来看，未来传感器技术的发展趋势主要体现在以下几点：
（1）利用新的理论、新的效应研究开发工程和科技发展迫切需求的多种新型传感器和传感技术系统。随着科技的发展以及传感器在各个领域的应用，人类社会对传感器提出的更高更新的要求。
（2）侧重传感器与传感技术硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验，从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率，降低成本，节约资源与能源，减少对环境的污染。这种充分利用已有微细加工技术与装置的做法已经取得巨大的效益、极大地增强了市场竞争力，例如：80年代进口一套AE传感器及其住处预处理硬件的成本已被降至原来的百分之几到千分之几，使我国经“七五”和“八五”攻关的产品化系统处于无力竞争的地位。后者采用独创的宽带高精度AE传感器和厚膜集成电路预处理硬件，但其成本仍比国外先进的产品高数倍到数十倍。在微小型化中，为世界各国注目的是纳米技术。
（3）集成化。进行硬件与软件两方面的集成，它包括：传感器阵列的集成和多功能、多传感参数的复合传感器（如：汽车用的油量、酒精检测和发动机工作性能的复合传感器）；传感系统硬件的集成，如：信息处理与传感器的集成，传感器―处理单元―识别单元的集成等；硬件与软件的集成；数据集成与融合等。
（4）研究与开发特殊环境（指高温、高压、水下、腐蚀和辐射等环境）下的传感器与传感技术系统。这类传感器及传感技术系统常常是我国缺少的一类高新传感技术和产品。
（5）对一般工业用途、农业和服务业用的量大面广的传感技术系统，侧重解决提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的问题，以适应工农业与服务业的发展，保证这种低技术产品的市场竞争力和市场份额。
（6）彻底改变重研究开发轻应用与改进的局面，实行需求驱动的全过程、全寿命研究开发、生产、使用和改进的系统工程。
（7）智能化。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合，发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。
2 应用趋势
从传感器的应用领域来看，未来传感器在以下几大领域的应用需求将会大幅增长。
2.1 汽车产业：智能化升级，传感器先行
在科研、产业和政府的合力之下，全球汽车智能化升级的浪潮正奔腾而来。当下的智能汽车仍处于产业链发展由第一阶段（以汽车制造商为中心）向第二阶段（汽车制造商与电信运营商、汽车电子厂商、软件厂商影响力此消彼长）过渡的初期，短期内需求增长最为确定的零部件主要是智能感知设备，尤其是包括摄像头、车用雷达在内的各类传感器等。
2.2 机器人：产业迎来爆发，拉动传感器需求
人工替代和产业升级两大因素驱动我国工业机器人市场快速增长，而家用服务机器人相对于人工成本的上升正显现出越来越高的性价比。未来以e-皮肤为代表的高智能化零部件投入机器人生产制造将大大提升单个机器人使用传感器的数量。叠加机器人需求的爆发性增长，相关传感器未来几年的增速有望远远超过工业机器人行业或服务机器人行业的需求增速。
2.3 可穿戴设备：巨头竞相布局，传感器点石成金
全球几大消费电子巨头纷纷抢占可穿戴设备市场，其中以谷歌眼镜为首的综合智能终端最具平台潜质，很可能成为继电视、电脑、手机之后的“第四平台”预计到2016 年可穿戴设备的市场规模将达100 亿美元。传感器已成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。未来可穿戴设备的发展将会拉动对传感器的市场需求。
2.4 物联网：政策大力推动，传感器基础必备
目前，我国物联网应用已经进入到实际运用阶段，并且随着我国近几年物联网产业政策的密集出台，以及关于物联网各种发展专项资金的突出，我国物联网产业将出现井喷式的发展，而作为物联网产业链上游的传感器，并且传感器是整个物联网产业中需求量最大和最为基础的环节，将随着物联网的逐步普及，未来将对传感器的市场需求产生很大的拉动。
我国传感器行业市场进入壁垒比较低，市场竞争激烈，整个市场基本处于完全竞争的状态，企业如何能够从众多的竞争对手对手中脱颖而出，迅速的占据市场份额。关键就看企业能否掌握未来技术发展趋势，加大技术研发，并且迅速布局下游应用领域，取得先发优势。所以，企业在发展过程中，要紧贴市场脉搏，根据市场需求，加大研发投入，争取在快速发展的下游应用领域占据一定的市场份额，保持企业的可持续增长能力。
参考文献
[1]北京智道顾问有限责任公司.中国传感器行业研究报告[Z].2012.
[2]安信证券.安信证券传感器行业研究专题[Z].2013.
[3]前瞻网.2013-2017中国传感器制造行业发展前景及投资预测分析报告[Z].2014.
[4]新华网.智能传感器发展趋势分析[Z].2013.
【关键词】4G技术 发展现状 发展趋势
一、第四代移动通信（4G）技术
4G移动通信技术是建立在无线通信网络的基础上，集3G技术和WLAN技术于一身，同时可以进行图像视频传输的一种移动通信技术。
（一）4G技术的特点
4G通信技术是以传统通信技术为基础，通过采用一些新通信技术增强无线通信能力，满足了用户对移动网络浏览、下载越来越高的要求。相比现在已经商用的3G技术，4G通信技术有着如下的优点：1.传输速度更高。4G技术最受欢迎的原因是它具有更快的数据传输速率，4G移动通信系统的上传、下载速度远超过目前的3G系统。3G移动通信系统数据传输速率可达2Mbps，而4G移动通信系统最高可达到100Mbps的速度，一部蓝光电影也仅需几个小时便可下载完成。强大的数据传输能力使得4G无线通信中的可视化通信以及多媒体应用成为可能。4G网络频谱很宽，信道所占频谱相当于3G网络的20倍；2.通信服务多元化。由于3G通信系统和之前的第一、二代通信技术，无法实现高速的数据传输，所以一般只能提供语音服务，而4G技术可以提供个人通信、信息系统、娱乐休闲等各式业务，满足用户多种需求；3.智能化程度更高。4G技术使得4G手机拥有更多智能化的功能，比如智能测温提醒手机主人添衣、智能导航帮助主人用最少时间开车到目的地；4.兼容性更好。4G通信系统采用接口开放技术，通过智能天线技术整合通信网络，实现局域网与互联网的多网合一，4G通信系统可以方便的和3G通信系统进行兼容，方便用户从3G轻松过渡；5.抗干扰能力强。4G技术自身的修复能力和安全性能都远高于3G技术，对通信数据进行加密打包，使得通信质量、分辨率进一步提高，满足用户观看高清影视节目的需求。
（二）4G技术的要点
4G移动网络结构一般分为三层：物理网络层、中间环节层和应用网络层。物理网络层中，核心网络和无线提供接入服务和路由选择功能；中间环节层的主要功能是地址变换，控制管理；应用网络层可以适应于多个无线标准和多个终端、不同的服务运营商，提供更大范围的服务。4G技术一般包括正交频分复用技术（OFDM）、智能天线技术（SA）、软件无线电技术（SDR）和IPv6技术：1.OFDM技术。OFDM技术属于多载波调制，在一定的频域内，系统将对已经设置好的信道内进行分割，形成多个正交子信道，高速数据信号在窄带调制的作用下会变成低速的子数据流，在子信道内实现并行传输，效率大大提高。OFDM技术具有如下优点：减弱信号间的相互干扰；充分利用频谱宽度；适合高速数据传输等；2.SA技术。4G移动网络系统采用智能天线技术，增强了对信号的区分度，适用于复杂的电波传播环境，也不需要建设密集的基站来提高信号的传输能力，降低了运营商的成本；3.SDR技术。SDR技术基于软件定义的无线通信协议，仅需通过软件的下载更新就可以改变频带、空中接口协议及功能，不需要硬件的变化。这使得运营商的投资大大降低，减少成本；4.IPv6技术。目前广泛采用的IPv4存在IP地址缺乏的问题，4G网络采用IPv6，极大的开拓了IP资源，也提高了网络的安全性和服务质量。IPv6的移动性可以使通信位置发生变化时通信质量不变，改变在火车上打电话信号差的状况。
二、我国4G移动通信技术的发展现状
2013年12月，我国三大运营商得到4G牌照，4G技术正式应用于商业领域。4G技术是目前为止最复杂的技术系统，全面实施4G通信不可能一蹴而就，需要一个发展适应的过程。我国通信行业也都在积极抓住4G技术推广的机遇，对其中的难点进行研究和开发工作。目前已经可以实现图像、语音和视频信号的高速传输，同时可以兼容各种不同格式数据的输送，对不同类型的业务也有了初步应用，多点通信技术方面也取得突破。
三、4G技术发展趋势探讨
（一）在家庭生活中的应用
智能家居的概念已经被提出，利用4G技术可以完善智能家居技术。因为4G移动通信技术的高速传输数据的特点，每位家庭成员的手机设备可以组建家庭网络，轻松进行资料分享；对各式各样的智能家具资料进行汇总，通过无线网络通知主人进行统一管控。
（二）在农业中的应用
农业生产过程越来越多的使用嵌入式通信技术，现代化农业对信息的需求也越来越高，及时的天气资料，环境状况，市场需求等都影响到农业生产和销售。采用4G技术可以提供十分精准的信息，再结合农业生产管理的经验，可以使得效益达到最优。4G技术的使用还可以对农业生产过程中产生的问题进行诊断，搜索出最优解决方案。
（三）在学校中的应用
在学校中使用4G技术可以实现在线视频授课等有短时大信息量传输需求的功能，学生通过4G网络可以方便的与教师进行沟通，解决自身遇到的问题。
（四）在公共事业中的应用
4G网络的发展目标最终是实现大范围的覆盖，基本上在任意地方可以使用移动设备轻松连入4G网络，这需要大量的基站建设。4G技术必然会像更远传输数据，更高分辨率的方向发展。在将要修建公路或者其他公共设施时，政府可以通过4G网络及时的将最新信息发送给每一位公民。
四、结论
在对4G移动通信技术的特点和技术全方位分析的基础上，对其广阔的市场前景和巨大的经济潜力进行预测，以便使4G技术得到长足的发展。需要注意的是，不能将4G技术拘泥于手机应用方面，应该科学、客观的看待这项技术的内涵，通过实际应用推进其发展。
参考文献：
[1]张茹芳.浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信，2013，2（15）.
[2]王昆岗.关于4G移动通信的技术现状分析[J]. 《IT时代周刊》2013年度论文集，2013，7（20）.
[3]张玉龙，李志峰，赵勋.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信，2013，2（15）.
关键词：农业机械化，发展现状，策略和趋势.
1 我国农业机械化的发展现状.
1.1 发展过程中所取得的成果.
现阶段，我国在研发、设计、制造、销售以及服务等多个方面都建立了完善的农机工业体系，农机产品的服务对象也几乎涵盖了我国的整个农业领域，如畜牧业、林业、渔业和副业等。我国的小型农业机械产品生产起步的时间较早，质量优异并且成本较低，在近些年来不断的发展和研究过程中，产品种类日益齐全，并且生产能力逐步扩大，性价比也能够很好的满足我国农民的支付能力和使用水平。截止到现阶段，我国能生产出 15 个大类、近 100 个小类、超过 3000 多个品种的农机产品，这些产品在非洲以及东南亚等市场所占的比重很大。
1.2 发展过程中暴露的问题.
（1）不同区域之间农业机械化水平的发展差异大。我国农业机械化的发展情况与发达国家农业机械化发展的特点是有着明显的差异的，这也是导致各地农业机械化水平差异较大的根本原因。我国是一个幅员辽阔的国家，各地的天气条件和地理条件差异很大，有的地区农村劳动力过剩，也有的地区土地十分匮乏，再加上农村的人均收入较低等因素的限制，就导致了在我国农业机械化发展过程中的不同区域的发展特点是有着明显区别的。通过所统计的数据我们发现，我国东部地区的耕地面积占比约为 30%，而农机拥有量却超过了总体的一半以上，西部地区的耕地面积占比为24%，农机拥有量的占比却不足15%。
（2）农业机械门类品种上有一定的缺陷。在不同的生产环节和不同作物上，我国农业机械化的水平也是有着很大的差距的，我国水稻的种植面积和产量有着明显的降低的趋势，主要原因就是我国水稻机械化的水平明显落后和南方的部分土地存在抛荒的现象，棉花目前还没有机械化的能力，而玉米在少数地区也还是刚刚起步的阶段，一些节种节肥节水性能较好的机具普遍都存在着水平低、数量少的问题，所以始终都无法大面积的推广使用。另外，由于我国农机产品还存在着短缺和过剩并存的问题，这也严重影响了我国农机产品的工作效率及其所带来的经济效益。
（3）农业机械使用中的问题。农民之所以愿意购买农业机械产品，就是要在省时省力的同时获取更大的经济效益，而在我国的很多地区的农民的经济条件不允许他们购买农业机械，或是他们用不好这些产品，这也就制约了农机水平的提高。具体表现为：一是“买不起”，我国农田机械产品的价格基本都在 1-10 万元之间，最小型的产品也在 5000元左右，即使各地都出台了购买农机产品的补贴政策，但补贴的力度较小，对于普通的农民来说，价格还是无法承受的；二是“不会用”，在农民购买了这些产品后，各地的农机管理部门对于农机具的引进、推广以及使用技术的培训等工作都还无法有效、顺畅的开展，所以很多农民都不能很好的使用这些农机产品；三是“效益差”，因为农民的文化素质较低，所以在他们使用农机产品的过程中经常会遇到问题，设备也容易出现故障，也没有形成完善的农机作业市场，很多农机具都处于闲置的状态，无法发挥出农机产品应有的经济效益，这也就降低了农民购买和使用农机产品的积极性。
2 我国农业机械化发展的策略和趋势.
2.1 我国农业机械化的发展策略.
首先，我国的农业机械发展应更加重视对高科技的投入和应用，我国的农业机械装备技术应与信息技术、仪器与控制技术、现代液压技术以及现代微电子技术等先进的科学技术有机的融合，同时应该向着机电一体化和智能化的方向快速发展了；其次，当前我国应继续研发和生产与我国农业生产的实际特点相适应的农业技术设备，认真分析和研究我国农业的生产规模、农业资源、经济实力以及农艺制度等现状，结合我国农业生产的自身特点，从而发展出与之更加相适应的农业技术设备；最后，应逐步提高农业装备产品的质量，提升自身的市场竞争力。
生产农业装备产品的企业应建立一套完善的产品质量保证和质量管理的体系，提高农机产品使用过程中的安全性、可操作性和舒适性，进一步的改善使用人员的作业条件，从而提升自身的市场竞争力。
2.2 我国农业机械化技术的发展趋势.
智能化以及自动化将是我国社会农业发展的必然趋势，这也是我国发展高效节约农业的最重要措施。
（1）应用农业传感器技术。要想真正的实现农业机械的自动化控制，首先我们必须能够实时的监测农业装备的工作状态，发现问题及时改善，其次就是要能够准确的评价农产品的生物学的活动和性状，所以应用农业专用的传感器技术就显得尤为关键了。现阶段，农业传感器的应用效果还是比较理想的，采用谷物湿度传感器谷物的湿度进行实时的监控；采用温度传感器能够准确的测量粮食烘干和储存过程中的实时温度等等。
（2）计算机技术和电子技术的应用。在农业机械装备中应用计算机技术和电子技术，将进一步的促进我国农业机械化技术的发展，小型化、微型化的芯片的出现也为农机产品实现完全的智能化和自动化提供了可能，比如说在农机装备上安装电子监控装置，这样农民就可以实时的掌握装备的工作状态，出现故障时可以即使的进行调整，提高作业的质量。我国电子设备的性能越来越完善，农业装备也能够更好的适应灰尘、潮湿以及噪音等不利的环境，其可靠性和耐久性也得到了显著的提升。
（3）农用机器人技术。作为机电一体化的实例，农用机器人集合了人工智能、自动控制以及机械电子计算机等多种高新技术，农业的作业对象和环境的复杂多变性对农用机器人提出了很高的要求，虽然现阶段农用机器人技术还存在着一定的问题，但是随着计算机智能技术的不断发展，这项技术也将越来越完善。
（4）建立更加精确的农业体系。这一内容的核心思想就是要及时的获取农作物的产品并掌握影响生物生长的环境因素的有关信息，分析研究其原因，从而制定出经济上有效并且技术上可行的改善措施，根据实际的需要进行调控，主要的支持技术有智能化农业机械技术、决策支持系统、3S技术以及信息采集和处理技术等。在我国工业上人工智能技术和计算机网络技术应用已经越来越广泛了，所以，在我国的农业机械装备上应用人工智能技术和信息技术也将是农业现代化发展的必然趋势。
3 结束语.
通过以上的论述，我们对我国农业机械化的发展现状以及我国农业机械化发展的策略和趋势了两个方面的内容进行了详细的分析和讨论。新世纪随着我国科学技术水平的快速发展，我国的农业要想真正的实现可持续发展这一策略，现代农业装备技术也应体现出多学科综合和交叉这一特色，随着世界人口的持续增加以及城镇居民生活水平和生活质量的不断提高，我国农业机械化也必将向着更高的水平快速发展。
参考文献.
[1]王晓燕.浅谈农业机械自动化的发展现状与推进模式[J].中国农业大学学报，2000.
[2]耿端阳.浅谈农机发展的出路在于智能化和自动化[J].中国农机化，2003.
[3]杨敏丽.关于我国农业机械化发展趋势的思考[J].中国农机化，2005.
设施园艺是设施农业的标志产业之一，是集优质、高产、高效、安全为一体的现代农业生产方式，是农业生产方式转变和农业结构调整战略的重要支撑。多年以来，设施农业在保障和丰富蔬菜供给、改善农业生产条件、提高农业经济效益、推动农村经济发展和促进农民就业增收等方面发挥着重要作用。据相关资料统计，截止到2013年，中国设施栽培总面积已达395 万公项，设施蔬菜总量2.5 亿吨，占鲜菜供应的40%以上，产值超过8000 亿元。
作为一个庞大的产业，在数据与信息技术高速发展的时代，在新常态的发展阶段中，设施园艺的智能化也成为热点话题，成为在研究和生产应用领域都得到高度重视的前沿技术板块。本文在借鉴设施园艺发达国家和工业领域经验的基础上，对中国设施园艺智能化发展趋势进行剖析，提出中国设施园艺智能化的发展路径。
设施园艺智能化的概念
智能化是以自动化为基础，由现代信息技术、现代管理技术、行业专用工艺技术汇集而成的应用集成。智能化是对自动化生产体系的升级，是具有决策判断能力、自适应和协作沟通能力的智慧作业系统。智能化之于生活家居，形成了智能楼宇住宅；之于汽车，形成了自动泊车等类似系统。智能化的核心目标是通过设备全部替代人的操作，部分替代人的决策，在节省人力的同时，使操作更精准，使决策更科学。设施园艺智能化，是通过装备技术完成设施园艺生产过程，自栽培管理等生产操作起，延展至采收和商品处理，实现设施生产自动作业，设施生产和经营的协同管理与系统决策。
值得注意的是，设施园艺智能化与温室环境控制智能化不同，前者着眼于设施园艺整个生产过程，后者着眼于温室环境本身；与物联网在设施农业上的应用不同，前者重在作业与管理，后者重在对产出条件和产出商品的全程跟踪和管理。与互联网+不同，前者重在组织的协同内控与执行，后者重在组织的开放与外部共享。
设施园艺智能化的必要性
设施园艺发达国家的智能化历程与现状
以荷兰和美国为例，都是设施园艺发达国家，两国的设施园艺产业发展模式不尽相同，但殊途同归，都走向了全面自动化（除部分采收环节外）和局部智能化的应用发展道路。在荷兰，从20世纪90年代起逐步推进设施园艺生产自动化，伴随着信息技术的发展，将之快速移植应用于设施园艺之中，于90年代末形成了全面的自动化装备体系，建立了劳动力管理、能源管理、环境管理和系统资源管理体系，逐步实现了智能化。美国沿袭荷兰的路径，不同之处在于更为注重规模，注重大规模生产体系下的集约化组织方式，具体技术大致相同，但均以原创型的研究开发为主导。正是由于高度智能化的装备支撑，才使其在劳动力和生产资料成本高企的形势下，实现了设施园艺企业在高度市场化的产业竞争环境中的生存和发展。
以这两个国家为代表的设施园艺强国，智能化的普及应用经历了起步、关键节点突破和覆盖环节延伸三个阶段，除诸如采收等部分节点外，至今，在蔬菜和花卉两个主导品类方面，基本实现了栽培到交货上市的产业链全程自动化和关键环节智能化。荷兰温室智能化应用率超过90%。而在盆栽花卉领域，在各类作物的产后处理环节中，智能化率达100%。图1展示了荷兰一家盆花生产企业的全程智能化盆栽生产场景。
智能化给设施园艺种植企业带来的效益是综合性的。一方面，因为智能装备的精准无误，使其栽培生产作业实现了可靠精准的管理，从而获得高产；另一方面，基于智能体系的决策，使其生产管理、经营管理都经过科学的逻辑判断，降低了误判率，从而获得持续的经营效益。
工业领域的智能化历程
设施园艺现代化可以看作农业生产工业化的过程，即常说的工厂化农业。事实上，设施园艺装备大量源于工业。因此，工业领域的发展路径值得借鉴。自工业革命开始，发达国家的工业发展经历了机械化、电气化、自动化、智能化四个阶段，如今雄心勃勃期望迈进工业4.0时代（德国称为工业4.0，美国则称为工业互联网或再工业化），中国则提出了中国制造2025。机械化实现了省力提效的目标，电气化使效率进一步提高，自动化则使机器代替了人的操作，智能化使设备代替人进行控制和管理。工业4.0则高于智能化，也可称为交互充分、个性彰显的智能化，或智能制造的互联网化。以汽车工业为例，在智能化生产阶段，流水线虽然效率极高，但只能生产标准的产品，一致的产品，消费需求和生产供给之间相互妥协。工业4.0的目标则是不降低效率的前提下实现个性化的产品生产，实现体现消费需求的订单与满足需求的生产之间实时的对话与协调，其结果是，在一条流水线上生产出来的产品可能是不一样的。当然，鉴于初级配件的标准化，妥协依然存在，只是消费需求对生产供给的妥协更少而已。
无论是工业智能化，还是工业4.0，都是以更高效的生产、最大限度满足消费需求为目标的，都是在经济效益驱动下发生的。这一点，设施园艺产业和工业相同，由自动化至智能化的发展态势也必将相似，未来甚至向设施园艺4.0发展。另一方面，设施园艺以温室为生产场所，由可控的微环境替代了不可控的自然气候，具备工厂化生产的条件，具备工业发展理念实施的前提。
关键词：农业发展；机械自动化；发展趋势
中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：
引言
受历史、观念、技术等原因影响，我国传统农业机械远不能适应现代高效农业的发展，人们对农业机械自动化的认识和应用越来越重视，农业机械自动化控制技术在降低农业成本、提高劳动生产率的同时又减少了劳动强度、增加了劳动舒适性，农业生产高效率、高精度的机械化、自动化方向是农业发展的必然选择。本文对当前农业生产中机械自动化化控制技术应用现状进行了总结分析，结合农业自动化要求及技术，进一步探讨了我国农业机械自动化发展趋势。
1 农业机械自动化现状
农业生产自动化、机械化和高效率的发展，是当前农业发展的必然道路，农业机械自动化控制技术在农业现代化进程中无可替代的作用和地位已被人们所认识，并得到了广泛推广。农业机械自动化控制生产降低了农民劳动强度，解决了劳动力不足问题，同时大大提高了劳动生产率和劳动过程的舒适性。建国初期，我国农业主要依靠人力和畜力进行劳动耕作，农业机械化水平低，还未达到1%，全国农业机械装备仅达到8.01万千瓦动力，只有117台农用拖拉机，而像联合收割机、农用载重汽车等大型农业机械在农业建设中基本为空白，半个世纪后，我国农业机械用量较以往增长了上千倍甚至数万倍，很多农业设备如畜牧业机械、农副产品加工机械、林业、农田作业、农田基本建设等迅速增长，农田管理机达到了4万台，温室面积为69亿平方米等。进入21世纪，随着农业机械化装备水平稳步发展、农田机械化作业水平显著提高，农机机械自动化服务领域得到了拓展，农机作业正以先进的自动化控制技术向市场化和社会服务方向发展。
1.1农业机械和装备的部分自动化控制
当前，我国现有一部分农业机械和装备的作业性能和操作性能已实现了自动化控制技术，其中农业运用较为广泛的有：安装使用机械油压式三点联结的位调节和力调节系统装置的农用拖拉机，并将完成更为完善的电子油压式三点联结装置；通过对播种机行驶速度和种子粒数的控制来实现合理播种的自动化控制技术，设计出自动切割马铃薯种块技术装置并加以应用；谷物干燥机的自动化，使自动维持热风温度的装置免受了外界条件干扰，遇突然断电或干燥机过热引发火灾时，即可自动掐断燃料供给。浙江省盛产茶叶，茶园面积约占全国茶园总面积10%，茶叶产值约占全国茶叶总量的1/4，历年采茶、制茶出现用工荒现象，2012年春季部分茶业公司开始走机械自动化茶叶生产线道路，茶叶从茶园采摘至最后进入专卖店全程实现机械智能化操作，与人工采茶和炒茶相比，自动化生产线优势更加明显，除了节省人工成本、减少生产过程中与工人接触产生的污染之外，干茶产量有了大幅度提高，较传统机械提高了10倍。
1.2精准农业中的自动控制技术应用
精准农业是集全球定位系统、地理信息技术、计算机控制技术以及专家和决策指示系统为一体的、为实现农业生产过程中的定位、定量、定时，需要精耕细作的分散农业。电子技术、微电子技术和通信技术紧密结合后，以现代方式完成精准农业的自动化监控和管理，可以改善数据采集、信息传输精度差、速度慢等现象。我国精细化农业设施主要以温室等为主，采用渠系、泵站、灌水等自动化监控与管理技术，实施精准水肥管理，提高水资源和肥料资源的利用率，从而降低了农业成本、提高作物产量和品质等。
1.3 微灌自动控制技术应用
节水灌溉工程自动化管理是发展高效农业的重要手段，可实现高效、精细化农业的水资源的充分利用。在节水灌溉技术领域里，我国先后研制开发并改进了微喷灌设备、微灌带、等流量滴灌设备、压力补偿式滴头等设备，不断总结适合我国国情的微灌设计参数和计算方法，建立试验示范基地，实现部分地区的自动化灌溉系统，可通过自动启闭水泵依照一定的轮灌顺序长时间的进行灌溉。2010年7月塔城地区采用滴灌最新技术的万亩现代化农业示范基地项目第一期工程建成并投入使用，由计算机整理分析和设定控制程序，通过“加压滴灌施肥系统”，按设定程序无线遥控干、支管上电脑阀门，按轮灌组分区实施灌溉、施肥和打药等，整个过程均为自动化控制操作。
1.4 智能化技术应用
随着智能化技术的发展，各种农业机器人或智能化系统的实用化不断涌向并逐渐应用于农业自动化控制中，在一些需要大量人力、精力开展的精细化作业如蔬菜、花卉种植以及牲畜养殖等农副业特别需要机器人、人工智能技术的应用。
2 发展趋势
随着机械自动化在农业发展中的渗透，我国农机工业有了巨大的发展势头，传统农业正在逐步迈向现代化的农业，农业基础设施建设投入力度进一步加大，农业机械自动化正促使农民尽快摆脱繁重的体力劳动，农业农机化需求增强。但目前我国农业机械自动化发展水平与其他发达国家相比仍有一定的差距，农业机械自动化产品研制、开发技术相对落后，产品质量和品种不能满足快速发展的农业生产需求等。面对这些推动和实现农业机械化工程技术的挑战和长远课题，只有不断加强自动化控制技术创新，加快农业机械新产品开发应用，着力促进农业自动化控制技术乡智能化技术迈进。
2.1 提高农业机械自动化技术
我国是农业生产大国，旨在提高粮食作物全程机械化技术和经济作物关键环节的机械化技术。当前，我国各地已基本实现了小麦生产的全程机械化，今后主要为提高水稻生产中工厂化育秧、高速插秧、半喂入水稻联合收割技术等技术；提高不同地区、不同行距的玉米联合收割技术并广泛推广应用；进一步提高经济作物种植、管理、收获等关键期机械化技术等。由于农业机械工作环境均较为恶劣，所以对农机产品的耐久性要求更为严格，尤其对于自动化机械装置，其内安装使用了半导体集成电路和微处理机等电子产品，提高其产品的可靠性和耐久性相当重要。
2.2合理开发机械自动化模式
随着农村劳动力的转移，农业规模扩大，农技服务组织的发展及市场竞争的加强，规模化农业生产对先进、适用、安全，具有高科技含量且操作方便的大型农业机械需求将不断增加，相对于技术含量较低的中小型机械来说，这种自动化控制技术机械的开发、引进和生产是今后升级换代农机自动化技术的重要内容。同时，还应着眼于精细化农业生产，充分考虑作物和土壤，开发适合精细生产实际、价格合理、适合小规模农户生产模式需要的中小型、多功能自动化农业机械。
2.3 促进农业机械智能化发展
由国内外农机业发展经验表明，要缩小我国与世界农业发达国家在农业机械装备上的差距，必须在农机智能化上下功夫，而我国农机技术的突飞猛进，将为实现农业生产的自动化和智能化打下基础。可通过优化设计驾驶室、驾驶座、方向动力控制等来减轻机手的劳动强度，加大操作舒适性，实现农机系统按钮操作；加大智能化控制科技含量，可通过仪表装置随时了解农机生产、安全等技术指标及使用状态，发挥农业机械的最大能效等。
参考文献
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关键词：智能设计技术；农业机械研发；应用探讨
1智能设计技术概述
智能设计技术是近年来逐渐兴起的技术类型，它在传统研发设计的基础上，融入了大数据、智能制造、虚拟现实、智能建模、知识工程等技术形态，并根据行业设计研发的需求，形成适配于行业产品研发生产的一种全新技术形态[1]。换句话说，智能设计技术虽然基于智能制造、大数据、虚拟现实等技术范畴，但在不同行业的应用中却体现出了差异性。本文主要探讨农业机械研发制造中智能设计技术的应用，结合农业机械研发制造行业的具体情况，重点探讨了CAD智能建模技术、知识工程智能技术和虚拟现实智能验证技术三种智能设计技术的应用。
2农业机械研发制造中智能设计技术的应用
2.1CAD智能建模技术及应用
传统的CAD设计技术已被广泛应用在农业机械制造领域，能够辅助农机产品的设计、研发和三维仿真等设计工作，但在产品设计知识的高效利用领域体现了诸多问题，例如：传统CAD技术能够解决农业机械产品研发的结构性问题，但在建模设计知识与建模生成的融合上，存在灵活性、适应性和移植性不强的弊端。基于知识的CAD智能建模技术能够较好地攻克这一难题，该技术以智能化设计为基础，涵盖CAD建模标准规范、材料特性、装配语义、建模融合等新的技术形态，在农业机械研发制造中的应用体现出了新的价值。国内山东农业大学最新研发了一种基于CAD智能建模技术的农机产品制造模型特征提取方法，该方法将三维小波变换和CAD智能建模技术融合在一起，构建了农机产品设计ESB通用智能模型库，技术人员在设计农业机械产品时，可以从智能模型库中直接调取通用的设备模型，并运用三维小波变换进行智能分析，得到匹配性能最佳的产品模型，大大提升了大型复杂农业机械产品研发制造的效率和建模仿真的准确性[2]。
2.2知识工程智能技术及应用
知识工程智能技术源于专家系统的研究分支，贯穿于整个智能设计和制造领域，它以知识设计内容为基础，通过科学的表示、获取和推理过程，获得制造产品的最佳研发方案。以知识推理智能技术为例，它根据待制造产品的设计需求，从已知的知识判断得出新的设计思维方案，通过基于规则、实例和模型的推理过程，完成制造产品的智能设计过程。近年来，随着现代农业机械产品功能和性能的多元化发展，设计一款农机产品所需的知识系统越来越复杂，传统单一的设计推理模式难以满足产品的设计和研发需求，采用集成的多推理知识工程智能技术能够更好地解决现代农机产品研发面临的这一问题。例如：中国农业大学研究了一种基于知识工程的快速设计推理方法，该方法以相似度匹配算法为核心，能够对履带式收获机传动系的机械构件进行快速推理，有效地缩短了产品设计周期，提升了产品的设计智能性[3]。
2.3虚拟现实智能验证技术及应用
虚拟现实技术能够对结构复杂且设计困难的大型农业机械产品研发起到很好的辅助作用，研发人员运用虚拟现实技术能够实现对农机产品结构、外观和进行的仿真建模，在虚拟现实系统中构建真实感很强的运作场景，完成对研发农机产品的仿真运行。近年来，在传统虚拟现实技术的基础上，一种新的虚拟现实智能验证技术被逐渐应用在农业机械研发制造中，该技术不仅能够实现传统虚拟现实技术的所有功能，还能够对仿真的效果进行智能验证，验证的效果与产品开发出的实际使用效果无限接近。例如：中国农业机械化科学研究院采用虚拟现实智能验证技术，开发了基于视景仿真的联合收获机虚拟研发系统，该系统能够在虚拟现实情境下建立联合收获机轮胎模型，并对联合收获机作业过程进行虚拟受力分析，进一步通过对收获机运行时周边环境如农田、树木、草地等地表环境的虚拟建模和仿真，在VegaPrime中设计运动路径，实现了联合收获机作业的3D视景仿真和作业效果测定，结果表明：虚拟环境下的仿真测定结果与后期开发的联合收获机运行效果误差率小于1%[4]。
关键词：机械设计；自动化；发展趋势
机械制造业在我国工业发展的过程中起着非常重要的作用，在整个工业系统也有着举足轻重的地位，为我国的工业生产能够立足于世界作出了杰出的贡献，将我国从一个农业大国逐渐转变为工业大国。在我国大大推动了生产力的发展，增强中国在国际上的地位。加快中国的工业现代化的步伐，加强信息技术的可操作性，使我国一步一步地走向机械制造大国。
一、机械制造及其自动化技术的优势
（一）提高生产效率
传统制造业纯靠手工完成，不仅工作量大，效率低，而且容易受人为因素的影响，造成安全事故，出现产品质量问题。应用先进的计算机编程和信息控制技术，全面实现制造过程自动化和智能化设备。在操作过程中，如有问题，该装置将自动停止运行和自检，工作人员可以通过检测出来的问题进行相应地维修处理，这样不仅防止了安全事故发生的可能性，也有利于提高生产效率。
（二）促进产业的发展
随着机械制造及其自动化技术的持续壮大发展，充分利用技术优势不断地完成产业升级，加工效率与机械制造的设备精密也越来越高，随着先进制造技术的发展，机械制造和自动化技术在工业建筑领域中的地位也越来越重要。广泛应用于其他行业如机械制造、医疗设备制造、锅炉制造、汽车零部件制造、电子制造，有利于制造业的快速发展。
（三）完成技术升级
就目前我国制造业的现状来看，一定要利用好自身的优势，提高设备的生产质量，加强机械制造的智能化水平，完成机械制造的全自动化升级。目前，机械制造及其自动化技术已与微电子技术相结合，逐步开始向微型化转换，使外观更轻、更便于使用和移动。更方便，性能更稳定。微型机械制造设备的能耗降低，操作更简单方便，长期使用可以节约能源，减少对环境的污染，符合当前我国可持续发展的战略方针，为制造工业的发展提供了不可估量的贡献。
二、机械制造及其自动化发展趋势
（一）机电一体化
现代科技的进步，使得机械制造已经开始向机电一体化发展，机械制造、计算机网络的有效结合，形成安全有效的数控技术，使得我们的机械生产过程更加精确、快速。完全改变了之前半机械半人工的生产模式，建立了一个完全信息化的数控系统，可以实现各种机械制造功能，可以直接利用计算机远程控制，完成机械产品的制造，极大地提高了生产效率，降低工人的劳动强度，加快企业的产业发展步伐，使得企业发展更加完善，确保了产品的质量安全，为企业进一步的市场需求提供充分的准备。
（二）智能化发展趋势
机械自动化技术与智能技术完美融合在一起，可以促进数控设备的快速发展，加快机械制造业的技术水平的发展。从设计面向制造的智能化数控系统可以通过计算机完成产品的虚拟设计，实现虚拟产品的参数化和信息技术的应用。各项参数指标的测试和产品性能调整，从相关产品生产线到生产标准的测试，并进入制造生产线。智能化生产技术减少人力物力消耗，降低企业成本，提高企业生产率。
自动化技术和智能技术的融合，对数控设备的发展提供了良好的基础，加强机械制造业的整体技术水平。从设计到生产加工线的全过程，都可以用智能数控系统完成产品设计。对智能数控系统虚拟产品设计参数及信息技术与产品性能测试调整使用，必须遵守有关相关产品标准，，然后进入制造生产线。智能化生产技术提高了生产效率，减少人力的损失，降低机械生产成本，提高企业的生产力。
（三）网络化、绿色化发展趋势
在我国二十世纪末，计算机技术的突出成就就是对网络的运用。计算机网络的兴起和快速发展，以至于给社会的各个方面都带来了巨大的变化，如新科技的变革，人们对生活的物质追求也越来越高。计算機网络已经将全球经济一体化，各企业之间的竞争也是越来越激烈，机械设计及其自动化技术的开发使用，只要质量过关，能完成相应的制造功能，将在全世界批量生产出售。计算机网络的普及后，监控技术和远程控制技术等新技术，吸引了全世界的关注，这些技术的终端设备，也是机械设计制造及其自动化开发的产品，目前，网络已经遍布我们大部人的家里，因此，中国的机械设计制造及其自动化也应该向网络化方向发展。我们不可否认的是，尽管机械发展迅速，给人们的生活带来了无限的便利，但我国的生态系统，是因为该行业的发展已经受到严重破坏。在当前的社会，人们对保护环境意识越来越强烈。在这种情况下，机械技术的发展应该是绿色健康。简单来说就是机械设计制造及其自动化电子技术在产品的使用过程中不破坏环境，还可以回收利用。在现阶段，绿色机械技术发展水平在中国还不够，还存在着很大的发展空间，因此，企业应大力提高绿色机械技术发展水平，努力提高产品的资源利用率，将机械生产对环境的破坏降到最低。
三、结语
总之，我国的机械制造及其自动化正在快速全方面发展，在机遇与挑战并存的情况下，要想机械制造及其自动化的到进一步的发展，我们必须降低成本，将生产与实际结合，并借鉴国外成熟的技术，对技术严格把控，全面发展智能化、机电一体化、网络一体化和绿色化。此外，我国的机械技术必须克服现阶段存在的问题继续提高生产水平，为我国的可持续经济发展提供动力。
参考文献：
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【关键词】机电一体化技术；应用；发展趋势
机电一体化技术是机械技术和电子技术于一体的结合。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术。目前机电一体化技术在数控机床上的应用愈来愈多。
一、机电一体化概述
机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称，涉及机械制造技术、电子技术、信息处理技术、测试和传感器技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动等多种技术，是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床领域。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，表现在：①总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构；②开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益；③WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制；④大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，也加强了CNC系统的控制功能；⑤能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去；⑥系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力；⑦以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二）计算机集成制造系统（CIMS）。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FMS）。柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第五代计算机关系密切。
三、机电一体化的发展趋势
（1）智能化。智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近年来处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
（2）微型化。微型化是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前利用蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
（3）网络化。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，能使人们在家里就可分享各种高技术带来的便利。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
（4）模块化。模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
（5）绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
（6）系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构，可以灵活组态，寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能和特征显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
总之，随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。
参考文献
[1]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版，2003
摘要：本文分析了现阶段水产养殖行业信息化关键技术的发展现状，并对其未来发展趋势进行了分析。
关键词：水产养殖；信息化；关键技术；现状；发展趋势
现阶段，水产养殖信息化的关键技术主要表现为水产养殖业的信息获取技术。信息获取技术是信息化应用的基础，根据获取信息的尺度和获取信息的属性，水产养殖的信息获取技术可分为知识挖掘技术，传感网络技术和遥感技术三个方面。
1水产养殖的信息获取技术
1.1知识挖掘技术
众所周知，我们可以通过多种方式获取信息，比如查阅文献、参考养殖日志、问卷调查等等。当人们通过这些方式获取到信息后，就会进行信息录入，再经过知识挖掘这项技术，转换成计算机的应用和它的自动识别。在水产养殖业中，此项技术应用研究较早，现阶段在水产养殖信息化技术领域应用成熟。
1.2传感网络技术
可以应用水产养殖传感网络技术的对象主要有以下两种类型：第一种是鱼类和它们的行为参数辨别，这种传感技术使用的传感器主要以鱼的种类以及鱼类的其他相关特征作为基础；第二种是水环境的参数，应用于这种类型的水产养殖业传感器是一种水质传感器，其主要特性是化学特性。
1.3遥感技术
同参数信息获取的技术相比较，应用水产养殖信息化的遥感技术可以获取的水质参数非常有限，但是此项技术却能实现区域的信息采集，通过结合该地区的地理信息，实现多种信息的获取。遥感技术能对水产养殖实时信息进行合理的预处理，为未来多种更加先进技术在水产养殖领域的应用打下了坚实的基础。
2水产养殖信息化关键技术的发展趋势
水产养殖业发展信息化技术现阶段已经成为了现代化渔业的重要支撑和重要内涵，信息化技术的应用作为设施养殖的前提，也为其他信息化技术的作用提供了有效载体。水产养殖信息化关键技术具有广阔的发展前景。
2.1信息获取的方式
水产养殖业的信息获取方式逐渐由人工获取发展到自动化获取，能最大限度的避免人工获取的缺点。水产养殖业的环境参数变化具有多元性和周期性，发展信息建模的方法和参数处理的能力非常有必要。与此同时，发展传感技术也对智能化、集成化获取信息的程度不断提高。
2.2信息化技术应用
信息化技术应用主要是指信息获取的精度、广度以及质量和范围的不断提升。随着各项技术在水产养殖行业的应用越来越成熟，它们的不断发展也同水产养殖特性越来越紧密结合，信息化技术的应用起到了提升水产养殖业基础数据的整体水平，并且保证了水产养殖业数据来源的可靠性和可信度。
2.3信息处理方法
未来信息处理方法将向着智能化以及多元化和模型化的方向发展。数据挖掘和人工智能等计算机技术的应用，相对于信息处理中传统的方法更加高效，准确率更高，并且解决了水产养殖业的多种复杂问题。在此基础上，构建多种模型，使其更加多元化。
2.4养殖管理决策的改变
水产养殖信息化关键技术的发展使养殖管理的决策向着精细化和科学化的方向发展。信息化的发展更好地实现了现代科学与农业生产的紧密结合，使水产养殖改变传统生产方式，向精细化的养殖系统发展，改变了传统的控制方法，向着现代模型控制方法开始转变，从而使管理更加高效。
2.5信息化思维及技术的应用
信息化思维及技术的应用在水产养殖业中越来越重要，伴随着信息化的手段不断深入，信息化的本质和它的规律也越来越明显。注重信息化思维以及技术的应用，促进了高新技术和养殖流程的结合，使它们的关系更加紧密，并且不断地提高了科技转化能力和应用水平。顺应时代的发展和进步，为了使水产养殖业得到更好的发展，将信息化技术应用到水产养殖业是当前水产养殖者以及相关管理部门的首要任务。现阶段，部分水产养殖信息化的关键技术已经相对成熟，但还有一些技术不够完善，笔者认为，在以后的研究和发展中，应强化关键技术，使信息化高新技术与水产养殖紧密结合，共同优化。
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关键词：地理信息系统，专家系统，智能决策支持系统
图1 马常杰、陈守余提出的G-IDSS参考模型框架
3.结语
智能决策支持系统既发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又充分利用了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，将定性分析和定量分析有机的结合起来，使解决问题的能力得到进一步的提高。但是它不能直观、精确而灵活地描述组织对象的位置布置、空间分布等地理信息，也不能描述组织对象所处的自然环境和社会环境信息。精准农业实现的全过程均依赖于地理信息。论文参考网。论文参考网。因此，针对精准农业的特点，将GIS和IDSS结合起来，辅助决策分析是至关重要的。
地理信息是实现精准农业的核心系统，它管理所有的农业信息，并对空间信息进行分析，对精准农业实施给出精准的作业方案。论文参考网。我国基于计算机网络系统的GIS软件在城市建设、农田规划和土壤养分管理方面已广泛应用。目前研究的关键问题是开发出具有自主产权的用于精准农业的基于计算机网络农田管理决策系统。将GIS与IDSS相结合，发挥各自优势，使计算机技术在农业中的应用更加实用化、智能化，对于提高农业现代化的科学性和工作效益将有深远的意义。
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【关键词】智能家居；物联网；行业分析；发展前景
科技改变生活，引领时尚。在过去的一年里，谷歌眼睛、三星gear智能手表，以及还未的苹果iwatch始终吸引着大众的眼球。科技不断飞速发展，新技术层出不穷，科技领域相应也发生翻天覆地的变化。与科技相关的信息产业和IT技术逐渐呈现出五大趋势――“云物移大智”，即云计算、物联网、移动互联网、大数据、智慧城市。这五个要素相互促进、相互融合，无孔不入的从各个角落影响和改变着我们的生活。其中让我们感受最深的是基于物联网的智能家居，其必将给我们的生活带来前所未有的改变。
智能家居，通俗地讲，是将计算机网络、自动控制系统和网络安全通讯技术融为一体的智能化网络化的家居控制系统。用户可以方便的通过便携设备管理家庭设备。比如，通过触摸设备、电话、互联网、无线遥控器或者语音识别设备控制家用设备，执行场景模式操作，多个设备相互联动，并且家居内的设备可以相互通讯，根据预设的模式或环境自发运行，给用户带来最大限度的舒适、便利、高效与安全。
比尔・盖茨的“未来之屋”可以算的上最早最全的智能家居的应用代表：进入盖茨家前给访客配备特制的电子胸针，进入“未来之层”后，电子胸针会自动记录访客个人的相关资料，并且可以透过胸针内建的微型发讯器，自动连接中央控制器，电脑通过分析胸针传来的数据进行分析处理，再分别对空调、音响及灯光系统等下达指令，在不知不觉间展开一连串的惊奇互动。
其实，物联网智能家居的概念很早已经被提起，也经过了十几年的发展，并且曾经得到过国家的大力推广，但由于当时技术的所限，未能在市场上大面推广，迟迟没有像人们预期的那样深入到百姓的日常居家生活中。近两年来，智能手机终端的大量普及、3G网络性能的提升以及最近国家紧锣密鼓的4G网络的推进、国家对物联网各个关键技术的突破，为物联网智能家居走入寻常百姓家提供了机遇。
新技术的成熟和发展给智能家居产品带来了革命性的变化，产品由原来的有线连接改为现在的无线连接，在得到通讯技术的发展与支持，产品更加智能化。从产品角度来讲，以后的智能家居产品会朝着实用化、傻瓜化、模块化的方向发展。所谓模块化就是产品开发商把智能家居产品做成模块化的，可以根据用户的实际需要任意搭配，不仅可满足不同层次用户的需要，而且可以节约成本，也可以节约不必要的端口模块的浪费。
根据国内智能家居市场的相关调查，消费者比较关注关心的是安防报警、对讲、灯光控制和空调控制等功能，一般有需求的用户会优先选择与家庭安防相关的产品。影响智能家居潜在需求的关键因素是需求意愿，而影响需求意愿的关键因素是感知有用性。所以要从消费者最关注、感觉对他们最有用的产品入手来促进智能家居的发展。支付能力是影响智能家居市场的关键因素，企业应该不断进行技术创新，降低供给成本，进而降低产品价格；同时推出差异化产品，根据不同收入水平的消费者推出不同层次的服务产品。
智能家居是住宅智能化的核心部分，目前我国的智能家居市场有三个特点：一是市场潜力大，现在有房地主企业在全国的发展都很火爆，作为其下游产业，智能家居市场前景还是非常乐观的；二是产品多，厂家多，大部分集中在上海、北京、深圳、广州等地。但到目前为止还没有一家形成规模化；三是目前国家对智能家居行业还没有统一的行业标准，使得很多中小企业各自为政，按自己对市场的理解来开发产品，相互间的产品不具备兼容性，这种局面就像春秋战国时代诸侯争霸。
当然，智能家居的发展自然少不了安防、家电、IT和系统集成商的密切合作，只有这样才可以整合各自特有的优势，尽快打出一片天地。今后几年智能家居市场会进入一个行业整合阶段，最终将会出现几家规模比较大，品牌影响力好的厂家。
我国现阶段正处于居民消费升级，工业化、城镇化、信息化、农业现代化加快融合发展的阶段。国家为了推动信息化、智能化数字化城市发展，国家了关于促进信息消费扩大内需的若干意见，并出台了一系列政策进行扶持，这些都为智能家居、物联网行业的发展奠定了坚实的基础。移动新技术的出现和国家的大力扶持，智能家居会迎来一个新的春天。在大的房地产受到调控的行业背景下，智能家居市场仍然明显增长，势头良好。这说明智能家居行业进入了一个新的发展阶段。
在接下来的几年里，智能家居将进入快速的发展阶段，一方面关于智能家居相关的协议与技术标准开始主动互通和融合，另一方面智能家居的行业并购现象开始出来甚至成为主流。虽然未来的几年是智能家居行业发展极为快速的几年，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。谁能最终胜出，我们可以作种种分析，但最终结果，也许只有到时才知。但不管如何发展，这个行业内将诞生多家大型的智能家居企业。
智能家居肯定是改变生活的一种趋势，现在关于智能家居的产品也随处可见，除了日常的家用电器设备外，智能家居也向更深更广的方向延伸，如智能手环检测健康，智能珠宝来监测室外的紫外线强度，雨伞根据天气变化提示是否有雨，这些都是智能家居生活的一部分。
在中国城镇化、信息化、智能化等国家政策与产业趋势下，相信智能家居一定会得到迅速发展，在未来，没有智能家居系统的住宅将像今天不能上网的住宅那样不合潮流。相信不远的将来，智能家居一定会更好地造福人类。
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关键词：智能温室控制系统；西门子PLC；人机交互；软件设计；总体架构 文献标识码：A
中图分类号：TP29 文章编号：1009-2374（2015）04-0013-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0290
农业作为我国发展的支柱性产业，实现农业现代化生产是我国发展的重要目标之一，近年来，基于自动化技术及计算机基础而形成的智能温室控制系统越来越受到人们的重视，对传统的温室进行智能化改造具有非常重要的意义，可以实现农业的准确管理。本研究中智能温室控制系统融合了传感技术、通讯技术、组态技术等多种技术，在西门子PLC人机交互结构模式的基础上，对室内环境中的各个因子进行调控，达到温室控制系统的需求，提高农业生产的经济效益。
1 智能温室控制系统多因素变量分析
1.1 多变量因素控制关系
日照、水分、CO2及温度等因素都会影响温室环境，不同因素的影响程度各不相同，但这些因素之间也存在一定的联系，在控制温室环境的过程中，只要把握好关键要素就能有效地达到系统的控制要求。智能温室控制系统涉及到多种设备及环境因子，是一个相对复杂的对应关系，在实际控制过程中一定要找准重点决定因素，将其作为切入点，综合考虑成本投入及控制效益，为作物的生长提供一个良好的温室环境。
1.2 多变量控制系统理论
由于作物生长对温室环境的要求没有明确的限定，因此在研究和开发智能温室控制系统时，只需考虑系统的可行性及可控制性即可，传统以PID控制技术为主的控制系统对参数设定的要求较为严格，逐渐被模糊控制所替代，在过程控制中发挥着重要作用。本文主要采用模糊推理方法对研究智能温室控制系统进行设计，形成加热和通风系统，对温室环境中的湿度、温度进行转化，构建同温室控制系统对应的数学模型，但由于温室环境因子间的互相作用，在系统设计时，应提高对系统鲁棒性的重视。
2 智能温室系统总体架构设计
为了满足温室控制要求，温室内设置了天窗、灌溉系统、补光系统、湿帘系统、风机及遮阳系统从多方面对环境进行调节。参考智能温室控制系统功能需求，以西门子PLC下位机和上位机的人机交互结构模式为基础，对系统方案进行设计，从而调节温室内部的环境因子。自动控制、远程手动控制及现场手动控制是构成智能温室控制系统的主要部分。
基于西门子PLC结构基础的控制系统，在操作过程中先对温室参数数据进行初始化处理，在寄存器中储存不同环境因子的限值，搜集实际温室环境中的因子，并将这些数据作为PLC自动控制程序执行及上位机组态显示的依据。在PLC自动控制状态下，控制系统能够对比分析实际环境因子与系统中已储存的各项参数，在PLC输出方式下利用对比结果完成相关的控制操作，改善温室环境；在现场手控状态下，可以结合实际环境状况，运行执行机构；而在远程控制状态下，也可以对执行机构进行调控，但需要在控制室中进行。
2.1 上位机系统设计方案
智能温室控制系统的上位机系统采用的控制方式为西门子和组态王在PC机上进行连接，其中远程控制系统界面、报警系统主机操作界面、趋势曲线显示画面、报表系统界面及远程监控画面共同构成了组态王监控
系统。
在对温室内环境进行控制的过程中，借助远程监控界面，用户能够在监控室内掌握多种设备的运行状况，根据需要采取相应的停止或启动措施，并在远程控制系统主机图像界面下实现对系统的自动或手动切换功能，发挥远程控制的作用。在报警系统的实时监控下，可以提醒用户对超过参数设置值的一些环境因子进行调节，保证各项环境因子保持在合理范围。此外，利用历史数据输出表、日报表及实时报表，可以更加清楚地了解温室环境在过去或当前时刻的各项数据信息，为分析和决策提供数据参考，有利于达到温室环境控制方案的最
优化。
2.2 下位机系统设计方案
西门子PLC控制器、传感器、执行机构是构成下位机系统的主要元件，智能温室中的下位机系统能够同上位机PC相脱离，也可以同上位机进行联机工作。在联机工作状态下，利用西门子PLC总线能够将下位机信号传送至上位机，在读取这些信号后将控制功能同监视功能综合起来，进行远程控制操作，可以使下位机发挥更大的作用；而在单独工作状态下，西门子PLC通过对不同功能模块及输入端的信号扫描，对比实际环境中各项环境因子同标准参数的差距，由执行机构进一步做出相应的调整。
3 智能温室系统软件设计
3.1 温室系统上位机软件设计
温室系统上位机的控制和监视系统包括组态王、PC机，一方面保证了系统具备数据查询/处理、环境参数储存、参数控制、数据/曲线显示、通讯及系统控制等功能；另一方面也符合上位机的控制条件。
登录、远程控制、历史曲线、报警系统、实时曲线、日报表和退出等操作按钮共同构成了智能温室控制系统的主设计画面，能够便于用户更加清楚、直观地进行操作。运行智能控制系统的过程中，登录系统进入控制界面后，可以根据实际需求按下相关操作按钮，对温室环境因子进行操作或查看，为了进一步方便管理，还能够对按钮功能权限进行划分，由特定的工作人员进入相应的操作界面。
3.2 温室系统下位机软件设计
智能温室系统下位机软件可以针对日照、水分、CO2及温度等因素进行实际值同参数值的对比分析，根据分析结果设计针对性的操作方案。在实现智能温室控制条件的过程中，西门子PLC控制系统程序能够切换自动或手动控制，处于自动控制下的系统程序将实际采集数据为根本，对比参数设定值来执行自动化操作，而手动控制下，外界环境因素不会对系统操作产生干扰，只结合需求进行手动化操作。以需求为标准，可以将智能温室控制系统程序划分为执行机构输出控制程序、环境因素判断程序、温度参数采集程序及数据初始化程序等多项程序，这些程序共同构建了功能齐全、性能稳定、操作简便的智能温室控制系统。
4 结语
我国对温室控制系统的研究相对落后，而智能温室控制系统的研发对我国农业生产方式的集约化和高效化发展有着非常重要的意义。基于温室环境多变量控制关系及系统理论，在西门子PLC下位机和上位机的人机交互模式下，能够有效地弥补传统温室控制系统的不足，实现了环境因素采集、判断分析、数据初始化及控制输出的自动化，完善了数据记录、远程控制和环境因素控制等功能，达到温室控制系统的需求。
参考文献
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