基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通體系

吉林大學(xué)軍需科技學(xué)院 溫海濤

吉林大學(xué)軍需科技學(xué)院，大唐電信科技有限公司戰(zhàn)略部 張鳳蓮

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通體系

吉林大學(xué)軍需科技學(xué)院 溫海濤

吉林大學(xué)軍需科技學(xué)院，大唐電信科技有限公司戰(zhàn)略部 張鳳蓮

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域，針對我國農(nóng)產(chǎn)品流通中存在的主要問題，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品流通體系，嘗試解決流通環(huán)節(jié)中的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、市場主體間信息不對稱和物流效率低的問題。

一、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通體系的必要性和可行性

1. 必要性——我國農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域存在的問題。

（1）市場相關(guān)主體之間的信息不對稱問題嚴(yán)重。在農(nóng)產(chǎn)品流通過程中，信息不對稱主要體現(xiàn)在三個方面。一是銷售主體與消費者之間的信息不對稱。現(xiàn)階段我國農(nóng)產(chǎn)品的銷售環(huán)節(jié)主要是依靠以農(nóng)貿(mào)市場為主的零售市場，經(jīng)營主體往往是富有經(jīng)驗的個體商販，商販與消費者之間的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量信息嚴(yán)重不對稱。二是生產(chǎn)主體與流通主體之間的信息不對稱。作為流通主體的批發(fā)商也很難了解到生產(chǎn)者的生產(chǎn)行為，以普通農(nóng)產(chǎn)品冒充有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，以農(nóng)藥超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品冒充無公害農(nóng)產(chǎn)品的事件時有發(fā)生。三是消費者與生產(chǎn)者之間的信息不對稱。農(nóng)產(chǎn)品是通過沿著生產(chǎn)者——流通商——消費者這樣的鏈條傳遞給消費者，既然鏈條的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)都存在著嚴(yán)重的信息不對稱，那么生產(chǎn)者與消費者之間的信息不對稱問題是最嚴(yán)重的。

（2）流通領(lǐng)域的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題嚴(yán)重。我國農(nóng)產(chǎn)品的銷售主體是成千上萬個規(guī)模很小的單位，規(guī)模小和組織化程度低，使得政府管理人員很難對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題進(jìn)行監(jiān)管。雖然我國出臺了《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》，但是要很好地實施并非易事，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)也經(jīng)常處于癱瘓狀態(tài)，很難對進(jìn)入到批發(fā)市場等流通環(huán)節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，從而大大增加了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全隱患。

（3）農(nóng)產(chǎn)品流通成本居高不下。據(jù)商務(wù)部統(tǒng)計，在我國農(nóng)產(chǎn)品銷售價格中流通成本占50%左右，比歐洲高出兩倍以上。一方面我國幅員遼闊，要建立專門的農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸通道是一項很艱巨的任務(wù)，另一方面，石油價格居高不下，導(dǎo)致運(yùn)輸成本同步提高。

2. 可行性——物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展。

（1）物聯(lián)網(wǎng)概述。物聯(lián)網(wǎng)是指在物理世界的實體中，部署具有一定感知能力、計算能力和執(zhí)行能力的嵌入式芯片和軟件，使之成為智能物體，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理，從而實現(xiàn)物與物、物與人之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的核心是通過傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對物質(zhì)世界信息獲取，通過移動網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸，通過智能信息處理技術(shù)實現(xiàn)信息加工并最終為終端用戶提供服務(wù)。

（2）物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。具體到農(nóng)產(chǎn)品流通中，就是識別和采集在整個流通環(huán)節(jié)中農(nóng)產(chǎn)品的相關(guān)信息。

網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)治理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構(gòu)成人類社會。

通過構(gòu)建供應(yīng)者與消費者之間的智能通道，可以成功地降低信息不對稱；通過物聯(lián)網(wǎng)建立農(nóng)產(chǎn)品可追溯體系，可以一舉解決農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題；利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品物流進(jìn)行流程再造，在現(xiàn)有的條件下實現(xiàn)物流成本最小化。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通體系的基本思路

1. 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建供應(yīng)者與消費者之間的智能通道。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是借助于網(wǎng)絡(luò)智慧化的實現(xiàn)，把各種事物以信息化的方式通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來；物品能夠利用射頻識別等傳感技術(shù)彼此進(jìn)行智慧“交流”，而無需人為干預(yù)；通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)最為明顯的特征就是物物相連，無需人為干預(yù)，從而可以極大程度地提升效率，降低人工所帶來的不穩(wěn)定性。通過這種智能通道的建立，使得供應(yīng)者與消費者之間實現(xiàn)信息共享，從而在很大程度上改變信息不對稱情況。

2. 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立農(nóng)產(chǎn)品可追溯體系。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅可以追溯種養(yǎng)殖與加工業(yè)的疫病和污染問題，還可以追溯種養(yǎng)殖過程中濫用藥問題、加工過程中超范圍超限量使用添加劑的問題，改變以往對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理只側(cè)重生產(chǎn)后的控制，而忽視生產(chǎn)中預(yù)防控制的現(xiàn)象。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正建立一套從農(nóng)田到餐桌的全程可追溯體系，一方面使生產(chǎn)者、流通者在各自環(huán)節(jié)中不敢胡作非為，在可追溯體系的監(jiān)督下做好安全生產(chǎn)；另一方面，國家的食品質(zhì)量監(jiān)管機(jī)構(gòu)更容易開展工作，哪個產(chǎn)品哪個環(huán)節(jié)出了問題，都可以很快地找到明確的責(zé)任人。

3. 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低物流成本。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可以實施“網(wǎng)絡(luò)化”的發(fā)展戰(zhàn)略，即把農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)中的批發(fā)節(jié)點管理擴(kuò)大到農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈管理和價值鏈管理，統(tǒng)籌各批發(fā)市場業(yè)務(wù)發(fā)展，從而發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)體系的協(xié)同效應(yīng)。還可以通過為農(nóng)產(chǎn)品及加工產(chǎn)品添加射頻識別電子標(biāo)簽，設(shè)立農(nóng)產(chǎn)品安全管理中心數(shù)據(jù)庫，并在各地農(nóng)產(chǎn)品倉庫設(shè)立本地數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、流通加工、倉儲、銷售等各個環(huán)節(jié)的全過程跟蹤。通過這種“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略和全過程跟蹤，可以使農(nóng)產(chǎn)品在流通過程中少走“彎路”，就近實現(xiàn)其價值，從而在客觀上降低了物流成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通體系的具體操作，在技術(shù)層面實現(xiàn)上述策略的方法

1. 農(nóng)產(chǎn)品流通各個環(huán)節(jié)分析。物流網(wǎng)技術(shù)關(guān)注的農(nóng)產(chǎn)品流通各環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)的不同，是包括了生產(chǎn)、流通的每一個細(xì)小環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)過程中，從農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖的源頭開始，包括對土壤、溫度水分進(jìn)行監(jiān)測，并且提出預(yù)監(jiān)測病蟲害，利用各種生物傳感器構(gòu)建傳感網(wǎng)，并把這些信息記錄下，針對每個農(nóng)產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行無間斷的監(jiān)控與記錄；在流通過程中，包括了流通加工、儲存、運(yùn)輸、批發(fā)和零售等環(huán)節(jié)。在以上每個環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品與之對應(yīng)，解決相關(guān)問題，從而保證了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品流通體系的成功。

2. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品流通系統(tǒng)。根據(jù)對農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)分析及在各環(huán)節(jié)采用的技術(shù)手段，以及考慮到滿足各個環(huán)節(jié)使用的靈活和特殊性，設(shè)計出基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的農(nóng)產(chǎn)品流通系統(tǒng)三層架構(gòu)。其中應(yīng)用層分為基礎(chǔ)平臺、應(yīng)用平臺、應(yīng)用系統(tǒng)；傳輸層包括長短距離各種通信模式；傳感層包括濕度、土壤、溫度的傳感器。系統(tǒng)三層架構(gòu)模式，感知采集主要功能就是通過各種RFID、紅外、光譜、電磁感應(yīng)技術(shù)對農(nóng)作物的土壤、溫度、濕度從種植開始就進(jìn)行全面數(shù)據(jù)采集，然后通過通信傳輸?shù)綉?yīng)用層。在通信傳輸層根據(jù)情況可以采取ZigBee，Usb，WLAN，WIfi，GPRS，3G等各種手段進(jìn)行通信傳輸。

此系統(tǒng)創(chuàng)新之處在于平臺層分為三層，基礎(chǔ)平臺是創(chuàng)新關(guān)鍵點，主要是實現(xiàn)將各種感知層終端管理和通信層各類通信協(xié)議統(tǒng)一接入管理和簡單及時的業(yè)務(wù)反控處理，需要分析復(fù)雜數(shù)據(jù)再傳輸?shù)綉?yīng)用平臺進(jìn)行各種計算和分析處理，記錄存儲和應(yīng)答應(yīng)用業(yè)務(wù)請求和反控感知層請求。應(yīng)用層這樣設(shè)計可以滿足各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)隨時接入和各類感知終端接入，不會彼此受影響。這樣可以適應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品流通體系環(huán)節(jié)多、產(chǎn)業(yè)鏈長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需求多變的特點。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品流通體系的運(yùn)作保障及對策

基于上述分析，為了更好地利用我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品流通體系，提出如下對策。

1. 加強(qiáng)前瞻研究，在國家層面做好戰(zhàn)略規(guī)劃。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項新興技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)更是一個新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展必然要求國家在戰(zhàn)略層面上給予重視，以優(yōu)惠的政策扶持，以充足的資金保障，以一流的人才配備，才能使其在發(fā)展初期實現(xiàn)飛躍。要科學(xué)規(guī)劃，做好頂層設(shè)計。要全面布局，避免區(qū)域之間物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的同質(zhì)競爭。建議成立一個跨部門物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和處理各方面問題，平衡各部門的利益沖突，在發(fā)展中形成合力。

2. 做好核心技術(shù)攻關(guān)和突破工作。物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)處于發(fā)展的初期，還有許多技術(shù)難題等待著人們?nèi)スリP(guān)突破，有許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等待著人們?nèi)ブ贫ǎ@樣的環(huán)境中，掌握核心技術(shù)愈發(fā)顯得重要。我國要把加強(qiáng)自主研發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新作為發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，要加快研發(fā)、突破和掌握一批物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，重點發(fā)展高端傳感器、智能傳感器、傳感器網(wǎng)關(guān)、超高頻RFID、終端設(shè)備和軟件中間件等，爭取把握好物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要機(jī)遇，占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點，形成產(chǎn)業(yè)核心競爭力。

3. 做好農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域的承接工作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)若想成功地在農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域中應(yīng)用，就必須做好農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域的承接工作。這一承接工作要求在農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域建有統(tǒng)一的信息化平臺，即在物聯(lián)網(wǎng)到來之前，要先把農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)工作做扎實，否則物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便成為空中樓閣，毫無根基。因此，要首先在大型農(nóng)產(chǎn)品流通企業(yè)之間建立新型的網(wǎng)絡(luò)商務(wù)與信息化平臺的建設(shè)，繼而逐步擴(kuò)展開來，在整個行業(yè)中建立并廣泛應(yīng)用這一平臺。

4. 具體的實施策略。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟、農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域做好承接工作之后，就要有步驟地實施基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品流通體系的工作了，具體策略如下。

（1）先試點后推廣。在全國范圍內(nèi)挑選若干個省份作為試點，在試點省份中給予政策上、資金上、人才上的配套支持，鼓勵其優(yōu)先發(fā)展，然后總結(jié)經(jīng)驗，查找不足，尋求改進(jìn)方案，并在時機(jī)成熟時穩(wěn)步推廣，從而穩(wěn)健地開展這一工作。

（2）進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設(shè)。在發(fā)展中，要選取若干典型作為示范工程，以便其他地區(qū)有選擇性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而帶動全國范圍的物聯(lián)網(wǎng)工程快速發(fā)展。在示范工程的選取中要有代表性，結(jié)合不同地區(qū)的特點，選取不同的示范工程，并且鼓勵在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中發(fā)展，并在發(fā)展中互相學(xué)習(xí)。

（3）立法。在發(fā)展的成熟期，通過立法的方式解決發(fā)展過程中暴露出的種種問題，設(shè)定行業(yè)發(fā)展規(guī)則，保障該行業(yè)在更高層次上進(jìn)一步快速發(fā)展。