物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

龔鳴川

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150000）

一、引言

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)農(nóng)業(yè)信息感知設(shè)備，把農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中動(dòng)植物生命體、環(huán)境要素、生產(chǎn)工具等物理部件和各種虛擬“物件”與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象和過(guò)程智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“人機(jī)物”一體化互聯(lián)，可幫助人類以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式認(rèn)知、管理和控制農(nóng)業(yè)中各要素、各過(guò)程和各系統(tǒng)，極大提升人類對(duì)農(nóng)業(yè)動(dòng)植物生命本質(zhì)的認(rèn)知能力、農(nóng)業(yè)復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)控能力和農(nóng)業(yè)突發(fā)事件的處理能力。近年來(lái)在政府、科研機(jī)構(gòu)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)等的共同推動(dòng)下，我國(guó)部分地區(qū)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了積極探索，在發(fā)展與應(yīng)用方面取得了重大突破，呈現(xiàn)出較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。同時(shí)，我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)尚處于應(yīng)用初創(chuàng)期，推廣應(yīng)用剛起步、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成不完整、商業(yè)模式不成熟。

二、我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨：進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)和歐美等一些國(guó)家相繼開展了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范研究，在農(nóng)業(yè)資源利用、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管等領(lǐng)域取得了一定的成果，同時(shí)推動(dòng)了相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。2014年2月，我國(guó)召開了全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)電視電話會(huì)議，馬凱副總理在會(huì)上強(qiáng)調(diào)，要抓住機(jī)遇，扎實(shí)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展，打造具有競(jìng)爭(zhēng)力的物聯(lián)網(wǎng)體系。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)己經(jīng)從概念走向應(yīng)用，國(guó)家發(fā)改委、科技部、農(nóng)業(yè)部先后發(fā)布了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)營(yíng)造了政策環(huán)境，推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)加快向前發(fā)展。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的具體實(shí)施：2012年農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于組織實(shí)施好國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的通知》正式啟動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策體系和公共服務(wù)平臺(tái)。2013年農(nóng)業(yè)部發(fā)布《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程工作方案》選擇天津、上海、安徽三省市率先開展試點(diǎn)試驗(yàn)工作?？萍疾吭谏綎|、湖南、安徽、河南、湖北等7個(gè)省市開展國(guó)家農(nóng)村信息化示范省建設(shè)試點(diǎn)工作，將實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程納入建設(shè)范圍，組織實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重大技術(shù)專項(xiàng)，積極推進(jìn)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)、傳感器、數(shù)據(jù)采集終端、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

以安徽省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為例，安徽省地處華東腹地，近海鄰江，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，農(nóng)業(yè)資源豐富，適宜生產(chǎn)糧食、蔬菜、水果及特色作物等，是國(guó)家重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)，臨近長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，具有良好的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。2011年開始，安徽省開始全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目對(duì)提升安徽省部分地區(qū)或部分項(xiàng)目的智能化水平有顯著效果。

一是在區(qū)域監(jiān)測(cè)方面：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)土壤養(yǎng)分、墑情情況、苗情情況、病蟲情況、災(zāi)情情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確感知、及時(shí)反饋，為作物選擇和耕種方式提供指導(dǎo)，提升農(nóng)業(yè)決策指揮水平。2012年初，安徽省毫州市蒙城縣、滁州市定遠(yuǎn)縣等地安裝的苗情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)傳遞小麥禾苗受災(zāi)和生長(zhǎng)情況，對(duì)抗旱保苗發(fā)揮了重要的決策支撐作用。

二是在對(duì)大棚和養(yǎng)殖等的區(qū)域管理：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理。通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤濕度等數(shù)據(jù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)滴灌補(bǔ)水，還可以通過(guò)農(nóng)業(yè)設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，自動(dòng)調(diào)控農(nóng)作物生長(zhǎng)。如在合肥市廬陽(yáng)區(qū)的蔬菜大棚內(nèi)，利用電子探頭把大棚里蔬菜的生產(chǎn)狀況同步傳遞到控制室里的電視屏幕上，可以查到每個(gè)大棚內(nèi)的溫度、濕度、土壤等適時(shí)數(shù)據(jù)信息。

三是在產(chǎn)品安全追溯方面：農(nóng)產(chǎn)品的安全問(wèn)題是目前社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以加大對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、流通到消費(fèi)整個(gè)流程的監(jiān)管，能夠在一定程度上保障食品安全。合肥的肉菜流通追溯體系，以建設(shè)市級(jí)肉菜流通追溯管理平臺(tái)為中心，以屠宰、批發(fā)、零售為重點(diǎn)環(huán)節(jié)，以完善追溯信息鏈條為重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用做到購(gòu)銷臺(tái)賬、結(jié)算的電子化做到肉類蔬菜來(lái)源可追溯、去向可查證、責(zé)任可追究。

安徽省的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對(duì)安徽省農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著較大的推進(jìn)作用，但同時(shí)也存在著諸如推廣物聯(lián)網(wǎng)的成本高，器械設(shè)備昂貴，缺乏專業(yè)人才，集成體系成熟度較低等問(wèn)題，但利遠(yuǎn)大于弊，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)會(huì)是安徽農(nóng)業(yè)發(fā)展的主流方向。

三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)存問(wèn)題

（一）推廣應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)滯后

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，首先依賴大量的傳感器以監(jiān)測(cè)、傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用對(duì)象復(fù)雜、獲取信息廣泛，這類傳感器的標(biāo)準(zhǔn)是否統(tǒng)一、采集的信息是否可以標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，都成為影響農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成敗的重要因素。我國(guó)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系還很零散、缺失和不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)制定與市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)合不夠，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)分割，制造和服務(wù)成本偏高，這已成為制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中推廣應(yīng)用的重要因素。目前我國(guó)雖有很多傳感器、傳感網(wǎng)、RFID研究中心及產(chǎn)業(yè)基地都在積極參與建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但由于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)本身的認(rèn)識(shí)還不統(tǒng)一，有些還停留在戰(zhàn)略性粗線條層面，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程緩慢。

（二）缺少專業(yè)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)全新技術(shù)，組建、運(yùn)用、管理和維護(hù)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要大量的專門人才。但是，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用剛剛起步，廣大基層農(nóng)戶、農(nóng)技人員對(duì)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念模糊，缺少在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在基層專業(yè)從事農(nóng)業(yè)信息化的技術(shù)人才匾乏，而了解新興農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人才尤為緊缺，不利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和深度應(yīng)用。

（三）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展不均衡

當(dāng)前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求還是低層次的，難以激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的參與和投入熱情，龐大的行業(yè)和大范圍的應(yīng)用需求還沒(méi)有被激發(fā)出來(lái)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體環(huán)境不利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，缺乏具體實(shí)踐的持續(xù)改進(jìn)，高端產(chǎn)品仍以國(guó)外產(chǎn)品為主導(dǎo)。在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中市場(chǎng)需求得不到大的提升，價(jià)值同報(bào)不能吸引相關(guān)的參與者加入到產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用復(fù)雜，還沒(méi)有形成成熟的、具有較強(qiáng)自生能力的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式。

目前以歐美為代表的世界發(fā)達(dá)國(guó)家，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面已經(jīng)相當(dāng)成熟，在農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)開發(fā)、農(nóng)業(yè)信息資源利用等方面，全方位推進(jìn)農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息化的步伐，利用環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象與病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)等，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行精細(xì)化管理和調(diào)控，有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)整體水平的提高，并且注重對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的專業(yè)化培養(yǎng)，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)充分結(jié)合，各國(guó)政府部門也給予農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)足夠多的重視，使得歐美國(guó)家的農(nóng)業(yè)發(fā)展能夠領(lǐng)先于世界。

四、進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)的對(duì)策

（一）加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

在國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)上，按照“保障重點(diǎn)、急用先行”的原則，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研訂，加快建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。一要研訂信息感知標(biāo)準(zhǔn)：包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品的生產(chǎn)、測(cè)試、使用標(biāo)準(zhǔn);傳感器數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、日間數(shù)據(jù)傳輸通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等。二要研訂信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：包括農(nóng)資與農(nóng)產(chǎn)品分類、標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)格式與編碼；農(nóng)資與農(nóng)產(chǎn)品溯源數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)、物流信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)；農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)對(duì)象的命名、分類與標(biāo)識(shí)等。三要研訂信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)范，種植業(yè)精準(zhǔn)管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)投入品溯源信息應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等。

（二）注重農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人才培養(yǎng)

制定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與培訓(xùn)計(jì)劃。聯(lián)合高等院校和科研院所，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中引入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)方向，探索訂單式人才培養(yǎng)模式，開展校企合作，加快對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新能力。同時(shí)，依托高等院校的辦學(xué)條件和師資隊(duì)伍，聯(lián)合農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用企業(yè)，加強(qiáng)對(duì)基層農(nóng)戶、農(nóng)技人員的培訓(xùn)，提高其應(yīng)用能力；建立人才激勵(lì)機(jī)制，穩(wěn)定和擴(kuò)大人員隊(duì)伍，滿足農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的人才需求。

（三）建立健全農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制和應(yīng)用模式

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為農(nóng)業(yè)高新技術(shù)具有基礎(chǔ)薄弱、一次性投入大、受益面廣、公益性強(qiáng)的特點(diǎn)，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益不高、農(nóng)民收入水平較低、農(nóng)業(yè)信息化市場(chǎng)化運(yùn)作還不完善的情況下，迫切需要政府加大投入力度，開展示范，統(tǒng)籌規(guī)劃、優(yōu)先考慮發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，發(fā)揮典型引導(dǎo)作用。圍繞構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知與應(yīng)用技術(shù)體系，加強(qiáng)資源整合，通過(guò)示范項(xiàng)目建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)、集成、示范和推廣應(yīng)用，培育農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)，完善農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈，建立可持續(xù)發(fā)展運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展。

五、結(jié)束語(yǔ)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在政府、科研機(jī)構(gòu)等多方推動(dòng)下，通過(guò)積極探索，己經(jīng)取得了一定的成績(jī)。但物聯(lián)網(wǎng)作為新生現(xiàn)代信息技術(shù)，在其農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用尚處于探索與快速發(fā)展階段，存在諸多問(wèn)題。因此，我們要循序漸進(jìn)去解決這些問(wèn)題，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的作用。農(nóng)業(yè)關(guān)系著民眾的生活水平，關(guān)系著國(guó)家發(fā)展，通過(guò)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用推廣，將大大促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，而農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的提高也必將促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。

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