農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 開啟智慧“種地”新模式

傳統(tǒng)種植業(yè)離不開澆水、施肥、打藥，農(nóng)民種地憑經(jīng)驗、靠感覺，他們面朝黃土背朝天地在土地上耕作，并把這些經(jīng)驗與方法一代代傳授，然而現(xiàn)在瓜果蔬菜該不該澆水，施肥、打藥，怎樣才能保持精確的濃度，溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度，如何實行按需供給，這些以往在作物不同生長周期憑經(jīng)驗靠感覺“模糊”處理的問題，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面前開始了實時定量的“精確”把關(guān)，農(nóng)民只需按個開關(guān)，做個選擇，或是完全聽“指令”，就能種好莊稼了。物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的“種地”模式的出現(xiàn)，已經(jīng)成為打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)弊端的一種新型農(nóng)業(yè)模式。這種通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開啟的智慧風暴，讓農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了“環(huán)境可測、生產(chǎn)可控、質(zhì)量可溯”的目標。確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，引領現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。然而在其發(fā)展的路上也并非一帆風順，借鑒成功典型，打破發(fā)展瓶頸也很重要。

1.什么是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即在大棚控制系統(tǒng)中，運用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器、光傳感器、二氧化碳傳感器等設備，檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、pH值、光照強度、土壤養(yǎng)分、二氧化碳濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，保證農(nóng)作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。遠程控制的實現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對多個大棚的環(huán)境進行監(jiān)測控制。采用無線網(wǎng)絡來測量獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準調(diào)控提供科學依據(jù)，達到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的。

2.物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)的三大系統(tǒng)

①農(nóng)業(yè)專家智能系統(tǒng)。以開發(fā)利用智能專家系統(tǒng)為先導，對氣候、土壤、水質(zhì)等環(huán)境數(shù)據(jù)的分析研判，系統(tǒng)規(guī)劃園區(qū)分布、合理選配農(nóng)產(chǎn)品種，科學指導生態(tài)輪作。

②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)控制系統(tǒng)?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，通過各種無線傳感器實時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的光照、溫度、濕度等參數(shù)及農(nóng)產(chǎn)品的生長狀況等信息，遠程監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)境。將采集的參數(shù)和信息進行數(shù)字化轉(zhuǎn)化后，實時傳輸網(wǎng)絡平臺進行匯總整合，利用農(nóng)業(yè)專家智能系統(tǒng)按照農(nóng)產(chǎn)品生長的各項指標要求，進行定時、定量、定位云計算處理，及時精確地遙控指定農(nóng)業(yè)設備自動開啟或者關(guān)閉（如遠程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧、卷簾開關(guān)等），實現(xiàn)智能化、自動化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。

③有機農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。通過在生產(chǎn)（加工）環(huán)節(jié)給農(nóng)產(chǎn)品本身或貨運包裝中加裝RFID電子標簽，并在運輸、倉儲、銷售等環(huán)節(jié)不斷添加、更新信息，從而搭建有機農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。有機農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)加強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、運輸?shù)戒N售等全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全流程可追溯，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理效率，促進了農(nóng)產(chǎn)品的品牌建設，提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值。

3.我國物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

①政策方面。我國是世界農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國的傳統(tǒng)和基礎產(chǎn)業(yè)。我國政府部門高度重視我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，先后出臺了《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《關(guān)于加快推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)增強農(nóng)產(chǎn)品供給保障能力的若干意見》、《全國農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系建設發(fā)展規(guī)劃（2011-2015）》等政策，全力支持“十二五”期間我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

②技術(shù)方面。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。目前，RFID電子標簽、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、無線傳感器監(jiān)測、二維碼等技術(shù)日趨成熟，并逐步應用到了智慧農(nóng)業(yè)建設中，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理效率、提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值、加快了智慧農(nóng)業(yè)的建設步伐。

③應用方面。智慧農(nóng)業(yè)建設的腳步日益加快，先進的農(nóng)業(yè)應用系統(tǒng)被廣泛推廣，越來越多的農(nóng)民群眾接受了這種“開心農(nóng)場”式的生產(chǎn)方式。目前，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息，以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題，并且準確地確定發(fā)生問題的位置，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化，并可遠程控制。

4.制約瓶頸與解決之策

①資金障礙。資金投入是發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的首要問題。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設具有一次性投入大、回報周期長的特點。在農(nóng)業(yè)整體比較效益低、以小農(nóng)戶分散經(jīng)營為主的情況下，很多物聯(lián)網(wǎng)設備因價格偏高很難大面積推廣。據(jù)了解，一套物聯(lián)網(wǎng)設備，因其核心傳感器的不同，價格從一萬元到幾十萬元不等。如果不是從事規(guī)模經(jīng)營或者高效種植業(yè)，普通種植大田的農(nóng)民是無力承擔的。

解決辦法：這一現(xiàn)狀決定了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期資金瓶頸制約嚴重，更多的需要政府資金扶持和大型企業(yè)的前瞻性投入。同時，應盡快建立適應農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的商業(yè)模式，由市場引導、向市場要錢，推進農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

②農(nóng)用傳感器缺乏 。“農(nóng)業(yè)專用傳感器的缺乏是我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，國產(chǎn)化率低、缺乏市場規(guī)模效應。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間?！鞭r(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌健說，我國傳感器主要集中在對溫度、濕度的監(jiān)測，對其他環(huán)境因子關(guān)注較少，尤其對生物本體的感知還很少。國產(chǎn)傳感器性能不夠穩(wěn)定，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠準確，經(jīng)常需要校正，而且器材壽命短。

解決辦法：堅持自主研發(fā)與引進吸收并重。提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自主創(chuàng)新能力，難度大的技術(shù)要加快引進吸收，短平快的技術(shù)要自主研發(fā)，把傳感器轉(zhuǎn)換成低成本、便攜式儀器設備，通過單項技術(shù)突破與集成應用并舉，加快技術(shù)研發(fā)應用步伐。

③物聯(lián)網(wǎng)設備還不夠接“地氣”。目前，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備主要產(chǎn)自高校院所的實驗室，概念性產(chǎn)品多，實際產(chǎn)業(yè)化率不高，且實驗室理論研究與農(nóng)業(yè)實際應用差異較大。

解決辦法：物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應用應突出重點，要優(yōu)先從基礎好、規(guī)?；潭雀叩男袠I(yè)入手。并應在水土資源開發(fā)利用、生產(chǎn)過程精細管理、農(nóng)產(chǎn)品與食品安全監(jiān)控系統(tǒng)等領域優(yōu)先發(fā)展。

5.看物聯(lián)網(wǎng)如何與農(nóng)業(yè)深度牽手

日前，筆者來到四川省郫縣紅光鎮(zhèn)白云村多利（成都）農(nóng)業(yè)發(fā)展公司蔬菜生產(chǎn)基地，看到該基地與物聯(lián)網(wǎng)“牽手”，使用數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，通過插在土壤里和懸掛在空中的感應器，電腦可以實時監(jiān)測空氣濕度、溫度、光照以及土壤里的濕度、溫度等多個參數(shù)，而管理者在看到這些之后，可以第一時間進行相應的調(diào)整。

聯(lián)網(wǎng)操控下的農(nóng)業(yè)樣板

“24小時監(jiān)測有機質(zhì)中的pH值、鹽分含量，以及空氣二氧化碳含量，這些數(shù)據(jù)實時傳送到電腦系統(tǒng)中，以便‘缺啥補啥?！被毓ぷ魅藛T介紹。

牽手物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，生產(chǎn)全程遠程可視化追溯每棵蔬菜的下種、生長、施肥、采摘等過程，都可以通過客戶安裝在手機上的軟件，實現(xiàn)視屏實時感知甚至是現(xiàn)場直播?！斑@不僅保障了蔬菜的有機生態(tài)生長，更充分實現(xiàn)了食品安全?！臂h農(nóng)發(fā)局副局長姚永樂說。

普通蔬菜每千克賣到30～40元

“多利農(nóng)莊以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)噴滴灌設施、工業(yè)化生產(chǎn)模式促進有機種植業(yè)發(fā)展，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線射頻（RFID）和二維碼，通過對農(nóng)產(chǎn)品的流通管理和個體識別實現(xiàn)全過程質(zhì)量溯源?！被叵嚓P(guān)負責人稱通過二維碼系統(tǒng)，即使在國外出差，也可以隨時監(jiān)控是否有人進入基地，以及汽車運輸過程中，駕駛員是否按照冷鏈運輸?shù)囊蟛僮鳎欠癜凑找?guī)定路線行駛。

立足專業(yè)市場，“私人訂制”高端生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品多利農(nóng)莊通過網(wǎng)上訂購方式，采用“從田間到餐桌”直供會員的服務模式，把普通的大眾蔬菜，賣到了30～40元/千克。

6.物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢預測

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應用更加廣泛 在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用將更加廣泛，農(nóng)民看到了運用先進技術(shù)帶來的效益，將主動選擇適合自己農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化系統(tǒng)，以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，增加收益。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)更加精準化、智能化 在未來的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理中，隨著云計算技術(shù)的不斷成熟，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)更加精準、安全、智能。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)會主動分析出最適合當?shù)胤N植的品種，及各種品種的優(yōu)略勢，以供農(nóng)民選擇。

李學智endprint