天創(chuàng)金農(nóng)：打造智慧農(nóng)業(yè)4.0

北京天創(chuàng)金農(nóng)科技有限公司運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的概念，利用“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算”技術(shù)助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)升級(jí)創(chuàng)新，將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)融合，發(fā)展新形態(tài)農(nóng)業(yè)，為農(nóng)業(yè)用戶(hù)提供先進(jìn)的智能物聯(lián)網(wǎng)解決方案，標(biāo)準(zhǔn)化管理方案、全新的互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)方案，讓先進(jìn)的信息技術(shù)帶給傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)變革，實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)，優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)。

天創(chuàng)金農(nóng)主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、節(jié)水灌溉、農(nóng)業(yè)裝備、智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺(tái)以及農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)。公司自身具有多年的農(nóng)業(yè)行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)測(cè)土配方施肥、病蟲(chóng)害預(yù)警測(cè)報(bào)、農(nóng)業(yè)環(huán)境重金屬監(jiān)測(cè)、草地資源調(diào)查等需求，先后開(kāi)發(fā)并成功推廣了測(cè)土配方施肥專(zhuān)家系統(tǒng)、小麥條銹病勘界調(diào)查記載傳輸系統(tǒng)、重點(diǎn)區(qū)域產(chǎn)地土壤重金屬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、草原地塊及樣地調(diào)查系統(tǒng)等，得到了用戶(hù)的好評(píng)贊譽(yù)。

天創(chuàng)金農(nóng)非常關(guān)注農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)，近三年累計(jì)投入的科研經(jīng)費(fèi)超過(guò)2000萬(wàn)元。公司目前已擁有大量具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，先后獲得國(guó)家高新企業(yè)、雙軟企業(yè)、iSO9001等資質(zhì)證書(shū)，同時(shí)與八一農(nóng)墾大學(xué)、南京河海大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京師范大學(xué)等科研院所建立教學(xué)實(shí)習(xí)基地。

主要做法

近年來(lái)在北京市農(nóng)委、北京市農(nóng)業(yè)局等單位的支持下，北京天創(chuàng)金農(nóng)公司在標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范建設(shè)和信息化建設(shè)方面不斷探索嘗試，將GIS （地理信息系統(tǒng)）、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及智慧裝備等現(xiàn)代信息技術(shù)與綠色防控、測(cè)土施肥、水肥一體化等技術(shù)相互融合，打造以蔬菜、果樹(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)為代表的智能化生產(chǎn)管理體系-智慧農(nóng)業(yè)4.0 系統(tǒng)。

智慧農(nóng)業(yè)4.0 系統(tǒng)的建設(shè)背景：當(dāng)前新形式下農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在一系列突出問(wèn)題亟待解決。首先，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入新的時(shí)代，種植從散戶(hù)到農(nóng)場(chǎng)、產(chǎn)品從數(shù)量到品質(zhì)，經(jīng)營(yíng)從博弈到協(xié)同，管理從概念到數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，難適應(yīng)新型渠道的發(fā)展需求。其次，食品安全問(wèn)題越來(lái)越受到市民關(guān)注。近年來(lái)隨著人民生活水平的提高，消費(fèi)升級(jí)帶來(lái)人們對(duì)于食品安全、品質(zhì)等更高的需求。滿(mǎn)足消費(fèi)端需求，獲得更多的溢價(jià)和利潤(rùn)，是農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)端升級(jí)的一個(gè)機(jī)會(huì)。這對(duì)農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⑿畔⒒a(chǎn)都產(chǎn)生了新的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。同時(shí)，隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，中國(guó)農(nóng)業(yè)的經(jīng)營(yíng)主體正處于快速變革的時(shí)期，家庭農(nóng)場(chǎng)、種養(yǎng)大戶(hù)、龍頭企業(yè)、農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體不斷涌現(xiàn)，中國(guó)農(nóng)業(yè)也由散戶(hù)時(shí)代進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)時(shí)代，依靠經(jīng)驗(yàn)種地等傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)，需要更專(zhuān)業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)和更規(guī)范的管理流程，幫助他們提升生產(chǎn)效率和管理績(jī)效，降低成本，而產(chǎn)銷(xiāo)信息不對(duì)稱(chēng)直接影響生產(chǎn)者生產(chǎn)，蔬菜生產(chǎn)者對(duì)市場(chǎng)價(jià)格漲跌缺乏足夠的預(yù)期，導(dǎo)致“菜賤傷農(nóng)”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。通過(guò)為農(nóng)場(chǎng)建立資料庫(kù)，搜集種菜信息、上市時(shí)間、預(yù)期價(jià)格等，并匯集商超、批發(fā)集散地收購(gòu)信息和實(shí)時(shí)菜價(jià)等，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)對(duì)接、生產(chǎn)指導(dǎo)、市場(chǎng)預(yù)警、電子商務(wù)和蔬菜期貨交易五大功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)雙方收益。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及手機(jī)上網(wǎng)的普及，農(nóng)民應(yīng)用智能手機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、生產(chǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)營(yíng)管理的網(wǎng)絡(luò)化、經(jīng)營(yíng)決策的數(shù)據(jù)化成為可能。智慧農(nóng)業(yè)4.0 系統(tǒng)通過(guò)手機(jī)移動(dòng)端APP為新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體在智能化生產(chǎn)，網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)以及信息化管理方面提供了智能化生產(chǎn)管理工具。

智慧農(nóng)業(yè)4.0 系統(tǒng)集成蔬菜和水果作物的標(biāo)準(zhǔn)化種植規(guī)范于智能化管理軟件平臺(tái)，通過(guò)系統(tǒng)管理軟件及云平臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)，搭建地塊管理子系統(tǒng)、植物分類(lèi)子系統(tǒng)、種植標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)、環(huán)境管理子系統(tǒng)、成本管理子系統(tǒng)、追溯管理子系統(tǒng)、農(nóng)事操作子系統(tǒng)、服務(wù)子系統(tǒng)等平臺(tái)框架。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的資源數(shù)字化、排產(chǎn)種植智能化、生產(chǎn)管控智能化、環(huán)境監(jiān)控智能化、銷(xiāo)售訂單智能化管理、投入品及農(nóng)產(chǎn)品管理智能化、人員及成本核算智能化、最終實(shí)現(xiàn)園區(qū)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化。利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)電腦端和移動(dòng)端的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)。以期極大的提高設(shè)施蔬菜種植的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及智能化管理水平，帶動(dòng)提高整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)效率及科技創(chuàng)新能力。

（1）種植標(biāo)準(zhǔn)集成子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)通過(guò)搜集匯編北京設(shè)施蔬菜種植標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等，分析集成通過(guò)PC端或手機(jī)移動(dòng)端指導(dǎo)蔬菜種植生產(chǎn)各生育期措施管理、農(nóng)事操作等，使生產(chǎn)者可通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)種植標(biāo)準(zhǔn)化，最終提高園區(qū)技術(shù)人員管理蔬菜品種生產(chǎn)的規(guī)范性。

（2）環(huán)境管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)的應(yīng)用將提高種植過(guò)程中對(duì)空氣溫濕度、土壤溫濕度等環(huán)境因素的把控。通過(guò)人工編輯，設(shè)定品種各生育周期、茬口溫濕度管控范圍和特殊天氣管理措施等實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理。

（3）農(nóng)事操作子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及過(guò)程紀(jì)錄信息化。通過(guò)土肥信息、品種信息、環(huán)境信息、生育周期、長(zhǎng)勢(shì)情況等信息上傳及可視化展示。并實(shí)現(xiàn)對(duì)投入品管理及操作人員用工管理等功能。

（4）成本管理子系統(tǒng)

該平臺(tái)應(yīng)極大地方便生產(chǎn)者記錄成本。用數(shù)字形式直接告訴種植者投入品使用情況、人工工時(shí)，并進(jìn)行綜合核算，間接提高農(nóng)業(yè)投入品和人工工時(shí)科學(xué)管理和科學(xué)使用。

（5）農(nóng)業(yè)服務(wù)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)的應(yīng)用將為用戶(hù)查詢(xún)生產(chǎn)過(guò)程中的病蟲(chóng)害疑難雜癥，通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)拍照上傳。系統(tǒng)同時(shí)支持專(zhuān)家問(wèn)答服務(wù)，提供生產(chǎn)者問(wèn)題咨詢(xún)。

（6）資源管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)的應(yīng)用提高了農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的數(shù)據(jù)化管理和智能化管理，提高了企業(yè)經(jīng)營(yíng)的決策準(zhǔn)確性及及時(shí)性。并具有農(nóng)場(chǎng)對(duì)外宣傳展示及品牌宣傳的作用。

（7）農(nóng)產(chǎn)品追溯子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)檔案化規(guī)范化管理，通過(guò)唯一的追溯碼，實(shí)現(xiàn)為每個(gè)農(nóng)產(chǎn)品建立“身份證”，生產(chǎn)者、消費(fèi)者可以隨時(shí)通過(guò)手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)產(chǎn)品的投入品、生產(chǎn)檔案記錄、檢驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工流通等各方面信息，提升品牌的認(rèn)知度和客戶(hù)忠誠(chéng)度。

經(jīng)驗(yàn)效果

以智慧農(nóng)業(yè)4.0系統(tǒng)在北京的示范為契機(jī)帶動(dòng)京津冀農(nóng)業(yè)的協(xié)同發(fā)展和建設(shè)，形成京津冀優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”新局面，轉(zhuǎn)變發(fā)展運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收，消費(fèi)者得力，企業(yè)健康發(fā)展、政府提高管理效率等目標(biāo)。天創(chuàng)金農(nóng)在2016年將智慧農(nóng)業(yè)4.0系統(tǒng)引入到河北省國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)園區(qū)的建設(shè)之中，為園區(qū)打造標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。

首先，直接經(jīng)濟(jì)效益方面主要體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的增加；智慧農(nóng)業(yè)4.0可提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率帶來(lái)的工時(shí)節(jié)約收益，科學(xué)決策與管理帶來(lái)的肥、水、藥等投入品的投入減少節(jié)約部分。常規(guī)蔬菜品種按每畝年產(chǎn)平均10000斤，按市場(chǎng)平均5元/kg計(jì)算，而標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用示范農(nóng)場(chǎng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量提高8%，每畝年可增產(chǎn)800斤，1000畝可增加產(chǎn)量400，000kg，可增收200萬(wàn)元。

其次，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率帶來(lái)的工時(shí)節(jié)約收益方面，常規(guī)溫室大棚每個(gè)單元地塊（平均1畝/個(gè)）至少需要0.5個(gè)主要?jiǎng)诹?，種植、采收等高峰期需要增加勞動(dòng)力，10個(gè)地塊需要配備一個(gè)技術(shù)員，需要聘請(qǐng)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家不定期到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。通過(guò)智慧農(nóng)業(yè)4.0系統(tǒng)可統(tǒng)籌安排勞動(dòng)力，并得到相當(dāng)于一個(gè)農(nóng)業(yè)技術(shù)專(zhuān)家時(shí)刻指導(dǎo)生產(chǎn)。在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面，按北京市勞動(dòng)力市場(chǎng)價(jià)格3000元/月，每年工作10個(gè)月計(jì)。應(yīng)用農(nóng)場(chǎng)每畝年可節(jié)約用工0.1個(gè)，1000畝可節(jié)約投入300萬(wàn)元。

智慧農(nóng)業(yè)4.0在河北武安現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園的應(yīng)用，提升了武安縣農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平，推進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的建設(shè)。應(yīng)用基地的溫室大棚內(nèi)安裝農(nóng)業(yè)環(huán)境智能采集主機(jī)，可對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境的空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、土壤水分等多個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)短距離433MHZ和GRPS無(wú)線(xiàn)通訊方式上傳至智慧農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，并做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，通過(guò)遠(yuǎn)程專(zhuān)家指導(dǎo)以及模型匹配等，對(duì)種植作物的病蟲(chóng)害、成熟度進(jìn)行預(yù)警，并給出農(nóng)業(yè)種植的及時(shí)性、科學(xué)性建議指導(dǎo)。同時(shí)，通過(guò)還原農(nóng)產(chǎn)品從育苗、施肥到采摘等生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)以及環(huán)境、種植標(biāo)準(zhǔn)等信息自動(dòng)生成二維碼，使武安農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、流通真正做到“可管、可防、可控、可查”，有效的保障了本地農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，進(jìn)一步保障農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。新型渠道商和消費(fèi)者通過(guò)手機(jī)掃描農(nóng)產(chǎn)品包裝上的二維碼，親身體驗(yàn)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過(guò)程，提升本地農(nóng)產(chǎn)品的品牌知名度，提升消費(fèi)者的消費(fèi)信心。