農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展策略

王美琳

摘要：農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需求最為急切、難度最大、集成性最明顯的領(lǐng)域，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。本文介紹了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問題以及創(chuàng)新發(fā)展策略，深入分析并提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來發(fā)展的創(chuàng)新點(diǎn)和發(fā)展策略。本文旨在為中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);創(chuàng)新發(fā)展;策略

隨著我國“四化同步”發(fā)展戰(zhàn)略的推動，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的積極發(fā)展促進(jìn)了農(nóng)業(yè)信息化和現(xiàn)代化的相互融合。目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越得到國家的重視;黑龍江、北京、安徽等地都開展了一系列的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部等政府部門在設(shè)施種植、設(shè)施養(yǎng)殖、大田作物、農(nóng)產(chǎn)品物流追溯、農(nóng)機(jī)監(jiān)控等領(lǐng)域，逐步呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)軟硬件產(chǎn)品和應(yīng)用典型，積極推動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是其中最為重要的一部分，受到世界各國關(guān)注，相關(guān)調(diào)查研究也相繼開展，筆者從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問題方面進(jìn)行分析探討，并找出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展策略。

一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，技術(shù)研發(fā)、體系標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等研究也逐漸開展，不斷深入形成比較系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系[1]。例如，美國大農(nóng)場作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的領(lǐng)軍人物，通過發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系基本形成全網(wǎng)化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式，比如一些變量施肥噴藥、雜草自動識別技術(shù)、大型噴灌機(jī)技術(shù)的控制已經(jīng)做到規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[2]。美國開始使用GPS系統(tǒng)、CORS基站、RTK等高新技術(shù)，讓谷物收割機(jī)、噴霧機(jī)和播種機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動駕駛、精密播種、農(nóng)藥噴施導(dǎo)航的目標(biāo)，尤其在圓形噴灌不能達(dá)到的農(nóng)田四角區(qū)域，安裝RTK接收機(jī)可以讓噴灌機(jī)精確設(shè)定最外一節(jié)管道的收回和打開的時(shí)機(jī)，掃過之前不能接觸的區(qū)域，有效提高土地利用率。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過這些高新技術(shù)的應(yīng)用逐漸推動發(fā)展，15%的美國農(nóng)戶已經(jīng)使用了帶有GPS系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。除此之外，美國農(nóng)場采用傳感器、紅外攝像頭等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控害蟲的密度，一旦害蟲的密度超過警戒密度時(shí)就會發(fā)出警報(bào)聲，同時(shí)在農(nóng)田的另一個(gè)裝置噴灑信息素，這些信息素干擾昆蟲的交配，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控病蟲害的目標(biāo)。

我國安徽省早在2013年被列為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)區(qū)工程之一，在近幾年相關(guān)政策的推動下，安徽省政府不斷擴(kuò)大農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，從大田作物監(jiān)測擴(kuò)展到大棚作物和養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)機(jī)調(diào)配、食品追溯等領(lǐng)域。但是安徽省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也存在著一些問題。例如，在技術(shù)層面，滯后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系導(dǎo)致農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與市場應(yīng)用的結(jié)合不太緊密，從而限制了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步推廣。另外在管理層面，由于產(chǎn)業(yè)鏈的某些環(huán)節(jié)的管理缺失，造成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏產(chǎn)業(yè)鏈上的銜接，不利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)模式的進(jìn)一步擴(kuò)大，長期處于分散經(jīng)營的層面。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展策略

在未來幾年內(nèi)，中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，是保障國家農(nóng)產(chǎn)品有效供給、質(zhì)量安全和農(nóng)民持續(xù)增收，堅(jiān)持改革創(chuàng)新，把農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)戰(zhàn)略產(chǎn)品作研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范基地作為突破口，結(jié)合企業(yè)、高校和科研院校的聯(lián)合公關(guān)能力，提高關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品成熟化的進(jìn)度，重點(diǎn)掌握應(yīng)用創(chuàng)新能力，強(qiáng)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)支持和示范服務(wù)。

（一）加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范研究的創(chuàng)新策略

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展具有區(qū)域性、野外資阻抗性等特點(diǎn)，以低成本、可通、可達(dá)、可信為目標(biāo)，深入分析農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范，涵蓋自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范、有線或者無線統(tǒng)一服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、接入規(guī)范、感知節(jié)點(diǎn)部署規(guī)范、傳感器節(jié)點(diǎn)的地址標(biāo)識方法，同時(shí)也包含數(shù)據(jù)融合技術(shù)規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建規(guī)范、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)范、物聯(lián)網(wǎng)跨層數(shù)據(jù)訪問和交換技術(shù)規(guī)范等。

（二）加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)的創(chuàng)新策略

共性關(guān)鍵技術(shù)如農(nóng)業(yè)感知數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)專用傳感器、農(nóng)業(yè)信息化處理、農(nóng)業(yè)智能決策和云服務(wù)等，以應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)急需為中心，系統(tǒng)集成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)資源監(jiān)測、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化作業(yè)管理、農(nóng)產(chǎn)品與食品質(zhì)量安全管理與溯源的工作，以及開展產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)研究和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、低成本設(shè)備研發(fā)工作。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，為新一代移動通信、云計(jì)算、下一代互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成平臺建設(shè)的創(chuàng)新策略

農(nóng)產(chǎn)品“產(chǎn)-檢-控”高效智能服務(wù)環(huán)境在“星-地-網(wǎng)”泛在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立，根據(jù)終端簇/服務(wù)群模式，對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測、精細(xì)化生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品與食品質(zhì)量安全管理等領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感知節(jié)點(diǎn)部署模型進(jìn)行研究，建立有線/無線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)空間、農(nóng)業(yè)信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)報(bào)送網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)融合框架、農(nóng)業(yè)智能決策系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)自治控制系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng)等，以此構(gòu)建規(guī)?？赏卣?、網(wǎng)絡(luò)可復(fù)制、網(wǎng)間可互聯(lián)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成平臺。

（四）加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品設(shè)備檢測的創(chuàng)新策略

中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品市場準(zhǔn)入的門檻需要進(jìn)一步規(guī)范，以具有資質(zhì)和技術(shù)實(shí)力的高校和科研機(jī)構(gòu)為依據(jù)，建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品檢測中心，對進(jìn)入市場的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品的技術(shù)性能、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性等指標(biāo)全部進(jìn)行最權(quán)威的技術(shù)檢測，以保證農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備的監(jiān)管和運(yùn)營維護(hù)，進(jìn)一步保證技術(shù)設(shè)備的安全運(yùn)行和最大程度的發(fā)揮功效。

（五）加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用布局的創(chuàng)新策略

在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需求中，養(yǎng)殖業(yè)需求往往高于種植業(yè)，設(shè)施農(nóng)業(yè)的需求也大于大田種植，這種特征在產(chǎn)品附加值高、見效快、收益好的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、種業(yè)等四大產(chǎn)業(yè)中表現(xiàn)的最為明顯[3]。在上述四大產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)率先推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全程示范，根據(jù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)、農(nóng)民專業(yè)合作社、種養(yǎng)大戶和家庭農(nóng)場等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的應(yīng)用需求，在目前已經(jīng)展開的試點(diǎn)應(yīng)用區(qū)域的基礎(chǔ)上，合理擴(kuò)大實(shí)施規(guī)模對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展起到促進(jìn)作用。

（六）優(yōu)化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)政策

物聯(lián)網(wǎng)作為一種高新技術(shù)，存在高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的問題，面對這一問題，政府和相關(guān)部門需要加大資金投資力度，盡快完善并制定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的政策體系，給予稅收的優(yōu)惠和減免政策，將物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和社會資本領(lǐng)進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。把農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品盡快納入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼的目錄，以產(chǎn)品的不同應(yīng)用領(lǐng)域和市場成熟度為準(zhǔn)制定不同的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)：我國正走向新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展的新時(shí)代，信息技術(shù)正在為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整方面貢獻(xiàn)自己的力量。中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合信息技術(shù)融合滲透，一同走向應(yīng)用發(fā)展的新階段。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中部署有感知能力、計(jì)算能力、執(zhí)行能力的各種信息感知設(shè)備和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，完成在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中人-機(jī)-物一體化互聯(lián)的創(chuàng)新發(fā)展，通過更加精細(xì)和動態(tài)的方式去認(rèn)知、管理和控制農(nóng)業(yè)中各要素、各過程、各系統(tǒng)，從而提升對農(nóng)業(yè)動植物生命本質(zhì)的認(rèn)知能力、農(nóng)業(yè)復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)控能力、農(nóng)業(yè)突發(fā)事件的處理能力。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，有助于變革農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織方式，解放生產(chǎn)力，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和資源利用率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展既面臨著機(jī)遇也帶來挑戰(zhàn)，在新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機(jī)遇中，我們要把握時(shí)機(jī)，針對其中的問題和挑戰(zhàn)，加快管理技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新的進(jìn)程，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)一步深化，讓農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能持續(xù)高效的發(fā)展。

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