農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)新運營服務模式分析及展望

蓋軍先

（太極計算機股份有限公司）

1 引言

智能系統(tǒng)是一種智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品信息的整個過程和全面管理。系統(tǒng)設計需要整合各種需求和技術(shù)，并根據(jù)實用性、安全性、經(jīng)濟性和可維護性來建立和設計農(nóng)產(chǎn)品信息管理智能系統(tǒng)。其用于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品信息管理包括三個主題。①普通系統(tǒng)用戶是農(nóng)業(yè)產(chǎn)品信息的需求者，通過系統(tǒng)提供的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品信息瀏覽，選擇和購買。②農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售用戶，包括終端農(nóng)民，運輸家庭，批發(fā)和零售家庭等。農(nóng)民監(jiān)督農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，并通過系統(tǒng)發(fā)出農(nóng)產(chǎn)品訂單。運輸家庭運輸產(chǎn)品。批發(fā)和零售家庭為農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)產(chǎn)品的批發(fā)和零售訂單。③智能系統(tǒng)的管理員，主要負責智能系統(tǒng)的維護和管理。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)新運營模式的實現(xiàn)路徑

2.1 平臺的實現(xiàn)

在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品信息管理中，智能系統(tǒng)應使用戶能夠平穩(wěn)地使用Web瀏覽器在穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境中搜索所需的信息。在服務器和客戶端的配置中，應確保數(shù)據(jù)安全性，并應分開處理服務器終端和客戶端的數(shù)據(jù)，以避免信息丟失，實現(xiàn)應用程序的要求。同時，我們應確保該平臺上農(nóng)產(chǎn)品信息的快速響應。

2.2 環(huán)境的實現(xiàn)

智能系統(tǒng)的使用需要具有網(wǎng)絡應用程序，軟件操作系統(tǒng)和服務器的環(huán)境。

2.3 函數(shù)的實現(xiàn)

在農(nóng)產(chǎn)品的信息管理中，智能系統(tǒng)應根據(jù)不同的用戶需求設計不同的模塊功能，例如，注冊、登錄，普通用戶、農(nóng)民、運輸用戶、銷售用戶和管理員，并將最終付款和和解模塊添加到系統(tǒng)中，確保完整性。

2.4 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)

通過數(shù)據(jù)庫軟件構(gòu)建智能系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫之間的交換和信息共享。還必須形成特殊的農(nóng)產(chǎn)品訂單、促銷、地址和其他數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，以確保數(shù)據(jù)安全。

3 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應用的作用

3.1 加速農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型

當前，我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)主要采取傳統(tǒng)耕作模式，具有一定粗放型，耗費大量的人力、物力。這些問題必須得到解決，才能促進農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應用將有效改變這種傳統(tǒng)模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和改革，為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新活力，引進了新的科學技術(shù)和設備，開創(chuàng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新局面，使中國農(nóng)業(yè)進入了現(xiàn)代化模式，這對促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與銷售模式的轉(zhuǎn)變有很大幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也成為推動農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的有效動力，對促進我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義[1]。

3.2 推動農(nóng)業(yè)科研

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)作物的種植、生產(chǎn)步驟是極為復雜的，具有很高的專業(yè)性，需要大量的技術(shù)做支撐，才能保證農(nóng)作物的成活率以及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。因此，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科研技術(shù)非常重要。然而，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)科研具有周期長的特點，科學技術(shù)投入較少，農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量和效率得不到改進，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)科研中的應用，將大大節(jié)省傳統(tǒng)科研的時間，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效率，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化和現(xiàn)代化。

4 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)應用中存在的問題

4.1 成本較高、效果較差

就目前而言，由于農(nóng)業(yè)本身是一個經(jīng)濟效益較低的產(chǎn)業(yè)，如果想要大規(guī)模使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，對設備維護、系統(tǒng)安裝、傳感器等高科技產(chǎn)品和技術(shù)，都需要投入大量資金，這對普通農(nóng)民來說負擔很重。此外，由于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的大部分硬件系統(tǒng)都位于溫室、雞舍等地方，因此維護成本和難度也大幅增加[3]。

4.2 硬件設備欠缺

對于農(nóng)作物的生長來說，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感器可以感知溫室內(nèi)的各種植物生長指標，如二氧化碳、溫度、濕度、光線、PH值等，但對作物本身的狀態(tài)不敏感，也就是說，我們只能通過物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)跟蹤、監(jiān)測和調(diào)整一般意義上適合作物生長的各種環(huán)境指標，無法從根本上掌握作物生長狀況的信息[4]。

4.3 沒有統(tǒng)一的發(fā)展模式

眾所周知，一個好的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要設備方、軟件方、系統(tǒng)維護方和服務方多方共同努力，然而，目前還沒有一套統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務集成系統(tǒng)，再加上農(nóng)業(yè)行業(yè)的監(jiān)測數(shù)據(jù)源多，各種硬件和軟件設施也各不相同，無法統(tǒng)一固定。因此，數(shù)據(jù)監(jiān)控標準不同，無法完全實現(xiàn)統(tǒng)一和集成，因此，這一因素也成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙[5]。

5 推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的有效策略

5.1 加大政策支持力度

1）政府管理方面

政府應成立專門部門，制定專門的管理計劃，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用和發(fā)展提供保障，充分吸取國外的實踐經(jīng)驗，制定科學可靠的管理規(guī)劃和發(fā)展計劃，突出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點工作，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的長期可持續(xù)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。

2）政府政策支持方面

關(guān)于政策的支持，主要體現(xiàn)在政府對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的引導和資金支持上，政府應積極倡導一些大農(nóng)戶、家庭農(nóng)場等新型經(jīng)營主體進行農(nóng)業(yè)大改造，引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字化和信息化，當然，技術(shù)和設備引進離不開資金支持，在此方面應積極向政府申請資金幫助，最大程度推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模式的普及和發(fā)展。

5.2 充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在3S的應用上，3S物聯(lián)網(wǎng)是一項極為先進的智能技術(shù)，包括全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)三大部分。全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的應用主要體現(xiàn)在農(nóng)田的選擇和規(guī)劃方面，根據(jù)這兩種技術(shù)，可以對某一地理位置的地形、土地質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù)進行判斷和整理，進而優(yōu)化選擇田地，比如，在地域?qū)拸V、臨近水源、土壤質(zhì)量較高的地方種植農(nóng)作物，在一些開闊的地帶進行畜牧飼養(yǎng)。除此之外，還可以通過技術(shù)判斷對一些監(jiān)測站的建立進行分析，建立田間植物管理系統(tǒng)，解決供電難等問題。遙感技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在田間管理方面，比如對農(nóng)作物的生長環(huán)境進行監(jiān)測、管理和調(diào)控。安裝感應系統(tǒng)之后，可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測田地的灌溉、土壤、空氣質(zhì)量，也可以收集溫濕度、降雨量等相關(guān)信息，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對這些信息進行監(jiān)測和整理，田間工作人員可以對這些數(shù)據(jù)做到準確把握，進而根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷農(nóng)作物的種植管理，制定灌溉或抗災減災計劃，以保證農(nóng)作物的生長環(huán)境（見圖1）。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面的應用場景

2007年，美國加州的一位草莓培育商安裝了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，不僅可以對農(nóng)作物的生長環(huán)境進行監(jiān)測，還可以根據(jù)環(huán)境質(zhì)量自動觸發(fā)管理行為[4]。比如，當田間空氣較干燥時，會自動進行噴灌，提高空氣濕度，當田間溫度過高或過低時，可以自動調(diào)節(jié)溫度，以改善農(nóng)作物生長環(huán)境質(zhì)量。在我國，聯(lián)想佳沃有限公司曾利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行藍莓種植，即便管理員不在現(xiàn)場，也可以查看田間土壤PH值和溫濕度，這種應用提高了工作效率，避免出現(xiàn)過度灌溉等狀況，不僅節(jié)省了大量人力，也節(jié)約了水資源和耕地[6]。

5.3 加大智能設備投入

在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用中，智能設備的大量引入對提高田地質(zhì)量有很大幫助。在農(nóng)作物種植期間，最令人頭疼的問題便是病蟲害，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用可以在很大程度上降低病蟲害，保證農(nóng)作物質(zhì)量。主要方法是將病蟲害出現(xiàn)的特征和規(guī)律統(tǒng)計下來，并添加到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)會根據(jù)田間農(nóng)作物的質(zhì)量判斷是否存在病蟲害，并可以提前預知病蟲害，并發(fā)出警示，提醒管理人員對農(nóng)作物進行管理。病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)主要有氣象監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、蟲情測報系統(tǒng)以及信息管理平臺幾大部分組成，病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)對于農(nóng)作物的生產(chǎn)也有很大幫助，在應用過程中，管理人員應時刻注意物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)出的警報，并根據(jù)農(nóng)作物的具體生長狀況進行殺蟲處理（見圖2）。

圖2 溫室種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

5.4 利用視覺技術(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

視覺技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的收割、流通以及質(zhì)量監(jiān)測方面，包括播種機、插秧機、收獲機等，其精度和效率大大降低了農(nóng)業(yè)工人的種植和收獲負擔。在流通方面，視覺技術(shù)可以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的類別自動進行分揀，并完成包裝和搬運，這種技術(shù)節(jié)省了大量的人力，提高了流通效率。在質(zhì)量監(jiān)測上，RFID技術(shù)得到廣泛應用，可以對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)測，并迅速反應、追本溯源，確定問題所在，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的全程質(zhì)量控制[7]。

6 結(jié)語

綜上所述，相關(guān)研究者和工作人員應進行深入探究，合理運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為農(nóng)作物的生長及農(nóng)產(chǎn)品流通提供技術(shù)支持，推動我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、信息化。