大數(shù)據(jù)背景下基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村振興發(fā)展

傅瑜佳 FU Yu-jia；泮晨濤 PAN Chen-tao；邢雨 XING Yu；湯敏科 TANG Min-ke；韓二鋒 HAN Er-feng

（浙江農(nóng)業(yè)商貿(mào)職業(yè)學院，紹興 312088）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息化的重要突破點。近年來，許多新技術(shù)出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)中。農(nóng)業(yè)文化物聯(lián)網(wǎng)包括“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化”等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。它可以在促進農(nóng)村振興和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。智能農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的新趨勢，是計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等一系列高端技術(shù)的綜合應(yīng)用。智能農(nóng)業(yè)指的是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其系統(tǒng)功能包括：監(jiān)控、實時成像和視頻監(jiān)控。它有助于合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，改善生態(tài)環(huán)境，促進鄉(xiāng)村振興。

1 研究進展

目前，關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村振興的學術(shù)研究較多。任偉和（2022）認為，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展是農(nóng)民資本升級的重要途徑之一。社會資源或社會網(wǎng)絡(luò)形式的社會資本是農(nóng)民最重要的生計資本形式之一，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和增加農(nóng)民收入[1]。楊J（2021）提出利用遙感技術(shù)、定位技術(shù)等計數(shù)方法，從鄉(xiāng)村旅游的角度分析鄉(xiāng)村經(jīng)濟的發(fā)展，研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力[2]。Benessaiah K（2021）認為，農(nóng)民的回歸返鄉(xiāng)有利于促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，也可以進一步提高農(nóng)村的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力[3]。楊R（2021）提出了區(qū)域差異和農(nóng)村脆弱性驅(qū)動因素的觀點。加強對鄉(xiāng)村振興發(fā)展擾動源的預測和監(jiān)測，從而提高了農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，促進了鄉(xiāng)村振興[4]。張X（2022）提出了一些農(nóng)業(yè)英語翻譯策略，可為未來農(nóng)業(yè)英語翻譯的學術(shù)研究提供參考[5]。然而，上述研究都是對鄉(xiāng)村振興與發(fā)展的分析，缺乏對智慧農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村振興相結(jié)合的研究。

目前，學術(shù)界對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究較多。Wei D（2021）認為，智能物聯(lián)網(wǎng)的普及使電子傳感器和設(shè)備能夠連接并生成流式數(shù)據(jù)流，并對其高效管理提出了測試[6]。Ferrag MA（2022）提出使用物聯(lián)網(wǎng)和5G/6G 通信等技術(shù)來管理新冠肺炎和其他流行病。該研究對物聯(lián)網(wǎng)及其成像領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)進行了全面的了解和分析[7]。Kouimtzis T H（2021）提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于醫(yī)療。在牙根重建中，先前治療過的未成熟上頜中切牙采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行治療[8]。Oubenali N（2022）的研究旨在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用單詞嵌入方法來解釋和分析可視化領(lǐng)域的醫(yī)學概念[9]。Refaee E A（2022）認為，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和深度學習等技術(shù)徹底改變了許多領(lǐng)域的發(fā)展，尤其是醫(yī)學領(lǐng)域。它可以利用這些技術(shù)及時準確地診斷患者的病情[10]。上述研究充分分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但并未與農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展研究相結(jié)合。

2 基于智慧農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)方式

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效地結(jié)合了傳感器和嵌入式技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換，并在交互過程中發(fā)展了智能識別、數(shù)據(jù)分析和處理等綜合技術(shù)[11]。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為三層，即應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。不同的層實現(xiàn)不同的功能，其具體的體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

智慧農(nóng)業(yè)是指將科學技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法相結(jié)合，實現(xiàn)管理過程的智能化、自動化和無人化[12]。這標志著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進入了一個新階段。它集成了物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等多項新技術(shù)有助于使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境智能化，有利于促進鄉(xiāng)村振興的發(fā)展[13]。圖2 所示為與智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)的場景示意圖。

圖2 與智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)場景示意圖

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與標準、傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、云計算和大數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵技術(shù)。其中，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與標準是實現(xiàn)設(shè)備之間互通的基礎(chǔ)，傳感技術(shù)則使設(shè)備可以感知和收集環(huán)境信息，無線通信技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)備之間的無線連接，云計算和大數(shù)據(jù)分析能夠處理和分析海量的傳感數(shù)據(jù)。

①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有廣泛的適應(yīng)性。物聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用于包括農(nóng)業(yè)的各行各業(yè)?；谖锫?lián)網(wǎng)，土壤濕度、氣溫、氣體濃度等環(huán)境指標可以得到實時監(jiān)測，從而實現(xiàn)精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。

②物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)備的互聯(lián)互通。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，各種類型的設(shè)備可以實現(xiàn)互相連接和通信，實現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同工作。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)機器與機器、機器與人之間的互聯(lián)互通，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

③物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)連接了眾多的設(shè)備和傳感器，不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以通過云計算和大數(shù)據(jù)分析進行挖掘和分析，為農(nóng)業(yè)提供決策支持和優(yōu)化管理。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用潛力。

①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)農(nóng)田的精準管理。通過安裝傳感器監(jiān)測土壤濕度、氣溫、氣體濃度等環(huán)境指標，農(nóng)民可以及時了解農(nóng)田的狀況，采取相應(yīng)的措施來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

②物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)備的智能化管理。農(nóng)業(yè)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)連接之后，設(shè)備的遠程監(jiān)控和控制成為了現(xiàn)實，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以提高設(shè)備的利用效率和運作效果。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)備之間的協(xié)同工作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

③物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的追溯和溯源。通過在農(nóng)產(chǎn)品上安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，對其進行追蹤和記錄，可以提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)和銷售，滿足消費者個性化需求。

3 智慧農(nóng)業(yè)新突破

目前，全球經(jīng)濟增長乏力，經(jīng)濟放緩趨勢明顯。反觀數(shù)字經(jīng)濟卻在全要素生產(chǎn)率提高和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效促進方面的作用日漸重要，呈現(xiàn)出了強大活力，經(jīng)濟增長在一定程度上表現(xiàn)出逆勢增長態(tài)勢。這也一度被認為是全球經(jīng)濟增長的新源泉和撬動經(jīng)濟進步的新杠桿，并逐漸成為全球共識的經(jīng)濟增長進步特征。

主要發(fā)達國家在經(jīng)濟增長率和同期國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率也呈現(xiàn)出相同的特點。

主要發(fā)達國家表現(xiàn)出經(jīng)濟增長率高于同期國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率的共同特點。中國信息通信研究院發(fā)布《全球數(shù)字經(jīng)濟白皮書》，根據(jù)白皮書，2022年，美國、中國、德國、日本、韓國等5 個世界主要國家的數(shù)字經(jīng)濟總量為31 萬億美元（約224 萬億元），數(shù)字經(jīng)濟占GDP 比重為58%，較2016年提升約11 個百分點；數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模同比增長7.6%，高于GDP 增速5.4 個百分點。技術(shù)不斷迭代升級，給經(jīng)濟領(lǐng)域的深度融合帶來了巨大提升空間，同時對農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級也是巨大的帶動，從而為相關(guān)產(chǎn)業(yè)和業(yè)態(tài)的變化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了可能。

發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟意義重大，是把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機遇的戰(zhàn)略選擇。當前，我國經(jīng)濟正面臨需求收縮、供給沖擊、預期轉(zhuǎn)弱的三重壓力，如何抓住機遇，以新動力推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，成為社會關(guān)注的重要問題。在全球經(jīng)濟深度調(diào)整的關(guān)鍵時刻，世界各國競爭日益加劇，新一輪科技革命催生的數(shù)字經(jīng)濟成為大國搶占制高點的主陣地。大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟助力高質(zhì)量發(fā)展，既是時代賦予的機遇，也面臨眾多挑戰(zhàn)，其關(guān)鍵在于依靠科技革命和產(chǎn)業(yè)變革推動新舊動能轉(zhuǎn)換。

大數(shù)據(jù)是數(shù)字產(chǎn)業(yè)取得巨大進步的基礎(chǔ)，更是關(guān)鍵生產(chǎn)要素，正在逐漸成為提升運營效率和優(yōu)化經(jīng)濟布局的重要抓手。將其與其它產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，還可以不斷催生新業(yè)態(tài)和新模式，這也成為了部分產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要表現(xiàn)。

目前，我國制定了農(nóng)村長遠發(fā)展規(guī)劃。將大數(shù)據(jù)與鄉(xiāng)村振興相結(jié)合將為大數(shù)據(jù)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、農(nóng)業(yè)管理高效化和農(nóng)業(yè)信息便捷化方面發(fā)揮推動效用。落實農(nóng)村長遠發(fā)展，要得益于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施和全方位支持。

大數(shù)據(jù)分析可以通過對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析來提供決策支持和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其具體應(yīng)用包括：

①作物病蟲害預測：通過收集農(nóng)田和氣象數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以預測作物病蟲害的發(fā)生概率，并提前采取相應(yīng)的防治措施，減少損失。

②農(nóng)產(chǎn)品市場預測：通過分析歷史數(shù)據(jù)和市場信息，大數(shù)據(jù)可以預測農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、價格和需求趨勢，幫助農(nóng)民做出更合理的種植和銷售決策。

③遠程監(jiān)控和管理：大數(shù)據(jù)分析可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對農(nóng)田、畜禽養(yǎng)殖場和農(nóng)機設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理。農(nóng)民可以通過智能設(shè)備實時獲取數(shù)據(jù)，并進行遠程操作和調(diào)整。

4 利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建鄉(xiāng)村治理平臺

數(shù)字化是大數(shù)據(jù)發(fā)展過程中我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一種必然形式，如何實現(xiàn)數(shù)字化重建，意義非凡。數(shù)字化重建絕不是傳統(tǒng)的信息化概念，信息化旨在提高效率，而數(shù)字化則是對于系統(tǒng)的重建和思維方式的改變。在政府、大型企業(yè)和機構(gòu)中，大數(shù)據(jù)是一種重要的資源。

國家政策明確指出，我國應(yīng)實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。數(shù)字鄉(xiāng)村作為一個子戰(zhàn)略被提出，成為鄉(xiāng)村振興的重要支撐。數(shù)字化在各行各業(yè)的應(yīng)用形式逐漸豐富，應(yīng)用空間日趨提升。海量數(shù)據(jù)、高速計算和快速網(wǎng)絡(luò)催生了豐富的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

大數(shù)據(jù)應(yīng)用在改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)民生活方式方面發(fā)揮了重要作用的同時，也在加速農(nóng)村治理轉(zhuǎn)型。

通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動應(yīng)用程序，農(nóng)民可以獲取農(nóng)村公共事務(wù)和服務(wù)信息，其參與度和決策管理水平不斷提高。政府會議提出，要利用大數(shù)據(jù)改善政府治理。其中，農(nóng)村公共治理是其中的重要組成部分，大數(shù)據(jù)的助力使農(nóng)村公共治理發(fā)生了根本性變化，為農(nóng)村共同治理機制奠定了堅實基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

為了推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施和農(nóng)業(yè)農(nóng)村的發(fā)展，有必要建立統(tǒng)一的農(nóng)村大數(shù)據(jù)平臺，收集和管理相關(guān)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，形成一個綜合性、多功能的大數(shù)據(jù)平臺。

大數(shù)據(jù)將更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施，信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是大數(shù)據(jù)發(fā)展的基礎(chǔ)。推進農(nóng)村大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展才能滿足硬件需求。

中國人口紅利正在逐漸消失，在鄉(xiāng)村振興背景下，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展也迎來了新機遇。資本量少、資本密集程度低的合作社將聯(lián)合社員勞動力、社員自有土地等生產(chǎn)要素，通過參與市場以求生存與發(fā)展；而資本量多、資本密集程度高的合作社會以資本擴張購買生產(chǎn)資源，提高產(chǎn)品附加值或降本增效的方式參與市場，以獲得更多的資本剩余。前者越來越關(guān)注上游生產(chǎn)，后者越來越注重消費市場的變化。同時，政府資金、工商資本對農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)的集約化投入將促使某些合作社著重于資源稟賦整合，進行產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)鍵生產(chǎn)要素優(yōu)化配置。隨著勞動力人口的減少，中國農(nóng)業(yè)會終將走上一條依靠大數(shù)據(jù)管理，創(chuàng)新盈收的新合作社模式。