农业物联网发展

农业物联网发展（精选12篇）

农业物联网发展 第1篇

2015年底,联合国在纽约总部发布的《2016年世界经济形势与展望》报告指出,全球经济在2016年和2017年将分别增长2.9%和3.2%。全球经济复苏乏力,增幅只有“小幅度改善”。中国社会科学院世界经济与政治研究所和社会科学文献出版社共同发布的《世界经济黄皮书:2016年世界经济形势分析与预测》中指出:2016世界经济增长形势不容乐观,工业经济急速下滑,2016年世界经济一片阴暗,预计GDP增速为3.0%。中国统计局公布了中国2015年主要经济指标:经济增长6.9%,与预期一致,用电量同比下降0.2%,外贸同比下降,其实看这些数字是没有意义的,要从社会现象看待中国经济,比如,曾经人潮涌动的深圳华强北,现在基本没有几家店面开门营业,即使是开门营业的也是门可罗雀,还有近两年大大小小的公司包括部分房地产公司,接二连三的倒闭,无不证明中国经济形势的严峻以及工业电子行业的下滑。

工业经济下滑,特别是对外贸易萎靡不振,工厂接二连三的倒闭或者裁员,在经济发达城市务工的农民工逐步返乡,我国三农问题有新的变化,农业经济主体变化,经济体量增加,具体表现为农村长期居住人口增多、年龄结构趋于年轻化以及农民工文化水平提升。曾几何时,外出打工是一种潮流,大批农村劳动力离开故土,荒废了耕地,仅剩留守在农村的老弱病残进行农业种植。如今,农民工大批返乡,如若利用现有知识水平,利用农业物联网技术,规范管理,科学种植,既能加大乡镇企业经济的发展、促进中国农业经济的发展,又能让农民工就近务农,做到既不荒废农业、也无须抛家舍业。

2 我国农业物联网的发展现状

有数据显示,我国农业生产效率低下,每立方米水生产的粮食不足1 000克,而发达国家可以达到2 000克以上;我国中低产田占耕地面积的2/3,有效灌溉面积占一半多一点;我国农业自动化水平低,对劳动力的需求量高于发达国家;在农业食品安全方面,我过食品安全问题一直难以解决,主要是因为食品在被消费者食用前,需经历数个或数十个环节,一旦发生安全问题,很难确定是哪一个环节出了问题。这样的现实说明,我国亟须通过发展农业物联网技术来提高生产效率和节约资源。

中国产业调研网发布的《2015年版中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告》认为:农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用,就是运用各类传感器、RFID、视觉采集终端等感知设备,广泛地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品物流等领域的现场信息;通过建立数据传输和格式转换方法,充分利用无线传感器网、电信网和互联网等多种现代信息传输通道,实现农业信息多尺度的可靠传输;最后将获取的海量农业信息进行融合、处理,并通过智能化操作终端实现农业的自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易,进而实现农业集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

3 我国农业物联网发展的政策机遇

2015年12月31日,农业部《关于推进农业农村大数据发展的实施意见》发布,提出充分发挥大数据在农业农村发展中的重要功能和巨大潜力,有力支撑和服务农业现代化。

2016年初,国务院印发了《关于推进农村一二三产业融合发展的指导意见》,明确提出“以新型城镇化为依托,推进农业供给侧结构性改革,着力构建农业与二、三产业交叉融合的现代产业体系”,并就发展产业融合方式、培养产业融合主体、完善产业融合服务等方面做出了全面部署,农业“三产融合”正式提上日程。

2016年5月,农业部印发《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》,方案指出要有力有序有效推进“互联网+”现代农业行动,加强农业与信息技术融合,提高农业信息化水平,引领驱动农业现代化加快发展。

2016年10月14日,农业部发布《农业农村大数据试点方案》在21个省试点,在数据共享、单品种数据建设、市场化投资运营、大数据应用等方向推动农业物联网发展的进程。

2016年10月17日,国务院印发《全国农业现代化规划(2016-2020年)》,其中明确判断,“十三五”时期,我国农业现代化建设仍处于补齐短板、大有作为的重要战略机遇期,必须紧紧围绕全面建成小康社会的目标要求,遵循农业现代化发展规律,加快发展动力升级、发展方式转变、发展结构优化,推动农业现代化与新型工业化、信息化、城镇化同步发展。

4 关于农业物联网发展的思考

加快实施农业物联网建设,促进一二三产业融合发展,实现农业物联网生产、服务、存储、销售一体化,我认为应从以下几个方面入手:

4.1 建立以适应自然环境为目标的大规模生产系统及示范工程

采集区域气象站基础数据,同时在农业大田铺设温湿度、酸碱性等传感器,对农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽等的环境状况进行监视,对温度、湿度、大气、风力、降雨量,以及土地的湿度、氮浓缩量、土壤p H值等方面的数据进行收集和分析处理,建立一套以适应自然环境为目标的大规模生产系统,从而帮助农民抗灾、减灾,提高农业综合效益,促进了现代农业的转型升级。

以目前我国农业信息化及物联网水平的发展现状,建立大规模生产系统可以从推进农业物联网示范工程入手。目前在我国多个省、区、市已经开始试点区域试验工程,比如在北京、黑龙江、江苏建设国家物联网应用示范工程智能农业项目,在天津、上海、安徽进行农业部农业物联网区域试验工程,在新疆、内蒙古设立国家物联网应用示范工程精准农业项目。通过以上示范工程的建设,将能够对生产系统等农业信息化技术进行有效实践和验证,引领目前的农业物联网技术发展,进而对下一步构建和推广大规模的农业生产系统奠定基础。

4.2 建设农业大数据,建立以提升高附加值产品品质为目标的精品化生产平台(平台管控,政府监管)闭环管理

农业物联网发展有赖于大数据技术的运用。目前我国农业每年产生的数据量约为8 000PB,已经开始步入大数据时代。加强数据的获取手段,拓宽数据的采集渠道,增加数据的有效存储,提升数据的分析能力,完善农业农村大数据体系建设,打好数据建设的基础,进而稳步有序的开放出局共享,建立从国家级数据共享平台、农业部数据共享服务平台到地方政府多样化涉农信息共享服务平台,才能实现真正意义的农业物联网。

对大数据和平台的延伸运用,可以体现在针对高附加值农业产品,建立精品化生产管控平台,部署智慧农业物联港。集成各类传感器信息,汇聚终端通信协议,建立面向智慧农业的标准化虚拟实体。通过全区域资源节点运行态势建模与精准控制、采集与控制资源节点智能协同技术,从平台架构、资源管理以及应用管理等多方面推动农业精品化生产平台建设,实现科学监测,科学种植,进而提高高附加值作物产量。

4.3 建立基于仓储的物联网销售电商平台

《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》中明确提出“加强网络、加工、包装、物流、冷链、仓储、支付等基础设施建设”“推进农产品批发市场信息技术应用,加强批发市场信息服务平台建设,提升信息服务能力,推动批发市场创新发展农产品电子商务。”

建立农业物联网电商平台,要通过建立用户与粮仓的直接渠道,进行本地化仓储,最终实现存储与销售一体化。建立起基于仓储的物联网销售电商平台,形成通道单一,来源稳定的销售渠道,可以实现降低成本,提高农业的生产利润,有效的解决目前我国农业生产效率低下的问题。同时,在电商的发展中,最为影响和制约的因素就是物流配送体系是否健全,完善乡村物流配送体系,重点加强农产品产地市场建设和流通体系建设,提高生鲜电商冷链物流配送能力,才能真正积极有效的推动农产品电子商务的发展。

4.4 增加农产品深加工工厂布设,平衡产品市场份额

农产品深加工是指对农业产品进行深度加工制作以体现其效益最大化的生产环节,在简单加工的基础上对半成品进行进一步的完善,使其更具价值,以追求更高附加值的生产,这称之为深加工。例如葡萄酒、奶酪等的加工生产都是在原始产品上的深加工。原材料进行深加工,一方面可以解决部分农产品不易存储问题,提升农产品品质,另一方面可以平衡产品市场份额,不至于出现某一时期某一产品泛滥成灾,滞销的现象产生,也从一方面解决农产品因为市场份额带来的价差问题。同时,我国每亿元的农产品加工营业收入能吸纳96人就业,提高农业产品深加工比例,也有利于解决三农问题。“十二五”期间,我国农产品加工业与农业总产值的比值由1.8:1提高到了2.2:1,而“十三五”规划这一比值的发展目标是2.5:1,要想实现,必须依赖于农业信息化的建设,物联网技术的普及。

5 结语

随着农业物联网关键技术的不断发展和产业链不断成熟,农业物联网应用将实现生产、加工、销售、服务一体化,农业物联网向智慧服务方面发展。各大科研院所、高等院校、运营商、高科技技术企业等社会力量将共同参与农业物联网项目建设,创建一个以政府为主导、政企联合、合作共赢的农业物联网应用发展模式,完善农业物联网应用技术产业链,实现农业物联网的高质高效全面发展。

摘要：我国农业的发展现状亟须通过发展农业物联网技术来提高生产效率和节约资源。加快实施农业物联网建设,实现农业物联网生产、服务、存储、销售一体化,可以从大规模生产系统、精细化生产平台、销售电商平台和农产品深加工等四个方面着手。

关键词：农业物联网,产业融合,生产平台

参考文献

[1]周德峰.刍议农业物联网发展现状与对策[J].办公自动化,2015(9).

[2]初洪龙.基于物联网的智能农业大棚的研究与实现[D].大连:大连理工大学,2014.

[3]郑小芳,张钧媛.农业物联网发展模式浅析[J].中国电子科学研究院学报,2014(6).

[4]王洛林,张宇燕.世界经济黄皮书:2016年世界经济形势分析与预测[J].北京:社会科学文献出版社,2015.

[5]联合国经社部.2016年世界经济形势与展望[R].联合国,2016.

[6]国务院办公室.关于推进农村一二三产业融合发展的指导意见[R].中华人民共和国国务院公报,2016.

[7]中国产业调研网.2015年版中国农业物联网市场现状调研与发展前景趋势分析报告[R].中国产业调研网www.cir.cn,报告编号1565319.

[8]农业部办公室.“互联网+”现代农业三年行动实施方案[R].中华人民共和国农业部,农市发[2016]2号,2016(4).

农业物联网发展 第2篇

摘要 介绍姜堰市农业物联网技术的应用现状，指出农业物联网技术应用中存在的主要问题，提出发展对策，以期促进农业增效。

关键词 农业；物联网技术；应用现状；发展对策；江苏姜堰

当前，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第3次浪潮。随着智能农业、精准农业的发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农业生产环境的影响，为动、植物生活、生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产，实现科学监测、科学种养，极大地促进了现代农业发展方式的转变。姜堰市农业物联网技术应用现状

1.1 农业物联网技术应用具有良好的基础

一是农业信息化基础设施初具规模。目前，全市16个乡镇（区）所辖262个行政村全部实现光纤有线电视网、互联网“村村通”，宽带覆盖率达到100%，计算机、电话、手机等信息工具逐步普及，计算机网络、有线电视和有线广播已成为主要的信息网络。二是农业信息化服务体系不断完善。全市已形成“市有信息中心、镇有信息服务站、村有信息服务点”的3级信息服务体系和“电脑有网站、电视有影像、电台有声音、电话有应答”的“四电合一”农业信息网络服务平台，农业信息化已成为全市现代农业发展的助推器[1]。

1.2 农业物联网技术试点应用取得初步成效

物联网在高效设施栽培、畜禽养殖、大田作物精细栽培、农产品质量控制和可追溯体系的建立等方面都有极其广泛的应用前景。近年来，姜堰市在积极推进全市农业现代化发展进程中，不断创新农技推广新方式，积极研制引进信息新技术，推广信息化新成果，开展物联网技术应用试点工作。一是农业物联网技术在设施蔬菜生产中得到应用。2011年，市水乡蔬菜种植专业合作社投资60多万元，建立了泰州市首个设施蔬菜农业物联网系统，实现了信息技术与现代农业发展相结合。该系统通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、光照等数据，由技术专家进行分析处理，可以实现远程自动控制湿帘风机、侧窗、遮阳设备等。二是专家系统在大田作物生产管理上得到应用。2004—2010年，姜堰市农业信息中心与北京中科院合作研制开发了“绿色稻米生产管理智能化专家系统”。该系统融合了人工智能技术、WEB技术、数据库技术，实现了规则库的规则全面与重点相结合、水稻生产中技术难点与普通管理技术相结合。该系统的研制与推广实现了全市信息技术在大田作物生产上的新突破，取得了新成效，目前累计示范推广面积达到6 666.67 hm2，实现增效10%左右。三是自动化节水灌溉技术在设施农业中得到应用。大伦绿色家园葡萄种植基地，采用现代化设施栽培方式种植优质葡萄，新建避雨保温联体双层钢架大棚14万m2，安装相应的滴灌配套设施500套，实现水、肥、药全自动化控制。四是智能化视频监控系统在养殖业上得到应用。江苏万维养猪场6幢1.3万m2标准猪舍，视频监控到每个猪舍、每头猪，实现猪场生产管理智能化。兴泰镇之春鸽业合作社建立了养殖、加工全过程视频监控系统，实现全讯网 http://

生产管理信息化、远程化和自动化。溱湖龙虾养殖基地、恒隆生猪养殖场等规模基地都已建立养殖环境视频监控系统。养殖环境视频监控系统的应用，不仅提高了全市规模养殖基地的管理水平，也为进一步推进物联网技术应用奠定了基础。五是农产品质量安全追溯系统框架已经建立。2011年，姜堰市率先建成农产品质量安全监测网。该监测网实现了全市各镇农产品质量安全监测站、农贸批发市场、“三品”生产企业（基地）等单位农产品质量安全监测数据联网和数据自动化统计汇总工作。监测网建成后，有效提升了全市农产品质量安全监测监管能力，提高了农产品质量安全水平和市场竞争力，同时也为全市农产品质量追溯系统的应用架设了框架[2]。姜堰市农业物联网技术应用存在的主要问题

目前，物联网技术正在逐步被全社会认知、认可，农业物联网技术在实现农业集约、高产、优质等方面发挥着积极作用。姜堰市物联网技术在农业领域中应用刚刚起步，面临着诸多困难和挑战。一是广大基层农户、企业负责人以及基层农技人员对物联网技术认识程度不够，有的还停留在模糊概念上，对物联网在现代农业发展中的作用认识不足。二是物联网产业基础薄弱，物联网技术研究力量不足，财政性产业研发和技术应用资金投入不足。全市虽有极个别IT企业能够实施物联网技术项目，但是不具备自我研发能力。三是缺少起点高、辐射面广、带动作用大的物联网技术公共服务平台和高效的综合管理平台，信息资源共享不够，物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。四是基层专职从事信息化技术服务人员匮乏，尤其物联网技术等新型信息技术适用人才更加缺乏。五是物联网技术平台后期技术、硬件维护成本较高，设备更新速度较快，后续资金投入较大[3]。发展对策

3.1 加强组织领导

建设农业物联网技术应用示范工程是一项全局性的系统工程，也是推进全市农业现代化建设的一项重点工程。信息产业、科技、农口等涉及部门，要建立工作责任体系，明确相应的责任科室和业务机构，加强领导，统筹规划，分步分级实施，确保应用示范工程扎实推进。

3.2 落实资金保障

积极鼓励、支持互联网运行商参与实施物联网技术应用示范工程，实行“以奖代补”等形式鼓励农业企业、种养基地引进物联网应用技术；同时积极争取上级部门政策和资金的支持，依靠外力、外智、外资共同建设全市农业物联网技术应用示范工程[4]。

3.3 开展典型示范

分行业选择基础条件优越、智能化程度较高的规模种养基地开展物联网技术应用试点。

3.4 普及物联网知识

加大农业物联网技术宣传力度，通过电视、网络等媒体，采取多形式、多手段宣传和普及农业物联网知识，积极营造物联网技术的浓厚氛围。

3.5 强化队伍建设

农业物联网发展 第3篇

关键词：农业物联网技术；农业机械化；发展；措施

中图分类号： S126；F323.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.020

在科学技术的支撑作用下，我国农业机械化技术在农业生产中的重要性越来越明显，对农业结构和农业的增长方式都起到很大程度的促进作用。但是从我国农村的经济发展水平和农机工业水平的角度来看，我国农业机械化发展还存在着较大的问题。本文主要针对农业物联网技术在农业机械化领域中的应用进行分析，探讨农业物联网的发展趋势。

1农业物联网技术的发展前景和农业的需求

我国在应用互联网的示范工作中投入了大量的资金和技术，尤其在农业物联网方面取得了较大的成效。农业物联网是将相关的感应器装置到农机设备、土壤、灌溉系统中形成一个与互联网整合的枢纽，利用互联网技术对农业机械进行智能分析，对农业生产的过程进行动态监测和控制，促使农业生产的管理技术更加精细化。无线传感器在农业生产中的应用，可以将农业物生长的趋势和田间的土壤、水分等情况进行实时的控制以及信息的反馈，保证农作物能够健康的生长，对农作物的质量和产量起到了至关重要的作用。农业物联网技术主要分为三个层次（如图1），第一个层次是传感器网络，在农业机械设备中设置传感器，在机械内部形成一个系统的传感网，实现对农业信息数据的感知和识别；第二个层次是信息传输网络，可以在远程对传感网获取的有效数据进行传输；第三个层次是信息应用网络，其可以对信息传输网路获取的数据信息进行处理，并提供信息解决的方案，为农业工作者提供有用的信息服务。通过这三个层次的物联网信息感知、传输、处理，有效地促进了农业机械设备的智能化发展。

我国部分地区已经实现了农业机械化生产，农业机械的智能化为农业装备制造企业提高自身的竞争力发挥了重要的作用。农业生产机械化主要的目的是将节水、节肥、节药等措施贯彻到农作物的生长和生产环节，推进节约型机械化农业的发展。我国的农业生产用地较为集中，生产的规模也相对庞大，所以我国农业生产机械生产朝着大型化的方向发展，进一步提高了农机设备作业的效率和质量，降低了农业生产的成本。

2物联网在农业机械化生产中的应用

2.1在农业生产应急机制方面的应用

尽管我国农业科技水平在不断提高，但是我国农业生产的稳定性程度还不高。自然和人为的因素都会给农业生产带来一定的损失，严重制约了我国农业经济水平的提高，所以有效的将物联网技术应用到农业的机械化领域中，构建农业灾害的预警系统，能够最大程度的减小灾害对农业生产带来的影响。例如，物联网技术可以实时的对天气状况进行检测，做出及时的预警，让农户可以提前做好应对措施；掌握田间的各种动态信息变化状况，收集有效的农作物生长信息，对农作物的生长环境做出准确的判断，实现农作物经济稳定的增长。物联网技术除了能够有效的对可能发生的自然灾害进行准确的预测外，还能够对灾害发生后的农业机制进行有效的调整，缓解灾害对农作物生长和生产带来的经济损失。所以，物联网技术在农业机械化领域中的应用，可以提高农作物生产的效率以及农作物产品的质量和性能。

2.2物联网技术在农机现代化管理和农机的区域划分中的具体应用

农作物生产的需求是在不断变化的，所以农业机械在农作物的生产环节具有很大的不确定性。而我国各个区域的土壤环境和地理条件都存在着很大的差异，在这情况下，就需要利用物联技术，对农业机械设备使用的数量和具体实施位置进行实施的追踪，提高农业机械设备利用的效率。例如，农机4S是一种将整台机器、零配件和售后服务以及信息回馈集中在一体的农机现代经营模式，将物联网技术应用到这种模式中，可以对农机各个使用的环节进行定位，实现农机企业对农机设备科学化的管理，有效的降低农业机械管理的错误率。当农业机械设备在使用的过程中出现问题，利用物联网技术可以对问题位置进行准确的定位，及时的采取问题解决的措施，保证农业产品的合格率和提高农业机械设备制造企业的服务水平，对我国农业的机械化的生产提供便利的条件。

3结语

综上所述，农业物联网技术的提高，为农业机械的发展提供了支撑的作用，对农业结构和农业的增长方式也产生了积极的影响，所以农业生产实践的工作者应该针对农业物联网技术的发展前景和农业的需求，对物联网技术在农业生产应急机制、农机现代化管理和农机的区域划分中的应用进行研究，提高农作物生产的效率，以及农作物产品的质量和性能。

参考文献

[1]赵璐，杨印生.农业物联网技术与农业机械化发展[J].农机化研究，2011，（08）.

[2]程晓洁.物联网技术在农业机械化推广中的应用[J].现代农业科技，2013，（07）.

[3]王文德.物联网技术在农业机械化推广中的实践应用[J].现代农业科技，2014，（24）.

农业物联网技术与农业机械化发展 第4篇

“物联网”被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,这一当前迅猛发展的新技术已经成为当今的热门话题。业内专家认为,物联网是下一个经济增长点[1]。一方面,物联网可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面,可以为全球经济的复苏提供技术动力[2]。

近几年,我国农业机械化发展速度较快,农业机械化支撑农业发展的能力显著增强,加速了农业增长方式的转变和农业现代化进程。但是,由于受我国农村经济发展水平、农业劳动力转移程度、农业经营规模和农机工业水平等多因素的影响,农业机械化发展仍存在一些问题。目前,农业物联网已经在智能化培育控制、农产品质量安全、农业信息监测等方面表现出独特的优势[3],但在农业机械方面的应用还不广泛。本文对农业物联网技术在农业机械化领域的应用进行深入分析,论证其可行性与发展前景,以期促进我国农业机械化科技发展。

1 农业物联网技术及其发展趋势

1.1 物联网的概念

物联网(Internet of Things)是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[4]。这一概念是在1999年提出的,简而言之就是物物相连的互联网。这意味着物联网的核心仍是互联网,但它将“物”带入了互联网,进行信息交换和通讯。欧洲联盟对物联网的定义是:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力。其中,物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

物联网主要包括3个层次(如图1所示):第1个层次是传感器网络,是指包括RFID、条形码、传感器等设备在内的传感网,可以实现信息的感知、识别和采集;第2个层次是信息传输网络,可以实现远距离无缝传输来自传感网所采集的巨量数据信息;第3个层次是信息应用网络,该网络可以实现通过数据处理及解决方案来提供人们所需要的信息服务[5]。正是这3个层次赋予了物联网能全面感知信息、可靠传递数据、有效优化系统以及智能处理信息等特征。

所谓农业物联网,是指通过物联网技术实现农作物生长、农民生活、农产品生产流通等信息的获取,通过智能农业信息技术实现农业生产的基本要素与农作物栽培管理、畜禽饲养、施肥、植保以及农民教育相结合,以提升农业生产、管理、交易和物流等各环节智能化程度,为建立现代农业、发展农村经济、增加农民收入、完善基层农业技术推广和服务体系、提高农业综合生产能力、推进农村综合改革、提升农村行政服务效能以及推进社会主义新农村建设提供新一代技术支撑平台[6]。

1.2 农业物联网发展趋势

物联网作为当代信息技术的新发展方向,很多国家都在投入巨资研究物联网,我国也正高度关注对此的研究。温家宝总理在《2010年政府工作报告》中提出“当计算机和互联网产业大规模发展时,我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中,要早点谋划未来,早一点攻破核心技术。”在这样的有利形势下,我国尝试在各个行业进行应用物联网示范工作,在农业上的应用也取得一些成效。农业物联网可以把感应器嵌入农业机械、土地、灌溉系统等各种物体中,然后将“物”与互联网整合起来,通过智能分析,实施实时的管理和控制。这样,人类可以以更加精细和动态的方式管理农业生产,提高资源利用率和生产力水平,促进可持续发展。主要体现在:应用无线传感器网络进行农作物田间及温室环境控制和信息反馈,用其检测动植物的环境信息监测,保证动植物良好的生长环境以提高产量保证质量;还可以应用农用传感器于移动信息装备制造产业、农业信息网络服务产业、农业自动识别技术与设备产业、农业精细作业机具产业和农产品物流产业。

2 我国农业机械化发展的趋势及技术需求

农业机械化是指用机器装备代替人力、畜力进行农业生产的技术改造和经济发展过程。农业机械化系统可以实现农业生产力的置换,同时在农业生产力置换过程中有利于促进农业生产的发展,促进经济增长和科学技术水平的不断提高[7]。近年来,随着农村经济的快速发展,农村经济结构发生深刻的变化,减少劳动和土地等传统资源要素的投入,增加科技和装备等现代生产要素的投入,已成为目前建设现代农业的方向,我国农业机械化发展也随之呈现以下趋势。

2.1 智能化

高新技术不断融合于农机化领域,农业机械智能化已成为提升农业装备制造业竞争力的需要,能够最大限度地发挥土壤和作物的潜力,做到既满足作物生长发育的需要,又减少农业物资的投入,从而降低物资消耗、增加利润、保护生态环境,实现农业的可持续发展。

2.2 节约型

资源的不足和环境的退化是人类面临的重大问题,也是我国建设现代化农业和促进农村经济可持续发展过程中不可忽视的问题。积极推进节约型农业机械化发展,能够实现节水、节油、节肥、节药、节种和节能的目标,同时减少对环境的污染,获得较大的社会、生态和经济效益。因此,农业机械节约化发展对于实现农业经济增长方式的根本性转变和促进社会经济可持续发展具有重要的战略意义。

2.3 精准化

随着节约型、环保型现代农业发展理念的深入,精量及定位播种和育秧、精准定位施肥及精量施药等精准农艺生产需求的发展,对高科技精量化农机装备的需求日益增长,给农机产品配备精准农业系统已经成为世界农机发展的潮流。

2.4 大型化

考虑到我国土地集中、规模加大、复式作业和节本增效等问题,农业机械化向大型发展的趋势显得尤为必要,这是因为大型农业机械具有作业质量好、效率高、平均作业成本低和有利于进行联合作业等优势,农用动力继续大型化将是未来我国农机的发展趋势之一。

目前,我国农业正处于传统农业向现代农业转型的关键时期,农业机械产品在满足不同层次需求的同时,逐步向大型化、精准化、智能化和节约型的方向发展,更加注重产品质量和配套技术的集成应用。应该指出的是,农业机械化作业的过程离不开对农作物信息的感知、农业数据的传递、系统的优化与农业生产智能决策,而农业物联网技术恰恰在这几方面能发挥独特而又重要的作用,因为物联网技术就是信息感知、数据传输、智能处理和优化决策等关键技术与互联网技术的综合集成体系。下面就农业物联网技术在农机化领域的应用前景进行阐述。

3 在农业机械化中的应用前景

3.1 在农机装备技术领域的应用前景

物联网的关键技术之一就是在“物”中安装传感器和其他控制系统。将这一技术应用于农业机械上就可以实现“让土地说话”,通过及时收集和掌握作物生长的一些重要参数,如土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度、光照强度、气压和CO2浓度等,可以摸索出植物生长对温度、湿度、光、土壤的需求规律,提供精准的科研实验数据。通过智能分析与智能控制,农业机械能及时做出决策,精确地满足植物生长对环境各项指标的要求,达到增产增收的目的,提高农业生产效率的效果。澳大利亚已经将物联网运用于农业机械,推出一种能识别莠草的喷雾器。这种喷雾器在田野移动时,能借助专门的电子传感器来识别莠草,发现莠草时才喷出除莠剂,从而大大节约了花费的除莠剂,减轻了对环境的污染[8]。浙江工业大学也成功利用传感器网络监测大田及温室土壤温湿度及建立节水灌溉系统,随时精确获取作物需水信息,为精量灌溉提供科学依据。可见,如果综合应用信息技术、先进加工工艺于农机产品上,实现物联网系统与农机产品的有机结合,将提高产品的质量和性能,更好地实现精确作业。

3.2 在气候智能型农业领域的应用前景

2010年上半年,我国的极端气候日益增多。年初,西南五省特大旱灾;7月中下旬,我国南北诸多地区接连遭受洪涝灾害有农业专家指出:农业是对气候条件依赖性很高且生产周期较长的产业,面对这些极端气候现象,必然会给脆弱的农业产业带来严重危害,直接威胁国家“米袋子”和“菜篮子”的安全。因此,快速反应、积极应对极端气候已成为农业农村面临的一项极其紧迫而艰巨的任务。利用物联网的感应器技术原理,可以在该领域实现信息的实时监测,提高农业对洪水和干旱等破坏性自然灾害的抵御能力,加强对农业的管理,降低气候灾害对农业社区的危害程度,同时建立农业机械化应急体系来帮助农民应对气候变化。如在农业的水利水位上安装水位测定感应器,可以实现对水位数据的识别、采集和处理。

3.3 在农机化区划与农机4S中的应用前景

每年农时,农机户大多数是根据经验进行农业机器的配备及更新,而由于每年的生产要求与气候变化,常常造成农机配备过剩或短缺两种结果,从而造成资金的浪费及农户经济利益受损。尤其在生产的关键时刻,由于农业机械未及时到位,就会造成严重的油料、时间、人力的浪费,甚至延误农时[9]。基于物联网技术,可以给农业机械贴上电子标签,那么农机信息就可以实时获取,清楚地了解到作业机械的具体位置,进行自动跟踪。经过数据处理,可以实现对农机装备的统筹管理,了解各区域农业机械的类别及配套数量等,从而增强了农机化区划的准确性和快捷性,才能发挥农机系统优化配备的最大效用。

农机4S体系是一种以整机销售(Sale)、零配件(Spare-part)、售后服务(Service)、信息反馈(Survey)“四位一体”为核心的农机特许经营模式。对于这种新型的“一条龙”农机经营服务模式,物联网技术的应用可以在运输、销售、使用和回收等其他环节实现产品的定位追踪。改进农机销售商的库存管理,实现快速供货、适时补货,并最大限度地减少储存成本,提高效率,减少出错。即使在农机作业过程中出现问题,也可以准确地定位,做出及时的补救,使损失尽可能降到最低。这就大大提高了农机供应商送货的可靠性和效率,大幅度提升了对农机用户的服务水平、档次、效能和质量。另外,对不合格的产品也可以实现及时召回,降低产品退货率,提高了自己的服务水平,同时也提高了消费者对产品的信赖度。

3.4 在农业机械化应急体系中的应用前景

我国是世界上灾害频发的地区之一。灾害的突发性、难以预料性是超乎人类想象的。如果处理得不及时,就会严重影响农业生产和农村社会的稳定,因此提高农业机械应急工作能力刻不容缓。考虑将农业物联网技术与农业机械结合来构建农业机械化应急体系,一是可以对不同灾害的有关环境参数进行实时采集,集中信息资源,建立灾害预警模型库、告警信息指导模型库,为灾害事故的预测、预报和防止提供可靠的数据基础和技术支持,如在小型超低空飞行器底部支架上装备数码摄像机实时的获取地面蝗虫图像,从而实现灾情预警;二是在一些极端环境下,可以迅速决策,调配农业机械,做到运转有序、避免混乱,保证所需农机装备在最短的时间内运送到灾区第一线,如一旦发现灾情,可以及时调用农业航空飞机及所需的农用机械救灾;三是这样有针对性地调用农业机械可以避免运输费用的浪费,降低抗灾救灾的成本,最大限度地减轻农业损失。

4 结束语

1)物联网是一个概念,其内涵清晰、外延无限。虽然物联网的概念在1999年才被提出,但人们的实践早已开始,其应用已触及各个领域,在农业机械化领域的应用前景广阔,应该受到重视。

2)物联网是一种思想,一种使物变人、呆变聪、死变活、静变动的思想,一种地球数字化的思想,具有明显的社会经济特征,它的应用将改变人们的生产方式和生活方式。农业机械有了物联网技术,人们耕作时即可实现“不在情景、尽在掌控”,增产增收,大大地提高生产效率。

3)物联网是一种战略,不可一蹴而就,因为物联网技术的发展也是有周期的,从技术创生、成长到成熟有一个过程,因此物联网技术的发展是一个动态的经济过程。国内在物联网方面处于发展初级阶段,在核心技术和生产规模方面都还有差距,必须考虑成本、效率和收益,走“宏观战略、因地制宜、分步实施、效果优先”的发展路径。

摘要：随着科技的发展,农业机械也逐渐趋于智能化、节约化、精准化和大型化,而农业物联网作为农业信息化的先进技术,可以对农业机械发展起到技术支撑作用。为此,阐述了物联网的概念与特征,从可持续发展的观点出发,论述了农业物联网技术在农业机械化领域应用的可能性,具体分析了农业物联网技术在农机装备技术、气候智能型农业、农机化区划与农机4 S以及农业机械化应急体系中的应用前景。

关键词：物联网,气候智能型农业,农机区划,农机4S体系,农业机械化应急体系

参考文献

[1]甘志祥.物联网发展中问题的初析[J].中国科技信息,2010(5):94-96.

[2]李一,陈火峰.关于物联网的研究思考[J].价值工程,2010(8):126-127.

[3]文黎明,龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技,2010,15(8):54-56.

[4]尹立莉,胡伟成.发展物联网产业问题浅析[J].经济研究导刊,2010,23(8):186-187.

[5]陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010,12(6):1-8.

[6]吴仲城,徐珍玉.农业物联网关键技术及其在农产品质量追溯系统中应用[J].中国科技投资,2010(10):41-42.

[7]冯启高,毛罕平.我国农业机械化发展现状及对策[J].农机化研究,2010,32(2):245-248.

[8]张宁.基于EPC的农业智能信息化应用研究[J].安徽农业科学,2010,38(11):6006-6007.

农业物联网发展 第5篇

运用物联网的技术思想创新研究关键技术和解决方案，激发大学生的创新意识，重点培养大学生在物联网+领域发现问题、提出问题和解决问题的能力。

同时，为参加第二届全国农科学子创新创业大赛华东片区复赛遴选优秀项目团队。

现决定举办南京农业大学第二届农业物联网“双创”大赛。现就有关事宜通知如下：

一、比赛时间

4月至5月

二、参赛对象

南京农业大学所有在校本科生、研究生。以团队形式报名，每队3-5人(研究生不超过1人)，可跨学院组队参赛。

三、竞赛内容

赛事采用开放式命题的形式，各参赛队伍任选“创意技术类”或“创新应用类”，两类统一评比，可自主命题，可参考提供命题，但不限于参考内容。

大赛鼓励参赛作品题目及内容具有一定技术领先性和创新性，并具有作为产品转化的基因和要素，优先考虑能够引领行业关键技术进步，解决农业领域实际突出问题的优秀作品。

(一)农业物联网“创意技术类”

要求：参赛作品采用物联网智慧服务系统的关键技术，具有一定的创新性;提交成果需包括项目策划书以及实物或是接入实际系统验证的软件或硬件;研究领域主要包括但不限于：

1.虚拟农场模式系统

2.可移动智能终端

(二)农业物联网“创新应用类”

要求：研发可以演示的物联网创新应用系统一套;作品设计思路新颖、视角独特、有一定的实用价值;实现方案具有一定的技术含量，实际落实性强;应用系统要求基于网络提供服务，并具有一定的信息分析处理能力;应用范围主要包括但不限于：

1.智慧种植

2.农产品销售

3.农产品溯源

四、报名事项

线上报名：关注“农学家园”微信公众号

4月24日29日期间填写报名表进行报名。

现场报名：4月27日28日在玉兰路现场报名。

报名形式：以团队为单位报名，每队人数以三到五人为宜，也可个人报名，举办方会提供自行组队平台，可以跨学院组队参赛。

纸质报名表于4月29日20:00之前交到生科楼D1001电子版报名表发送至邮箱：11117306@njau.edu.cn，逾期不候。

五、奖项设置

大赛评选组委会根据最终得分，设一等奖两名，二等奖三名，三等奖五名，颁发荣誉证书。

赛程安排

4月底

赛前培训会

教学楼：地点

所有参赛团队：对象

对比赛进行讲解：内容

5月14日

初赛：作品提交

地点：生科楼D1001

评选形式：参赛团队以PDF形式提交方案策划书电子稿、纸质稿1份或实物，选拔优秀作品10份进入决赛。

5月18日左右

公布评选结果

5月29日

决赛：文字作品评审、作品展示和现场答辩

地点：图书馆报告厅

联系人：姚敏磊 025-84395327

李昕 17768108381

电子邮箱：11116317@njau.edu.cn

网址：nx.njau.edu.cn

微信公众号：农学家园(nongxuejiayuan)

大田农业物联网系统研究 第6篇

关键词：农业 物联网 系统 研究

中图分类号：F320.1 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2013）18-0045-02

1 大田农业物联网系统简介

大田农业是和精细农业相对的概念，是指大面积种植作物的农业生产。从作物种类上讲，小麦、水稻、玉米等在我国都有大面积种植，可称为大田农作物，如东北的大型农场种植的玉米就是大田农作物的典型代表。大田农业体现了农业生产的规模化，“小土”变大田，是我国农业现代化的首要前提和必然选择。

大田农业物联网是农业物联网的一个分支，与精细农业物联网系统不尽相同，大田农业物联网系统主要针对大田农业种植分布较广、监测点较多、布线和供电有一定难度等独有的特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、气象信息，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程和自动控制灌溉设备等功能，进而实现精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。

相对精细农业物联网而言，大田农业物联网系统更加先进，系统可以根据不同地区的农业生产条件，如土壤类型、灌溉水源和方式以及种植作物等统筹划分各类型区，再在各类型区域里选取具有典型性的地块，建设含有土壤水含量、地下水位量、降雨量等水文信息的具有自动采集和传输功能的监测点。通过灌溉预报和信息监测时报两个系统，获取农作物最佳灌溉时间、灌溉用水量等，定期向群众发布，科学指导农民灌溉。

2 大田农业物联网系统组成

大田农业物联网系统主要由四个平台构成，分别是智能感知平台、无线传输平台、运维管理平台以及应用平台。这四个平台系统功能相互独立，系统网络相互衔接，形成大田农业物联网系统这一个大的平台。

2.1 智能感知平台

智能感知平台是整个大田农业物联网系统平台中的基层平台，它直接对农作物生长需要的土壤、温度等所需外在条件开展监测服务，是整个系统的基础和第一链条。这个平台主要包括：（1）两类土壤传感器，即土壤水分传感器和土壤温度传感器，主要对农作物土壤条件把关监测。（2）智能气象服务站，主要服务农作用生长外在的温度、湿度、降水量、风速和风向以及辐射情况等条件。智能气象服务站针对各类气象信息，因此作用较为综合，服务范围较广。如在水稻种植中，农田水位、水温等都可以通过智能感知平台直观的反映出来，从而获取第一手的资料。

2.2 无线传输平台

无线传输平台也称传输网络平台，承担信息的传输。无线传输平台与智能感知平台紧密联系，是整个系统平台的第二链条。根据物联网的传输介质不同，无线传输主要有：（1）GPRS、CDMA、3G无线网络。这类移动通讯载体，具有无布线、易布置、可流动情况下工作的特点，恰好可以应用于不利于布线布网的野外大田农作物种植场合。（2）WLAN无线网络。属于区域内的无线网络，他兼有以太网、宽带网的优点，又具备GPRS、CDMA、TD等网络的部分无线功能，将是大田农业物联网系统中无线传输平台的发展方向之一。

2.3 运维管理平台

运维管理平台属于管理平台，与无线传输平台紧密联系，是一种智能管理系统，属于整个系统平台的第三链条。运维管理平台主要包括灌溉远程控制、灌溉自动控制、墒情预测、旱情预报以及农田水利管理等。通过无线传输平台传递过来的农作物及其环境信息可以在运维管理平台开展平台管理，调度指挥。例如，通过旱情预报反映上来的信息，可以决定实施远程灌溉，远程灌溉时间长短、用水量大小等都可以在运维管理平台实现。再如，农田水利管理涉及众多方面的内容，只有智能化的运维管理平台才能为其提供科学、精确、高效的管理。

2.4 应用平台

应用平台与运维管理平台紧密相连，属于整个系统平台的第四链条，是一个终端平台。应用平台主要包括两部分：一是网络技术应用平台，主要包括手机短信、彩信，WAP平台以及互联网访问等，信息终端可远程了解和处理监测信息、预警信息等；二是网络应用主体平台，主要包括政府部门，如农业、水利、气象等部门，这些部门能通过该平台对大田农业生产实施专业指导，提升农情、农业气象、农田水利等综合管理水平，从而实现农业生产的专业化、精细化、科学化。

3 大田农业物联网系统应用案例分析

新疆是我国重要的棉产地，棉花产量占全国三分之一；棉花质量也较优，受到国内外一致好评。然而新疆干旱缺水现象十分严重，成为棉花生产的短板。利用大田农业物联网系统较好的解决了这一问题。

新疆兵团有关部门密切配合，运用农业物联网和自动化喷滴灌控制相结合，实现了几十万亩棉田智能化、精准化灌溉。这项滴灌技术主要由中心主控系统（主计算机、控制柜）、电磁阀、田间湿度传感器（可测土壤湿度绝对值）、气象观测站（可测量气象、风向、风速）、数据采集指令传输等设备组成，可有效控制土壤水分、含盐量、肥力以及病虫害情况。此技术还可利用手机短信控制阀门，对设定区域进行灌溉，譬如 五六十亩棉花地如按照以前人工下地灌溉得花整整两天的时间，现在只需发发短信，六七个小时之内就能将五六十亩地浇灌完，既省力又省时；同时利用回传数据，随时记录、查询、打印整个灌溉区域的气象资料、土壤资料以及灌溉情况。

而在哈密市南戈壁非农企业节水示范区，田间控制站电脑可以按照指令为450亩棉田自动浇水。这套自动化灌溉系统，在国内具有领先水平。农民在家中，或是在泵房管理中心，只要点一下鼠标或是发个短信，就可以开启水泵；另外，农民或相关人员通过互联网或是短信查询，就可以及时了解地块灌溉情况，也可以了解别的地块灌溉情况。这套系统把农民从繁重的体力劳动中解放了出来。

总之，大田农业物联网技术支持下的滴灌技术的实施，平均滴水量320m3/亩，可以有效缓解棉花的旱情，有效利用水资源；同时自动化智能化的控制避免了人工作业出现的浪费和失误现象，而且节省人力消耗，还有效的减少跑、冒、滴、漏对土地造成的污染，提高了棉花产量，确保了棉花生产持续稳定丰产丰收。

4 结语

农业是国民经济的基础，其重要性不言而喻。在我国现代化的实现过程中，农业现代化必不可少。大田农业生产是规模化、专业化、产业化的生产，是我国农业现代化的发展方向之一。大田农业生产与物联网的有效融合，形成了大田农业物联网系统，这个系统在我国农业现代化的进程中有着重要作用。系统的智能感知平台、无线传输平台、运维管理平台以及应用平台既互相独立又密切联系，一方面提高了大田农业的管理水平，另一方面实现了大田农业的生产现代化。除新疆之外，目前，大田农业物联网系统在全国各地有着广泛应用，如禹城农田智能灌溉系统、富岗果园墒情检测系统以及肥乡节水灌溉示范项目等。我们有理由相信，随着系统技术的进一步发展，国家惠农政策的进一步实施，农民素质的逐步提高，我国大田农业物联网系统必将更加完善，应用将更加广泛，必将有力促进我国农业现代化的早日实现。

参考文献

[1]黄松飞.山东寿光的物联网样板.通信世界，2009年第46期.

[2]孔晓波.物联网概念和演进路径.电信工程技术与标准化，2009年第12期.

[3]管继刚.物联网技术在智能农业中的应用.通信管理与技术，2010年第03期.

对我国农业物联网发展的思考 第7篇

1.1 我国农业物联网发展是现代农业发展的必要

随着经济和社会的发展, 我国传统农业已逐渐退出市场, 现代化农业初现端倪。网络信息的普及及技术化, 是全面实践新技术体系转变的重要依据, 为现代农业发展提供了较好的平台。2009年8月, 温家宝总理提出建立中国传感信息中心的战略设想, 物联网再度成为热点, 也为发展“农业物联网”或“物联网农业”提供了契机和动力, 促进了农业网络信息化建设。

1.2 中国农业物联网发展迅速

自从物联网提升到国家战略层面, 相关物联网企业在农业应用领域发展迅速, 农业物联网发展的巨大潜力得到迅速的开发。

2 外国农业物联网发展现状

以互联网为主的技术支持, 使得网络信息化技术以迅猛的势头发展。美国、日本、西欧等国无论是政府还是企业都在物联网方面制定了自己的发展规划, 并将依托互联网的发展来发展农业。

3 我国农业物联网面临的主要问题

3.1 农业物联网发展模式不够清晰

我国现在处于物联网技术发展的起步阶段, 需要多方探索和研究, 尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网架构体系。农业作为我国传统生产项目, 关系到民生、民情, 具有规模性, 若物联网技术应用其中, 将有效改善传统农业中出现的问题, 但目前来看, 其发展模式尚未清晰[1,2]。

3.2 农业物联网发展有自身困难

我国经济发展的主要行业是工业, 农业一直处于做贡献的地位, 我国农业物联网发展自身存在产业化程度低、农产品流通市场化程度低、农业现代化水平低、农村金融不完善、农业科技普及不完善等众多问题。

3.3 农业物联网发展存在一定的风险

目前的物联网产业对风险投资需求很大, 相应的潜在风险也很大。物联网建设仍处于开发不同行业的应用和解决方案的起步阶段, 企业的盈利模式尚不清晰。

3.4 支农资金运用效率低

支农资金利用率低主要有以下4个方面原因:一是部门分割严重, 各级政府涉农部门多达10余个, 权力相互交叉, 资金不能够统筹调度, 在涉农问题上缺乏一支高效、反应迅速、职能清晰的管理队伍;二是各个辖区财政部门, 办公开支及人员配备费用不尽合理, 其中涉农、支持农业生产资金比率只有30%~40%, 使得各级部门真正能够投资到效益部门的资金数量非常少;三是对农业投资缺乏专业的理财规划, 使得资金审批, 难以达到公平、公正和科学化, 存在一定的盲目性和随意性。四是投入农业资金的运用缺少长效、有序的规划和制度上的监督, 严重影响支农资金运用效率的提高[3,4]。

4 针对我国农业物联网产业发展的应对措施

4.1 技术支持

农业物联网的发展需要相应的技术支持, 科技是第一生产力, 农业物联网的发展首先要得到技术上的支持, 只有这样农业物联网才有可能实现。

农业技术支持包括农业环境监测、温室控制、节水灌溉、气象监测、产品安全与溯源、设备智能诊断管理等方面。农业技术支持方面大, 范围广, 还有在设施农业、农田作物、野外台站、工厂化养殖等领域示范应用科技也应该进一步扩大。还可以进一步完善形成农业环境监控物联网。应用该研究成果可针对大规模农业园区、设施农业和野外农田, 离散部署无线传感器节点, 组建无线传感器网络, 对作物生长环境、农业气象要素, 如空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等进行动态实时采集, 并通过GPRS/CDMA/3G移动通信网络实时传输至远程中心服务器, 中心服务器接收存储数据, 结合对应的诊断知识模型对数据解析处理, 以达到分布式监测、集中式管理。

4.2 政策支持

农业是弱势产业, 同时又是国民经济和社会发展的基础产业。农业经济是国民经济持续稳定快速增长的重要基石。长期以来, 我国公共财政对“三农”欠账较多, 近年来虽然加大了支农力度, 并取得显著成效, 但从总体来看, 我国农业经济发展仍很缓慢, “三农”问题依然严峻。在这一历史环境下, 如何认真贯彻落实中央提出的“工业反哺农业, 城市支持农村”的大政方针, 让有限的财政支农资金发挥出最大效益, 促进农业经济尽快走向繁荣昌盛, 为社会主义新农村建设奠定坚实的基础, 是各级政府财政部门义不容辞的职责。

4.3 提供相应的社会环境, 完善相应的资本支持

农村信贷方式单一、农民信息不畅、缺少创业资本等因素使得农村经济不能快速发展。各级政府应当积极引导通信、交通、具有农业科研实力的院校等相关科研单位与农民互利互惠;还应制订与之相适应的税收、财政政策实行惠农;应积极投资入股, 通过设立政府担保基金、财政参股等方式成立中小企业贷款担保机构, 在一定的基础上共享利益, 缓解农民创业资金问题, 有效融资, 促进农村经济发展。

4.4 农业物联网的发展需要农业金融的大力支持

完善农村融资渠道, 提高信贷资本, 为农业物联网发展企业提供资金支持, 大力发展农村信贷, 为农业物联网的发展提供强有力的金融支持。

摘要：分析我国农业物联网发展面临的主要问题, 提出相应的应对措施, 以期提高我国农业物联网发展水平。

关键词：农业物联网,问题,应对措施

参考文献

[1]沈苏彬, 范曲立, 宗平, 等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2009, 29 (6) :1-11.

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[3]张伟, 庞博, 梁海鹏.物联网技术在公共安全领域的应用初探[J].天津科技, 2012 (4) :42-45.

太湖县发展农业物联网产业的探讨 第8篇

1 太湖县农业物联网发展过程与现状

农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式, 从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。太湖县农业物联网在农业产业化发展过程中应运而生。2006年, 太湖县兴牧有限公司实施省级无公害肉鸡农业标准化示范区建设项目, 在全县推广示范肉鸡标准化生产, 到2008年底, 该公司在晋熙、城西、江塘等八个乡镇建成年饲养500万羽的标准化肉鸡养殖基地。通过与安徽农业大学技术合作, 推广使用全自动乳鸡孵化技术, 引进、示范卷帘机进行保湿帘机械化收放作业、粪便自动收集机械化和粪便污处理机械化作业。2010年该公司江塘乡标准化养殖小区被农业部认定为首批国家级畜禽标准化示范场, 为公司农业物联网建设做好技术储备和产业基础。2009年, 太湖县花亭湖绿色食品开发有限公司程岭黑猪生态养殖科技示范园区引进发酵床生态养殖技术, 在生猪养殖场安装视频监控系统, 对猪场养殖环境和生产进行全天候实时监管, 为公司生猪无公害生态养殖物联网搭建平台。2013年5月, 太湖县来兴湖农业综合开发有限公司黄岭霞润扩繁场农业物联网监控系统建成并投入运行。该公司在扩繁场内安装高清红外球机、枪机共22台 (套) , 利用电信部门光纤连接构成监控网络, 通过光纤、视频光端机和视频服务器采集信息, 实现远程掌控养殖场生猪养殖状况, 且实现了全国联网。公司与安徽省农科院兽医研究所进行技术合作, 实施兽医远程诊断。2010年到2013年间, 太湖县安徽多滴食品有限公司、帮林禽业有限公司、华源农产品开发有限公司等多家养殖和苗木生产企业, 建设各自视频监控系统, 其中, 华源公司与安农大合作组建了兴澜网络科技有限公司, 构建皖西南农林特色产品网络销售平台。至此, 太湖县农业物联网产业已现雏形。

2 对农业物联网产业发展的思考

2.1 农业物联网发展意义重大

物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。它是以感知为前提, 实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。随着世界各国政府对物联网行业的政策倾斜和企业的大力支持和投入, 物联网产业被急速催生。根据国内外的数据显示, 物联网从1999年至今有了极大的发展, 逐步渗透进每一个行业领域。可以预见, 越来越多的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉, 向物联方向转变优化已经成为了时代的发展方向。农业物联网是时代的产物, 进入新世纪以来, IT业发展迅猛加快了社会信息化进程, 我国改革开放不断深化, 科学技术更是日新月异。改造传统农业发展现代农业, 加快农业新技术与信息产业的融合是当今国际社会关注农业发展的重大课题。农业物联网通过无线网络、互联网、移动通信等各种通信网路交互传递, 从而实现对世界的感知。作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题, 都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关。农民只需按个开关, 就能种好菜、养好花。动物饲养实现远程诊断、自动调节生长环境、实时定量供食供水, 在办公室就能养好猪、养好鸡。农业物联网的实现还有利于保障农产品质量安全, 有利于农产品市场流通, 是“四化同步”建设的重要一环。

2.2 太湖县具备农业物联网产业发展的必要条件

2.2.1 农业产业做基础

传统农业, 农民凭经验、靠感觉从事种植、养殖, 采取粗放式生产管理, 劳动力成本大, 资金技术投入较少, 产量、品质受到多种因素制约。而现代农业实行技术精深化、管理集约化、生产规模化, 投入大、产出高, 因而对生产的各个环节都不能掉以轻心, 比如设施农业生产基地, 瓜果蔬菜该不该浇水?施肥、打药怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度如何实行按需供给?这一系列问题, 采用人工或半机械化作业, 都是费时费力的。如果使用信息化智能监控系统就能实时定量满足作物各种需求。大规模养殖场所对现代化、信息化技术及设备的渴求, 尤其显得迫切。农业物联网的产生与建设需求, 与农业现代化的发展是分不开的, 农业产业化发展是农业物联网产业的基石和催化剂。太湖县现有农业产业化龙头企业157家, 其中省级9家、市级52家, 有各种农民专业合作社540多家, 已注册的家庭农场35家。近年来, 县委县政府出台一系列奖励扶持政策, 且不断加大对农业产业化企业帮扶力度, 农业产业化发展呈方兴未艾之势。更有来兴湖公司等企业在农业物联网建设上进行有效探索, 未来太湖县农业物联网产业前景向好。

2.2.2 信息化工程提供平台

农业物联网大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。由此可见, 信息化发展是物联网产业发展的关键要素。太湖县电信、移动通信已覆盖全境, 互联网也覆盖所有乡镇及畈区村组, 为建设农业物联网架构了基本信息平台。

2.2.3 农业科技支撑

有了基础与平台, 关键是如何搭建与使用。从农业生产技术上来讲, 在农业部门的不懈努力下, 特别是近年来通过实施全国基层农技推广示范县、农技推广补助项目, 农业新品种、新技术配套集成技术、农业节本高效栽培技术、农业轻简栽培技术、设施农业生产技术、畜禽标准化养殖技术、农产品安全生产技术等先进农业技术得到了广泛推广应用。随着农村一些新型农业生产经营主体的涌现, 农技推广服务的着力点与服务主体也随之转移, 农业科技的推广应用同样能为农业物联网产业发展提供科技支撑。

3 发展县域农业物联网产业的途径与举措

3.1 政府主导

农业物联网是信息技术与现代农业融合的新鲜事物, 是多学科技术的集成, 兼具系统性和整体性。农业是个古老产业, 具有地域性、季节性和多样性, 这就决定了信息技术改造传统农业的复杂性和艰巨性, 也意味着政府介入农业物联网产业发展的必要性和重要性。政府主导作用从三方面强化。其一, 战略上重视。全球信息化的高速崛起, 时间不等人, 落后就挨打。政府应做好规划, 出台相关政策和法律法规, 鼓励支持物联网产业。其二, 资金上扶持。在基础理论性研究和探索性示范方面加大投入, 先行者先支持, 成功一批示范一批。其三, 市场要掌控。物联网先进性与风险性共存, 决不可一窝蜂地无条件盲目发展。各地根据各自经济、社会及农业发展水平和产业特点, 分别以设施农业与水产养殖、农产品质量安全全程监控和农业电子商务推进、大田粮食作物生产监测为重点领域开展试验示范, 力图探索形成农业物联网可看、实用、可持续的推广应用模式, 逐步构建农业物联网理论体系、技术体系、应用体系、标准体系、组织体系、制度体系和政策体系, 分区、分阶段推广应用。2013年, 安徽省和安庆市政府相继制订了《促进现代农业发展的若干政策》, 对年度建成应用农业物联网工程的农业企业进行奖励补助。政府的鼓励政策起到了很好的导向作用, 地方政府理应制订相配套措施加以推动促进。

3.2 示范引导

2013年太湖县来兴湖农业综合开发有限公司在其生猪扩繁场建成了兽医远程监控网络, 并全国联网。建成后, 人不到场, 通过网络 (电脑、手机) 就能随时看到生猪养殖状况, 能及时发现问题采取措施。该公司使用情况表明, 实施兽医远程诊断可有效遏制病畜送检过程中造成疫病蔓延隐患, 提高诊断速率和效率, 有利于畜禽疫病的快速诊断及时指导、正确防治和有效控制。但还有诸多需要改进的方面, 如猪舍温度、湿度录入传输, 环境参数传输与控制等人工模式, 可革新为自动模式, 还可进一步实行精准投喂、模拟生长、有机生产、安全屠宰、健康销售等, 在全县率先示范物联网生猪养殖产业。此外, 太湖县还要争取安徽省大田生产物联网试验区项目, 建设大田作物农情监测系统, 以大田作物“四情”监测为重点, 通过远程视频监控与先进感知相结合的农情数据信息实时采集、高效低成本信息传输和计算机智能决策技术的集成应用, 实现大田作物全生育期动态监测预警和生产调度。同时, 还要加强农产品网络销售平台建设, 以太湖县华源公司在建的“皖西南农林特产品网络销售平台项目”为基础, 开发大别山农产品电子商务中心, 加快农产品电子商务与农产品追溯系统的尝试融合, 搭建农产品产销服务信息平台, 把皖西南大别山优质农林特色产品推销到全国乃至全世界。建设和利用好“安徽省级太湖熙岸农业科技示范园区”有利时机, 在条件较好的大棚, 安装电动卷帘、排风机、电动灌溉系统等机电设备。工作人员可通过手机或电脑登录系统, 控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关;也可设定好控制逻辑, 系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备, 实现远程控制。

3.3 市场运作

市场是产业发展的催化剂, 更是产业生存壮大的鉴别剂。在市场说了算的时代, 市场需求是基础。农业物联网建设在政府主导和示范引导下, 有计划、有步骤、分阶段实施。各地要结合自身条件, 根据市场需求, 鼓励而不盲动、支持但不包揽, 最终让市场优胜劣汰。

摘要：农业物联网产业是将信息技术植入农业产业的网络工程, 太湖县农业产业化为发展物联网搭建了基础平台, 通过分析太湖县农业发展现状和发展农业物联网产业条件, 提出政府主导、示范引导、市场运作的发展途径。

农业物联网发展 第9篇

农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式, 从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

1 基于物联网的农业应用

1.1 农业大棚物联网信息系统

在农业大棚控制系统中, 物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、离子传感器、生物传感器、CO2传感器等设备, 检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数, 通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中, 保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络测量来获得作物生长的最佳条件, 可以为温室精准调控提供科学依据, 达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

1.2 基于物联网农产品物流信息系统

基于物联网农产品物流信息系统以现有的产地管理、生产管理和检测管理等各种信息系统为管理平台, 结合RFID电子标签, 以产品追溯码为信息传递工具, 以产品追溯标签为表现形式, 以查询统为服务手段, 实现农产品从生产基地到零售市场的全过程质量监管。

1.3 智慧农业信息管理系统

智慧农业管理系统集成网络地理信息系统、物联网监控管理系统, 可实现数据共享和动态数据服务。智慧农业管理系统以一定物理模式和逻辑模式的形式进行架设。具体涉及:遥感影像或相关图像的处理与分析, 包括高分辨率的遥感影像及其它以图像方式提供的各类数据;地物的空间模型, 包括对象、地形、环境、网络和拓扑关系等;属性信息管理, 即动、静态数据管理;空间分析, 包括缓冲区、测量、等值线及地统计分析与图表等;应用程序, 包括服务器和客户端程序, 以实现农业生产管理平台的系统功能;其它附属功能, 统计分析等。此系统在功能上可实现农产品信息查询与发布、专家决策知识库优化决策与分析, 达到信息、技术和网络的高效结合, 最终实现农业智能化控制管理。

1.4 物联网感应的智能农业灌溉系统

由无线传感节点、无线路由节点、无线网关、监控中心四大部分组成, 通过ZigBee自组网, 监控中心、无线网关之间通过3G进行墒情及控制信息的传递。每个传感节点通过温湿度传感器, 自动采集墒情信息, 并结合预设的湿度上下限进行分析, 判断是否需要灌溉及何时停止。

2 烟台农业物联网发展可行性分析

2.1 具备一定物联网产业基础

烟台是电子元器件制造和信息产品重要生产基地, 其电脑和手机生产方面具有极大优势, 在集成电路制造配套材料研发和生产具有优势, 拥有一批从事集成电路专用金丝、硅铝丝、框架、封装材料、硅单晶材料、电解铜箔及覆铜板等配套材料生产的优势企业。贺利氏招远贵金属材料有限公司是国内最大的键合金丝生产企业, 占国内市场的大部分份额。招远金宝电子有限公司铜箔和覆铜板产能、品质及市场占有率均位居行业前三位。RFID (射频识别) 产业已具备芯片设计与封装、读写器产品制造和应用系统集成等研发生产能力。

2.2 具备较为优势的物联网设备研发能力

烟台是省级电子信息高技术产业基地, 拥有物联网前沿研究和技术创新的科技优势。中国农业大学 (烟台) 、烟台大学、东方电子等在农业装备、自组网技术、高分辨率对地观测技术、传感器核心芯片与RFID芯片设计等领域具有较强实力;中国航天513所在物联网技术军转民应用方面具有较强优势和较大发展潜力。

2.3 信息化设施基础扎实

近年来, 烟台按照建设“国际先进、国内一流”通信枢纽要求, 开展了骨干传输网、3G (第三代移动通信) 网络、无线城市、互联网网际同城直联、数据存储设备、高性能云计算等重大基础工程建设, 初步形成了满足数据可靠传输和智能处理的基础体系, 为农业物联网产业发展提供了必要的基础和条件。

2.4 烟台物联网应用基础

烟台市水利部确定的首个国家级节水灌溉示范市, 在物联网农业智能灌溉系统应用方面卓有成效。烟台苹果全国闻名, 率先在国内开展了苹果果品安全溯源系统的推广应用, 同时烟台的数字城管、智能交通、现代物流等物联网试点应用并取得初步成效, 为更大范围开展物联网综合应用, 以市场换投资推动产业聚集发展奠定了基础。

3 烟台物联网产业的薄弱环节

3.1 缺乏具有龙头带动作用的企业

纵观目前烟台农业物联网应用, 主要集中在农信通、农业信息发布、农业气象发布的单向广播, 是政府主导型的农业推广模式, 反观企业应用较匮乏, 缺乏创新能力强、带动作用大、具有国际影响力的骨干龙头企业, 农业企业应用物联网驱动力不强。

3.2 农业物联网尚未形成完整产业链

烟台农业物联网应用分散、集成度不高, 缺少跨部门、跨领域的综合应用, 上下游产业尚未形成完整的产业链, 科技成果尤其是军转民技术的产业化水平还不高, 不能满足物联网应用发展的需要。

3.3 农业物联网公共技术平台不足

目前, 农业信息化成果主要集中在烟台农业信息网, 应用以建设农业门户网站, 推广农业信息为主, 在公共技术平台方面供给不足, 农业企业自身技术创新和生产制造成本较高, 导致农产品成本上涨。

4 烟台发展物联网农业的应对策略

4.1“自主创新与农业科技引进相结合, 集成应用, 培育产业”的发展模式

4.1.1 自主创新与科技引进相结合, 重点突破农业专用传感器技术难题。

紧紧围绕发展烟台现代农业的重大需求, 重点突破农业专用传感器瓶颈性科学技术难题与新产品开发、农业传感器网络、智能化农业信息处理等一批重大共性关键技术, 构建适于推广应用的重大技术、产品和应用系统示范原型。

4.1.2 集成已有共性关键农业物联网技术, 加快科技转化为农业生产力。

集成信息技术领域已有共性关键技术产品和农业领域多年来积累的无线传感器网络技术研究成果, 着力开展面向产业应用的示范试验研究, 构建产业化推广应用模式。

4.1.3 寻找突破口, 培育农业物联网新兴产业。

培育一批农业物联网相关新兴产业, 如农业传感器产业、农业物联网软件产业等, 提供产业技术支撑和资金支持, 加快转变农业发展方式, 提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率, 增强农业抗风险能力、国际竞争能力和可持续发展能力。

4.2 以智能大棚为切入点

智能大棚物联网技术相对已经比较成熟, 应用起来成本较低, 针对特色蔬菜和花卉植物的产业化生产, 在集约化和设施化程度较高的地区, 推进基于物联网技术的智能化监测和自动化控制系统的应用示范, 开展智能化生产决策支持系统和生产管理系统、空间决策支持和自动化控制等现代信息技术的农田作业、良种工程、农作物栽培管理、测土配方施肥、病虫防治等方面的应用。

4.3 加强烟台果业物联网应用示范, 培育龙头企业

以烟台苹果种植为龙头, 加强烟台苹果生产过程物联网技术的应用基础研究, 包括产前的生产资源采集、评价和分析、信息管理与数据库建设等基础性研究, 产中阶段的作物生长模拟系统、环境信息监测与分析、质量控制等智能化研究与应用, 产后阶段的作物品质分析与控制、农产品质量安全控制与溯源技术等研究与应用。

4.4 建设和推广病虫害检测与预报公共物联网平台

推广集传感器、自动监测、自动控制、移动通信等一体化的设施监测系统, 进一步加强重大动植物疫病的监测和预警工作。建立全市重大动植物疫病检测预警与控制技术服务平台, 研究重大动植物疫情监测和应急处理信息系统、动植物标识及疫病可追溯信息系统, 健全饲料安全信息管理系统, 开展农产品质量安全管理物联网技术示范。加速农产品质量安全信息化建设, 提升农产品质量安全检测能力和监管能力, 增强农产品安全事件的处置能力。

4.5 建立综合农产品溯源管理基础平台

在苹果安全溯源示范应用的基础上, 扩大基于RFID标签的农产品安全可追溯物联网体系建设, 建成全市统一的综合农产品溯源管理基础平台、数据资源平台和呼叫服务平台, 实现对食品生产、流通过程的全程追溯和安全监管。

4.6 建立和推广农业物联网数据接口标准体系

针对目前农业育种, 大棚, 农机管理施肥不同环节有不同的应用, 原来应用是独立的, 集成应用就涉及各系统的接口标准问题, 建立农业物联网的数据接口标准体系, 作为地方标准予以推广实施。定义传感网网关, 规范网关应用层数据格式, 在这个网关里面所有数据格式, 包括怎么表示每一个设备都在这个协议里面做了规范, 适应规范设备可以很容易接入到这个平台, 做到智能化, 可以进行自识别、适应、接入。统一设计农业物联网信息化服务平台, 打造一个行业共性服务平台, 基于这样共性服务平台面向不同应用场景做他业务门户, 通过这样设计服务整个烟台农业信息化。

4.7 大力加强低成本农业信息服务终端产品的开发和服务

针对目前信息公路到了村头和信息服务难入户的困境, 要加快低成本、简单实用、方便快捷的信息服务终端产品的研发和推广应用, 降低农业和农村信息化服务成本, 让农民看得到, 用得上。重点建设无线网络视频点播系统、农业信息远程双向视频诊断系统、无线农业远程培训系统、移动农业信息服务系统等, 以加速培养有文化、懂技术、会经营的新型农民。

4.8 探寻适合烟台农业的物联网商业模式

农业还是一个低附加值的行业, 通过大量物联网传感设备, 把农业信息采集上来, 能够做一些远程控制, 我们投入产出, 带来经济附加值能不能和投入相适应, 这个商业模式应该怎么收费, 是大棚拥有者付费还是政府买单, 还是运营企业、集成企业买单, 商业模式怎么收, 每个月怎么收钱, 什么模式收钱有待我们探讨。

参考文献

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[7]望勇、夏宁、李泽等, 射频识别技术及在农产品质量安全中的应用[J].广东农业科学, 2008 (3) :84-85.

农业物联网发展 第10篇

关键词：农业,物联网,评价体系,综述,构想

物联网(internet of things,Io T)的概念自1999年由麻省理工学院的Ashton教授提出以来,其在农业领域的应用逐渐深入,形成了农业物联网及其应用。农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用,是用各类感知设备,采集农业生产过程、农产品物流以及动植物本体的相关信息,通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网传输,将获取的海量农业信息进行融合、处理,最后通过智能化操作终端,实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务[1,2,3,4,5]。目前,物联网技术已经在农业生态资源环境监测、动植物生命信息感知、农业机械装备作业调度和远程监控以及农产品与食品质量安全追溯等领域得到推广应用,加快转变了农业发展方式,推进了农业科技进步和创新,提高了土地产出率、资源利用率和劳动生产率。

农业物联网发展涉及社会、经济、科技、市场等多个方面,受到基础设施建设、技术应用以及产业发展等多个因素的影响,这决定了构建农业物联网发展评价体系的复杂性。只有客观清晰的分析影响农业物联网发展的关键因素和应用效果,才能制定出合理的促进农业物联网发展的战略和措施。目前,国内学者关于农业物联网发展水平的量化考评研究基本没有,相关研究大多集中在物联网、信息产业、信息化、智慧城市评价等领域,并取得了一定的成果。本文对信息化、物联网相关领域评价体系进行了总结和梳理,进而尝试性地搭建了农业物联网发展评价指标体系,以期为农业物联网发展的科学评价提供参考。

1 相关评价指标体系分析

1.1 物联网产业发展评价体系

周晓唯和杨露[6]基于主成分聚类分析方法,通过对物联网产业发展影响因素的分析,选取具有代表性的8个省,从产业发展潜力层面进行了物联网产业发展能力的排序及综合评价研究,并利用聚类分析的方法将选取的目标省份按照物联网产业发展潜力分为3类,通过分析论证了物联网产业发展的现时情况及趋势。文中分析的物联网产业发展潜力的影响因素有生产要素指标、需求状况指标、相关产业及支持产业指标、企业战略、组织结构与竞争状况指标和政府指标5大类。张雁等[7]提出了一种物联网安全威胁危害度计算方法,建立的物联网安全威胁危害性指标体系第一层由应用层影响、传输层影响、感知层影响和无形影响组成。廖伟[8]通过分析我国物联网发展现状和特点、制约物联网发展的影响因素,构建了我国物联网发展评价体系,构建的我国物联网发展指数由网络发展水平指数、装备水平指数、研发能力指数、发展效果指数4个分类指数构成,并采用综合评价法对指标体系进行计算,对我国物联网的发展情况做了实证研究。何佳泓和郑淑荣[9]在综合梳理我国信息产业发展水平指标体系研究成果的基础上,从物联网产业网络发展水平、装备水平、研发能力、市场应用水平、总量水平构建了包括18个二级指标的物联网产业发展水平指标体系。

1.2 智慧城市评价指标体系

国内学者李健等[10]、顾德道和乔雯[11]、孙静和刘叶婷[12]、杨京英等[13]分别从不同的角度提出了智慧城市发展水平评价指标体系,在这些指标体系当中,一级指标多集中在智慧基础设施、智慧应用、智慧产业、智慧人群、智慧服务等方面。2011年7月上海浦东“智慧城市指标体系1.0”正式对外发布,成为国内首个公开发布的中国版智慧城市指标体系,该指标体系包括智慧城市基础设施、智慧城市公共管理和服务、智慧城市信息服务经济发展、智慧城市人文科学素养、智慧城市市民主观感知等5个维度,共19个二级指标和64个三级指标构成的指标体系。国脉互联智慧城市研究中心对智慧城市发展水平研究,发布了《第二届(2012)中国智慧城市发展水平评估报告》,报告构建的中国智慧城市发展水平评价指标体系包括智慧基础设施指数、智慧应用指数、智慧产业指数、智慧治理指数和智慧保障力指数,为农业物联网发展评价指标体系的构建提供了借鉴。

1.3 电子信息产业发展评价指标体系

杨建华和卢波[14]从电子信息产业的特征入手,在坚持系统性、动态性和可操作性、定量与定性相结合以及选用通用指标等原则下,结合专家咨询,制定了电子信息产业发展评价指标体系,一级指标包括经济能力、技术创新与扩散能力、环境支撑能力和持续发展能力4个指标构成,通过专家意见法确定各评价指标的权重,相关实证计算显示,对处于同一起跑线上的地区,发展前景和潜力更为重要,而技术创新与扩散的权重说明了它的重要的作用,环境支撑则是通过对技术创新与扩散的推动来发挥作用的。

1.4 信息化发展评价指标体系

1)信息化发展指数(Ⅱ)。信息化发展指数(Ⅱ)从“基础设施、产业技术、应用消费、知识支撑、发展效果”5个方面测量国家信息化的总体水平,对国家信息化发展状况做出综合性评价,从而为“十二五”期间准确把握我国及各省份信息化发展水平和发展进程提供科学的、量化的依据。信息化发展指数(Ⅱ)可以综合性和概括性地评价与比较国家及地区的信息化发展水平和发展进程。对信息化发展指数横向的比较,可以较全面、准确地反映各个国家或地区信息化发展的现状及其地位;通过纵向比较,能够反映一个国家或地区信息化的发展进程和变化特征。

2)农村信息化水平评价指标体系。刘世洪[15]在整理了国内外信息化测度理论和方法的基础上,从农村信息资源、农村信息基础设施、农业信息技术应用、农业信息产业、农村信息人才和农村信息化外部环境6个方面提出了我国农村信息化测评的指标体系和方法。

3)农业信息化水平评价指标体系。刘利永和李道亮[16]根据我国农业信息化的特点、信息经济的测度理论及相关专家意见,在注重科学性、系统性、可操作性、实用性等原则的基础上,从农业信息化发展环境、农业信息化基础设施、农业信息资源建设、农业信息化人才、农业信息化技术应用5个方面,选取了18个具体的评价指标。

1.5 农业物联网技术应用的需求评价

储成祥等[17]和彭志莲[18]就我国农业信息化中的物联网技术进行了应用需求评价与对策研究,提出农业信息化中物联网技术需求评价指标主要包括:精准施肥、生态环境监控、气象监测、节水灌溉、智能温室、病虫防灾、健康养殖、动植物生长监测、产品分拣、物流配送、农产品质量安全追溯、智能装备、远程服务等,并通过调研和因子分析等方法进行基于物联网应用需求评价研究。

2 农业物联网发展现状和制约因素

2.1 国内外农业物联网发展现状

物联网技术在农业领域中的应用主要在于设施农业、水产养殖、畜禽养殖和大田作物4个领域,应用环节上主要集中在农业资源利用、农业生态环境监测、农业精细管理、农产品与食品质量安全管理与追溯、农产品物流等6大环节,其中农产品质量安全追溯、农业环境监测等领域的应用最为成熟。在农业资源监测和利用领域,美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,并将其结果发送到各级监测站,进入信息融合与决策系统,实现大区域农业的统筹规划。我国主要将GPS定位技术与传感技术相结合,实现农业资源信息的定位与采集;利用无线传感器网络和移动通信技术,实现农业资源信息的传输;利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。

在农业生态环境监测领域,美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。例如,美国已形成了生态环境信息采集—信息传输处理—信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统,建立了农业部至各省重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统,实现对农业环境信息的实时监测。融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。

在农业生产精细管理领域,美国、澳大利亚、法国、加拿大等一些国家在大田粮食作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制、果园生产不同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水产精细化养殖监测网络和精细养殖等方面应用广泛[19]。我国在涉及田间环境土壤信息获取联合收获机自动测产、农田作物产量空间差异分布图自动生产和农业机械作业监控等大田粮食作物生产方面;在设施农业环境数据采集、发布,调控等设施农业生产方面;在果园监测、水肥控制、节水灌溉自动化等果园精准管理方面;在养殖环境监控、健康养殖等畜禽水产养殖等方面研发了一批系统,且应用成效显著。

在农产品安全溯源领域,国外发达国家在动物个体编号识别、农产品包装标识及农产品物流配送等方面应用广泛。如加拿大肉牛2001年起使用一维条形码耳标,目前已过渡到使用电子耳标。2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统,利用RFID标签,实现对农产品流通管理和个体识别。我国开展了以提高农产品和食品安全为目标的溯源技术研究和系统建设,研发了农产品流通体系监管技术。如北京、上海、南京、四川、广州、天津等地相继采用条码、IC卡、RFID等技术建立了农产品质量安全溯源系统。浙江大学、北京市农业信息技术研究中心等单位研究开发了车载端冷链物流信息监测系统。

2.2 我国农业物联网发展制约因素

一是技术标准体系建设滞后。现有农业物联网技术标准还很零散、缺失和不统一,相关工作标准、管理标准和技术标准的缺失已成为影响农业物联网发展的首要问题,标准制定与市场应用结合程度不够,导致物联网市场分割,制造和服务成本偏高,信息的采集方式、传输协议类型、平台的接口和人机交互接口等方面还没有统一的技术标准[20],进一步影响农业物联网技术产品大规模推广。李中民[21]和唐亮[22]认为物联网技术能力不足、物联网行业标准制定滞后是导致物联网产业难以发展壮大的根本原因。

二是核心、关键技术产品缺失。总体来看我国农业物联网在关键设备和核心理论的研发上还处于初级阶段,尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网技术与理论体系。物联网在农业方面的应用还不成熟,农业物联网的核心技术还有待攻克,其应用和推广还有许多问题有待完善和解决,传感器等关键技术仍存在瓶颈[23,24]。龙燕和韦运玲[25]指出技术产业的不成熟、标准的不统一、网络安全问题、IPv4地址的短缺,影响着接入网中“物”的数量、应用市场“小”,投入大回收低,降低了运营商的投资热情这些都是阻碍物联网发展的因素。

三是资金瓶颈制约严重。当前农业物联网存在着投入大、利益产生及其附加值滞后、农户和一般企业不愿参与的情况,这一现状决定了农业物联网发展初期资金瓶颈制约严重,仍需要政府资金扶持和大型企业的前瞻性投入[24]。

四是成熟的商业化模式缺失。张研[26]认为电子标签贵、读写设备贵是导致农业物联网难以大规模商业化应用的主要原因。刘渊等[4]认为构建合理的商业模式,需解决物联网应用投资有风险、国内缺乏核心技术、高端产品被国外垄断、成本高、产业链不完善等问题。

五是产业发展滞后。目前我国物联网处于技术研发与应用试验的交接阶段,农业物联网技术应用总体处于试验示范阶段,基础芯片等关键器件的研发和制造能力薄弱,规模小而分散,农业传感、控制设备等物联网关键技术产品难于实现批量生产,导致产品价格高、市场不完善等[3]。如一个湿度传感器要数百元,一个土壤水分传感器要1 000多元,一个温室全部环境参数传感器要在1万元左右,对于农民来说仍然是笔很大的投入,所以目前农业物联网应用还主要集中在一些科研院所、农业企业及政府推动的项目中,产业化应用仍十分滞后。

六是政策法规不健全。农业物联网涉及各行各业、产业链的多线交叉,其发展缺乏相关政策和法规的指导与支持。

3 农业物联网发展评价体系构建

3.1 农业物联网发展指数的定义

农业物联网发展指数是一个评价农业物联网总体发展水平的综合性指标,用来衡量农业物联网技术发展水平及其对现代农业的促进作用的综合指数,为农业物联网发展方向和国家相关政策支撑提供重要的参考依据。

3.2 指标体系的建立原则

1)科学性与可操作性相结合。从农业物联网概念、技术研发、产业发展和应用效果等出发,选取反映农业物联网发展水平的系列指标构建综合指数评价体系,体现科学性原则,保证测度结果的客观性和真实性,并使指数的计算方法更科学合理。在考虑具有科学性的基础上,不仅要使选取的指标能客观地反映发展进程,而且还要求所设指标能够获取较为准确的数据,使得量化的评价与监测可以进行。

2)完备性与简明性相结合。农业物联网发展指数精选出来的系列指标具有概括性和综合性,能够用尽可能少的指标来反映农业物联网发展水平。既要做到能够全面反映农业物联网发展的方方面面,还要从广度和深度两个方面对农业物联网发展进行评价,在保证评价质量的前提下,指标体系应简单明了,指标间避免相互重复,坚持指标少而精的原则。

3)数据的可比性与可获得性。指标选取时,要做到数据的可比性,主要采取绝对数据指标相对化的方法进行处理,即尽量避免采用绝对总量指标,因为地区发展基础水平不同,绝对数据的指标不具可比性。考虑到这一评价体系的应用和目标,指标数据来源应尽可能使用具有公开性及可获得性的数据,这样才能有效保证评价指标本身的公正、公开和科学。

3.3 指标的选择与说明

前文中表述了与物联网相关的产业和技术发展评价指标体系,这为构建农业物联网发展评价指标体系提供了参考和借鉴。根据指标体系的构建原则,并结合已有相关研究,本文确定了农业物联网发展评价体系的4个一级指标及20个二级指标(表1)。

1)农业物联网发展基础设施。由农业物联网的概念可以看出,农业物联网的发展跟互联网是不可分割的,网络是农业物联网发展的基础,网络的发展水平直接制约物联网的发展水平。结合农业物联网发展的关键影响因素,选择农村每百户家庭计算机拥有量、农村宽带入户率、农村IPv6数量和农村每百户家庭移动电话拥有量作为评价基础设施建设水平的指标。农业物联网的应用集中在广大农村地区,因此农村互联网发展水平和宽带接入水平直接制约农业物联网的发展。基于互联网的各种农业物联网应用正在迅猛发展,由此带来的农业物联网终端接入量急剧膨胀,IPv6带来的巨大的地址空间和端到端通信特性为物联网的发展创造了良好的网络通信条件和能力拓展。

*反应物联网技术对农民生活的影响。

2)农业物联网产业发展水平。从网络结构上划分,物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层位于最底层,是物联网的数据和物理实体基础,感知层中的基本硬件包括各类传感器、RFID标签、GPS和识读器等基本标识和传感器件。农业物联网是运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、营养传感器、光传感器、CO2传感器等设备获取土壤、水、大气和生命信息等以及应用面向精准农业的无线传感器网络关键技术,实现农业的智能化、精准化和现代化。

2014年全球物联网及传感器产业保持活跃态势,产业规模与市场空间不断扩大,产业化应用逐步深入,技术创新与结盟发展趋势明显。据工业和信息化部数据,2014年我国整个物联网的销售收入达到6 000亿元以上,物联网产业发展的综合增长率达到了30%以上,发展势头强劲。目前,我国农业信息产业正处于产业成长期初期阶段,其中2014年产业成熟度约为0.405,人均GDP为7 575美元,农业信息产业技术特征表现为农田信息快速获取与农情监测技术、智能农机具、农业物联网技术及装备等在经济较发达的地区、粮食主产区得到推广及熟化应用,技术进步迅速并且日益成熟,农业物联网产业在整个农业信息产业结构中的作用和影响明显扩大。本文从农业物联网涉及的核心产业和相关产业出发,选取传感器行业市场规模、RFID市场规模、农业机械总动力、电子信息产业产值、农林牧渔专用机械总产值这5个指标考量农业物联网产业发展水平。

3)农业物联网发展知识支撑能力。知识是创新能力的内在决定因素,提升创新能力离不开知识的支撑。农业信息技术产品研发需要强大的科技创新体系支撑,农业机器人、植物工厂、农业航空植保、农业传感器等重大、前沿技术的研发攻关,离不开坚实的科技后盾。目前,农业物联网行业尚处初期阶段,针对农业物联网行业的统计数据有限,尤其是体现物联网研发能力的数据缺乏。本文采用农村人口受教育程度、全国农业R&D投入经费比重、全国农业R&D人员比重、大中型高新技术企业有效发明专利、全国农业科研院所和教育机构数量体现农业物联网发展的知识支撑能力。

4)农业物联网技术应用效果。应用效果是物联网发展最直观的价值体现,市场应用水平也是影响物联网发展的重要因素。但是农业物联网技术应用取得的效果目前没有相关的数据可以量化衡量。因此,本文计划采用抽样调查结合典型案例分析的方法对农业物联网应用效果进行量化评价。指标主要针对农业物联网技术应用前后土地产出率、资源利用率、劳动生产率的变化情况体现。此外还考虑应用射频标签使用率、农村社会服务信息化、农村智能电卡安装率等指标进一步体现农业物联网给农业生产、农村发展和农民生活带来的变化。

4 建议

为了从宏观上了解近年来我国农业物联网的发展情况,本文尽可能选择农业物联网发展关键环节和具有代表性的指标建立农业物联网发展评价体系。鉴于农业物联网的统计数据缺失,上述指标数据的可获性和准确性还有待商榷。因此,在实际操作中可能会采用主观赋值和统计数据相结合的方法确定基础数据,测算我国农业物联网发展指数。

此外,我国已经开展了农业物联网区域试验工程并取得了一定成绩,作者考虑下一步从国家与国家之间、国家省市之间的角度进行区域农业物联网发展指数横向比较,解析不同发展水平的特征及影响因子,为制定区域农业物联网发展差异化政策提供理论依据。

4.1 加快明确农业物联网概念和内涵

由于目前有关农业物联网的概念和内涵还没有达成统一认知,导致农业物联网发展评价缺少坚实的理论基础。因此,为更加科学衡量农业物联网发展水平,应从学术上和实践上对农业物联网概念、内涵进行深入研究,合理界定农业物联网的内涵、特征、阶段和技术体系,揭示农业物联网产业发展阶段,丰富和完善农业物联网发展理论,为科学评价农业物联网发展水平奠定理论和实践基础。

4.2 加快建立农业物联网信息采集体系

明确农业物联网产业发展体系,制定农业物联网数据采集规范,在全国范围内布设农业物联网发展数据采集点,在农业各行业和农业物联网产业相关的其他各行业建立数据采集渠道,不定期监测我国农业物联网发展态势,为测评农业物联网发展水平提供数据支撑。

4.3 深入研究农业物联网产业发展模式

安徽：物联网引领农业新时代 第11篇

运用物联网技术监测苗情，是安徽省农业物联网建设的一项重要内容，属于小麦“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测调度系统的范畴。目前，该系统一期项目基本建成运行，在20个粮食主产县建立了监测点，可以实时远程采集在地小麦长势视频和环境参数，并进行快速分析和诊断。

作为农业部确定的农业物联网区域试验工程大田生产物联网试验区，安徽省采取统一领导、部门合作、顶层设计、整体推进、试点示范等措施，加快实施农业物联网工程，让物联网成为农民的“千里眼”和“顺风耳”，成为推动农业现代化的加速器。

“2012年，省和有关县政府共筹措专项资金5080万元，相关单位也积极整合项目资金支持农业物联网建设。”据安徽省农委有关负责人介绍，目前，安徽省农业物联网综合服务平台初步形成硬件支撑能力，基本具备数据控制、企业应用、远程教育、综合服务等功能。同时，还同步开展了农业物联网技术研发、标准制定、理论研究和人才培训工作。

现在，安徽省农业生产指挥调度平台可以连接省农委视频会议系统、小麦“四情”监测调度系统和农业物联网工程各示范县综合服务平台，进一步完善后，可采用远程化、可视化、网络化手段对全省农业生产和抗灾救灾工作进行专家会诊、科学决策和快捷高效的指挥调度。

在全省23个示范县中，大部分农业物联网综合服务平台、农业生产指挥调度中心、农业物联网应用系统等项目已经建成运行。在涉及粮油、畜牧、渔业、茶叶、蔬菜、水果、电子商务、农机等行业的各个示范点上，农业物联网正展现出科技与智慧魅力：

农业物联网发展 第12篇

执着于农业物联网技术探索和发展的中国农科院孙忠富博士及他们的科研创新团队, 成为了我国最早涉及该领域的专家群体, 他们近几年在农业领域的探索研究和实践应用, 均取得了实质性的进展, 为农业物联网技术的发展提供了丰富的经验, 同时也积累了先进的技术。

科技的发展是在频繁流动中互相促进的, 如今, 在物联网领域积累了一定经验技术的孙忠富博士希望能参与到更广泛的技术交流中, 和世界各地的同行们建立联系、建立沟通以便在将来建立合作;同时, 一直致力于将物联网技术产业化的他, 也希望将所取得的鲜活技术经验得到更大推广, 实现更大社会效益。

孙忠富博士是我国著名的农业环境控制与信息技术应用专家, 现任职于中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 任农业部信息化创新团队专家、农业部行业项目首席科学家。孙忠富博士长期从事设施农业环境控制、农业灾害监测与防控、农业信息技术应用等方面的研究与开发, 近年来率先开展农业物联网的研究与应用。主持和参加国家“863”计划、国家自然科学基金、农业部行业科研专项、国家科技攻关和支撑计划、科技部仪器升级改造等科研项目20多项。

物联网解决三个需求:感知、传输、应用

孙忠富介绍, 农业信息技术应用与发展时间不算太短。上世纪80年代, 我国设施农业取得了一定的发展, 设施农业它追求的就是自动化监控与智能化管理, 在农业信息技术发展的最初阶段, 设施农业成为最重要的载体。上世纪80年代以后, 这样的技术快速发展, 90年代发展得更快, 21世纪, 这种势头一直突飞猛进。孙忠富解释说, 这是因为我国随着农业现代化发展的要求, 特别是信息化技术自身的发展、信息技术广泛地应用到现代农业或设施农业上, 在一定程度上又促进了信息化发展。

孙忠富说, 另外就是精准农业, 它是要求对大田作物的种植实现精准化的管理, 特别是水肥, 什么时候施肥啊、浇水啊, 提出的是一种“因需管理”根据作物的需求、根据地块的差异进行管理。因为农田分布广, 每个地块营养水平不一样, 作物长势和水分条件不一样, 所以这就需要根据具体情况, 针对性地进行个性化的管理, 这就是精准农业的需求。这种个性化的需求也是需要信息技术、传感技术、网络传输技术。接着, 孙忠富博士讲到, 物联网是发达国家逐步形成的一种理念, 我国真正全面的被人们认识实际上大约是在2009年左右, 这个概念一提出, 很快上升到国家重大战略发展产业的高度, 成为了继计算机、互联网之后的第三个信息化浪潮。

孙忠富介绍, 现在物联网技术发展很快也是如此, 有着巨大的发展与应用空间, 具体到农业领域方面, 由于农业领域自身的特点:分布广, 面积大, 问题复杂, 所以很难管理。怎么样获取农作物繁杂的信息, 也包括气象、土壤等各种参数信息, 这些信息的获取和监测, 将能够提高农业的管理水平, 提高防灾减灾能力, 然后怎样根据这些信息去精准地管理控制整个生产过程, 这个意义是非常重大的。这就是农业物联网技术的必要性。

整个物联网系统要解决三个层面上的需求。第一个层面, 就是“感知”。我们用物联网的技术, 相对来说就可以全面、准确的、快速地感知我们农业整个生产过程中一系列重要的信息, 这些信息, 我刚才讲到了, 是和农业紧密联系的信息, 比如作物生长环境中的光照和水份等, 我们应该全面地了解和感知到, 因为这些信息影响作物的生长发育, 也影响灾害的发生等。

第二个层面, 是“传输”。当我们感知到了诸多数据和信息, 之后就涉及到了怎么去传输。农业的现场都是远离社区的, 远离办公室, 而政府部门的管理人员他也不在生产现场, 这些信息呢, 还得让他们知道, 让他们了解这些信息, 另外科学家及研究人员也需要快速、准确地了解到信息。这就需要网络的技术传输过来, 这就是物联网的第二个关键技术传输。

第三个层面, 就是“应用”。这是一个更加复杂的问题。当我们获得了大量的数据和信息之后, 如何解析, 如何与专业知识结合, 提供综合服务, 这才是物联网应用的终极目标。

孙忠富介绍说, 信息传到信息中心, 有了数据, 这些大量的杂乱无章数据, 对普通人来说, 是无用的, 而怎样把这些数据结合农业生产的特点、结合作物或现场的一些具体情况、结合农业专家的一些知识和经验, 不断地去提取去挖掘, 形成一种简单的、人性化的、一般人能够看得懂、用得上的一种技术产品, 这个过程就是数据挖掘和整合过程, 也就是第三个层面的关键技术分析应用与服务。目前人们经常提到云服务, 云计算, 大数据等概念, 都与此层面密切相关。

孙忠富总结道, 物联网基础就是数据的感知、数据的传输和数据的应用。对大多数应用者来说, 他们只要关心最后一个层面的东西就可以了, 所以相比而言, 第三个层面是最重要的, 特别需要面向农业的具体问题。而具体到传感技术, 孙忠富说, 这得靠专业的厂家, 即一些电子产品的供应商。而这些供应商的研发, 他们需要和农业方面的专家结合, 他们需要知道农业上的实际需求, 比如农业实践中需求什么样的传感设备, 哪些是已有的设备哪些是缺乏的, 或者是说将来更需要哪方面的传感设备, 这样, 进行研发的电子设备厂商才能做到有的放矢。孙忠富说, 这样来看, 物联网的确是一个复杂的系统, 他需要各方面的专家, 各方面的技术人员来进行交流, 进行合作。

技术认同感和培养使用群体是关键

最后, 还要有用户的配合, 要能培养一个广泛的用户群体, 这个系统、这个成果研发出来后, 还要培养用户, 因为现在任何一个新产品, 如果你没有用户群体, 也是没有用的。孙忠富说, 那么一个用户群体是如何形成的, 第一, 的确是这个市场有需求, 大家都感到有用;其次, 就是产品觉得好用, 得有认同感, 这样才能培养出使用群体, 另外, 就是对高科技手段的认可, 不断地适应和改变工作方式, 包括信息获取的手段。

对于用户群体的培养问题, 孙忠富进一步解释说, 他最近参加在江苏召开的全国农业信息化工作会议, 农业部有关领导讲话中也提出了类似的思想。农业信息化应用要针对特定的群体, 这个群体是要培养的, 比如现今智能手机用户很多, 但主要还是年青人, 而农业信息技术用户群体、物联网技术, 也是一样, 用户也是要针对性地培养的, 这个很重要。这就需要完善我们的技术系统, 不断地能给用户或使用者带来好的服务, 用户群培养很关键。

孙忠富认为, 我们国家的农业信息化技术发展和应用, 在某些方面可以说是跟国际是同步的, 在某些方面甚至独具一帜和特色。但是我国的现实国情是经济和技术发达程度不均, 在这种情况下, 平均水平跟发达国家还有一定差距, 但在某些特定领域中甚至领先世界水平, 整体水平我们还得努力, 得迎头赶上。

物联网的数据是实时的、动态的

对于物联网的理念, 孙忠富介绍, 这种技术理念的形成是逐步的。可溯源到上世纪80年代, 随着网络信息技术的发展, 如智慧地球理念的提出, 再和互联网技术的结合, 逐步地演变, 出现了物联网的概念。

孙忠富介绍, 要说起物联网不得不讲互联网, 二者具有重要的依存关系。互联网主要是将计算机 (资源) 互联成一个超级网络系统, 信息的利用方式以查询为主, 针对的是已有的数据资源。而我们农业领域中, 更需要一些自动实时感知的数据, 这就需要把一些感知设备 (传感器) 连起来, 自动的实时的感知, 比如作物环境的土壤水份信息、温度湿度、太阳光照等信息, 这类信息数据是不断变化的, 互联网是解决不了这个问题, 而物联网是可以做到。因为互联网仍是物联网系统数据传输的最重要平台, 所以也可以简单地理解为, 物联网就是通过互联网将各种感知设备连接起来, 形成具有感知能力的传感网, 如此将物 (设备) 与物 (设备) 连接在一起, 乃至将万物连接起来, 构成了物联网。当然物联网的内涵远远不止如此。

之于农业, 有其自己的特点。孙忠富介绍说, 因为农业是复杂的, 涉及内容多, 覆盖面广, 要在全国范围内布设一定覆盖度的传感装备, 其难度可想而知, 不像一个园区或一个大工厂, 充其量就那么大。但也正因为如此, 要把这么大的农业系统监管起来, 实现快速准确地了解各种信息并实施调控管理, 如生长环境的变化、灾情以及农情等变化, 更需要有物联网这样的技术予以支撑。所以物联网的发展, 对现代农业和信息农业的发展也是一个重大机遇, 有广阔的应用空间。

物联网技术在农业领域的产业化探索

孙忠富和他们的研究团队之前长久的研究和实践的积累, 正不断地转化在农业的实践应用领域中;而实践应用所带来的便利, 也更加坚定了他们农业物联网技术的理论探索和相关产业化实践的努力。

孙忠富介绍, 他们团队建立的农业数据信息远程监控中心是经过多年的研发而成, 尤其是以自主研发的“农业环境远程监控系统”的示范应用取得了良好的社会效益。通过这一智能系统的应用, 不断积累和完善各类农业现场重要数据参数的获取和解析, 并通过构建网络数据库实现资源共享和远程调用, 为政府相关部门、一线生产单位、科研院所等决策管理和科学研究提供最直接的数据信息服务, 大大提高农业生产在监测预警、防灾减灾、优化调控等过程中的精准监测与决策管理水平。

目前孙忠富他们实验室正在开展“小麦苗情数字化远程监控与诊断管理”系统的研发工作, 是农业部和财政部2009年行业 (农业) 科研专项的重点支持项目。项目基于M2M和物联网理念, 针对我国四个小麦生态区类型区 (东北、西部、黄淮海、长江中下游) , 构建小麦苗情监控网络, 开发基于WEB的远程监控网络与管理系统, 为小麦苗情综合诊断, 优化管理提供科学依据和技术支撑。该项目的解决方案和关键技术, 完全可应用在其他作物的诊断与管理过程中, 具有广阔的应用前景。

孙忠富坦言, 现在社会上物联网热度比较高, 但真正成功的案例并不多见, 大部分是起步、或初步的应用, 而他们的这个项目, 虽然也存在诸多不足, 但相比来说是做得比较扎实的一个项目。孙忠富他们的这个系统, 是面向全国的, 在全国小麦的主产区, 布测大量的监控站点, 主要就是监测小麦以及与小麦生长发育紧密相关的因子, 通过对数据的分析、挖掘, 对灾情苗情的变化进行诊断预防, 将这些信息提供给政府和用户, 并为其提供一些决策支持服务。

孙忠富介绍说, 这个系统已经完成了主要关键技术的研发, 下一步不断地扩大应用, 准备不断地把技术推广示范, 把技术外延。现在主要是应用在小麦作物, 但农业上作物种类很多的。应用同样技术原理和具有的可复制性, 他们的团队下一步考虑将这些成功的技术运用到更多种作物的监控与管理上。

孙忠富说, 这些主要关键技术就是上面提到的三个大的层面:传感、传输、分析应用方面的技术。针对这三个层面, 孙忠富他们开发了自己的硬件设备, 包括数据采集系统、图像设备, 另外也开发了自己的软件系统, 在全国很多地区进行示范应用。更重要的是他们一直坚持把这些技术转化, 非常注重把这些产品的示范价值向社会推广, 进行产业化。

在产业化方面, 孙忠富越来越有信心了。他说, 前几天, 北京科技协作中心负责人带队来实验室考察物联网研发应用情况, 探讨物联网成果转化和产业化的可行性, 及其运作机制, 中国农业科学院也将其列为重点推广转化的科技成果之一。