一直以來,農業(yè)問題都是政府關注的重大問題,政府一直強調科技興農,發(fā)展現代化農業(yè),在2013年發(fā)布的物聯網指導意見中,我國政府明確表示要在農業(yè)領域實現物聯網試點應用,構建農業(yè)互聯網勢在必行。
在農業(yè)部發(fā)布的農業(yè)農村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃中,明確提出到2015年農業(yè)信息化建設應該實現明顯的進展,信息技術裝備和配套基礎設施水平明顯提高,資源利用更加徹底,信息化與現代農業(yè)實現融合,建立健全的農業(yè)信息化服務體系和運行機制,農業(yè)生產經營方面,信息化水平比2010年翻兩番,農業(yè)整體信息化水平提高15%,農業(yè)農村信息化進入快速發(fā)展時期。
農業(yè)物聯網作為推行農業(yè)信息化的重要工具,顯然具有廣闊的發(fā)展前景,很多企業(yè)都發(fā)現了這一機遇,紛紛介入農業(yè)物聯網領域,但是,機遇往往并不是單獨存在的,機遇的背后往往還隱藏這同等程度的挑戰(zhàn)。
什么是農業(yè)物聯網?
所謂農業(yè)物聯網,就是應用于農業(yè)領域的物聯網,一般是在大棚體系中應用大量的傳感器構成監(jiān)控網絡,實時監(jiān)控棚內環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤養(yǎng)分含量等各種參數,幫助農民及時發(fā)現各種問題,并通過各種設備對棚內環(huán)境進行自動控制,維持棚內環(huán)境的穩(wěn)定,促進農作物的健康生長。
通過農業(yè)物聯網的使用,農民不需要事事親躬,坐在辦公室里就能夠對大棚的環(huán)境進行實時監(jiān)控,為溫室作物提供最適宜的生長環(huán)境,促使農作物生長的更快更好,以達到增收增產的目的。
雖然農業(yè)在物聯網之前已經實現了某種程度的機械化,然而那時的機械之間相互孤立,完全依靠人力操作,農業(yè)物聯網模式下的機械化以信息技術為中心,實現了自動化、智能化和遠程控制。從整體來看,農業(yè)物聯網有三個明顯的特征:
“感知”是基礎
農業(yè)物聯網本質上是一種感知農業(yè),通過各種類型的傳感器來收集溫度、濕度等物理參數,通過具體的數值感知作物生長的具體環(huán)境,這些數據被傳輸到后臺控制中心,控制中心對這些數據進行計算、分析、整理,得出最優(yōu)決策方案反饋給農民,農民只需要按照這個方案進行操作,就能夠保證最適宜作物生長的環(huán)境。
“鏈條”是重點
通過傳感器網絡采集農作物生產環(huán)境的各種參數,然后匯總到控制中心進行處理,得出操作決策,決策反饋給農民,農民實施操作,操作完成之后,傳感器網絡再次收集到的數據出現了變化,這些數據再被傳輸到控制中心,控制中心會根據這些數據給農民提供后續(xù)的反饋,這就是農業(yè)物聯網發(fā)揮作用的完整鏈條,農業(yè)物聯網要取得好的成效,這個鏈條必須完整順暢,鏈條上的每一環(huán)節(jié)都不可缺失。
“武器”是關鍵
農業(yè)物聯網的關鍵,在于智能化、信息化的電腦操作系統,這套系統相當于農業(yè)物聯網的武器,如果沒有匹配的系統,即便配置很多高端的機械,也無法實現以信息技術為中心的現代農業(yè)生產模式,農業(yè)生產模式只能停留在以人力為中心、依賴于孤立機械的階段。
農業(yè)物聯網VS傳統農業(yè)
傳統農業(yè)模式下,人們只能依靠人力來測量農田信息,整個過程需要消耗大量的人力,而且測量精度有限,很容易導致決策失誤。在我國大部分地區(qū),農業(yè)仍然滯留在依靠人力操作的傳統模式,投入大,而且效率低下,經濟效益也差。
農業(yè)物聯網則是一種全新的農業(yè)管理模式,這種模式下,所有農作物的施肥、噴藥、用水情況以及畜牧養(yǎng)殖動物的飼料、用水用藥情況都處在系統精準的控制之下,不但人工消耗大大降低,而且還可以避免飼料、肥料、藥品的使用過度,及時發(fā)現并處理各種異常情況,實現低投入、高產出、環(huán)境友好的農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
農業(yè)物聯網最常見的應用就是溫室監(jiān)控,溫室監(jiān)控主要包括計算機監(jiān)控系統和溫控模式兩項核心技術,前者是一種分布式的監(jiān)控系統,由一系列的數字設備共同組成,包括總線型數字通訊網絡、多種類型的傳感器、主控計算機、微處理器和執(zhí)行器等,該系統可以用于控制溫室綜合環(huán)境、制定施肥用藥決策、處理緊急狀態(tài)和信息等,也可以按照用戶的要求對所有的情況進行即時處理。
溫控模式就是在溫室作物培育過程中,通過大量使用無線管理和調控等物聯網技術,將溫室內的栽培環(huán)境調控到最適合作物生長的水平,合理控制肥料、藥物等資源的使用,最終實現農產品品質和產量的提高。無線管理技術的使用,可以將傳感器采集到的各種參數傳輸到后臺服務器,這樣農民就可以坐在辦公室對溫室進行遠程監(jiān)控。
農業(yè)物聯網為農業(yè)領域帶來的生產力提升是傳統農業(yè)無法比擬的,物聯網技術的應用是現代農業(yè)發(fā)展的方向,是農業(yè)領域里新的革命。
農業(yè)物聯網的應用及瓶頸
為了提高農業(yè)生產力,促進農業(yè)生產關系變革,早日解決三農問題,我國政府將發(fā)展現代農業(yè)放在了非常重要的位置,為推進農業(yè)物聯網給予了很多政策上的支持,包括優(yōu)先在農業(yè)生產經營管理、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、產品質量安全等領域實施物聯網應用示范工程,設立農業(yè)物聯網示范基地,全面推進農業(yè)領域中物聯網技術的應用,促進農業(yè)生產力的提升。
在宏觀政策上,優(yōu)先支持農業(yè)物聯網技術的發(fā)展和物聯網產品的研發(fā),在此基礎上建立和完善農業(yè)物聯網運行機制,探索可行的農業(yè)物聯網應用模式和應用標準。
推進農業(yè)物聯網的具體措施有五條,首先要加強頂層設計,從總體的視覺出發(fā),制定完成的發(fā)展規(guī)劃;然后建立運營機構,給制定的發(fā)展規(guī)劃提供組織保障;之后,由運營機構制定具體政策,吸引更多的力量參與進來;再然后,要保證農業(yè)物聯網項目的投入,支持農業(yè)物聯網的持續(xù)發(fā)展;最后,要重視人才的培養(yǎng),同時支持鼓勵各種形式的創(chuàng)新。
無論在種植業(yè)還是畜牧業(yè)領域,規(guī)模化生產的企業(yè)越來越多,日益增長的人力成本逐漸成為阻礙企業(yè)發(fā)展的重要因素,這種情況下,適用于規(guī)?;a的農業(yè)物聯網和自動化設備迎來了發(fā)展的契機,然而,農業(yè)物聯網在推廣的過程中仍然面臨著許多困難:
1)習慣問題
我國是一個農業(yè)大國,有著非常悠久的農耕歷史,傳統的分散式的農業(yè)生產習慣在農業(yè)人口群體的思維中根深蒂固,很難改變,農業(yè)物聯網主要依靠政府部門在國營農場中推廣。
2)技術難題
我國農業(yè)物聯網起步較晚,發(fā)展較慢,現階段還無法實現低成本、高性能的監(jiān)測作業(yè),這也是限制農業(yè)物聯網發(fā)展的主要因素之一。
3)成本問題
農業(yè)物聯網包含大量的軟件、硬件設備,這些設備的成本并非普通農民可以承受,而即便是資金充足的大型農場,購買了這些設備之后也會將成本分攤到農產品中,造成農產品價格的上升,加重消費者的負擔,從而阻礙農業(yè)物聯網的推廣。農業(yè)物聯網要實現成功推廣,必須達到成本與收益的平衡,讓生產者和消費者都能從中獲益,所以必須降低物聯網設備的成本。
4)農村富余勞動力問題
我國農村人口眾多,并且人口素質普遍偏低,如果農村人口就業(yè)問題處理不好,很容易激發(fā)嚴重的社會矛盾,保持農村的穩(wěn)定是攸關國計民生的大事,而農業(yè)物聯網的發(fā)展會造成大量的農村勞動力富余,必須要解決物聯網帶來的農業(yè)生產自動化與農村人口眾多的社會矛盾,也就是解決農村富余勞動力的就業(yè)問題,協調好農民、農村、農業(yè)之間的關系,平衡好農業(yè)物聯網的成本、農產品的收益和消費者的經濟負擔,農業(yè)物聯網才能夠得以健康、可持續(xù)發(fā)展。