农业物联网 开启智慧“种地”新模式

传统种植业离不开浇水、施肥、打药，农民种地凭经验、靠感觉，他们面朝黄土背朝天地在土地上耕作，并把这些经验与方法一代代传授，然而现在瓜果蔬菜该不该浇水，施肥、打药，怎样才能保持精确的浓度，温度、湿度、光照、二氧化碳浓度，如何实行按需供给，这些以往在作物不同生长周期凭经验靠感觉“模糊”处理的问题，在农业物联网面前开始了实时定量的“精确”把关，农民只需按个开关，做个选择，或是完全听“指令”，就能种好庄稼了。物联网创造的“种地”模式的出现，已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴，让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标。确保农产品质量安全，引领现代农业发展。然而在其发展的路上也并非一帆风顺，借鉴成功典型，打破发展瓶颈也很重要。

1.什么是农业物联网

农业物联网，即在大棚控制系统中，运用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、二氧化碳传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、pH值、光照强度、土壤养分、二氧化碳浓度等物理量参数，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。采用无线网络来测量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。

2.物联网农业的三大系统

①农业专家智能系统。以开发利用智能专家系统为先导，对气候、土壤、水质等环境数据的分析研判，系统规划园区分布、合理选配农产品种，科学指导生态轮作。

②农业生产物联控制系统。基于物联网技术，通过各种无线传感器实时采集农业生产现场的光照、温度、湿度等参数及农产品的生长状况等信息，远程监控生产环境。将采集的参数和信息进行数字化转化后，实时传输网络平台进行汇总整合，利用农业专家智能系统按照农产品生长的各项指标要求，进行定时、定量、定位云计算处理，及时精确地遥控指定农业设备自动开启或者关闭（如远程控制节水浇灌、节能增氧、卷帘开关等），实现智能化、自动化的农业生产过程。

③有机农产品安全溯源系统。通过在生产（加工）环节给农产品本身或货运包装中加装RFID电子标签，并在运输、仓储、销售等环节不断添加、更新信息，从而搭建有机农产品安全溯源系统。有机农产品安全溯源系统加强了农业生产、加工、运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，提高了农业生产的管理效率，促进了农产品的品牌建设，提升了农产品的附加值。

3.我国物联网农业发展现状

①政策方面。我国是世界农业大国，农业是我国的传统和基础产业。我国政府部门高度重视我国农业的发展，先后出台了《农业科技发展“十二五”规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》、《全国农垦农产品质量追溯体系建设发展规划（2011-2015）》等政策，全力支持“十二五”期间我国农业的发展。

②技术方面。随着物联网技术的不断发展，越来越多的技术应用到农业生产中。目前，RFID电子标签、远程监控系统、无线传感器监测、二维码等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建设中，提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步伐。

③应用方面。智慧农业建设的脚步日益加快，先进的农业应用系统被广泛推广，越来越多的农民群众接受了这种“开心农场”式的生产方式。目前，利用RFID、无线数据通信等技术采集农业生产信息，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，使农业生产自动化、智能化，并可远程控制。

4.制约瓶颈与解决之策

①资金障碍。资金投入是发展农业物联网的首要问题。农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下，很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。据了解，一套物联网设备，因其核心传感器的不同，价格从一万元到几十万元不等。如果不是从事规模经营或者高效种植业，普通种植大田的农民是无力承担的。

解决办法：这一现状决定了农业物联网发展初期资金瓶颈制约严重，更多的需要政府资金扶持和大型企业的前瞻性投入。同时，应尽快建立适应农业发展需求的商业模式，由市场引导、向市场要钱，推进农业物联网发展。

②农用传感器缺乏 。“农业专用传感器的缺乏是我国农业物联网发展的瓶颈。目前我国农用传感器种类不到世界的10%，国产化率低、缺乏市场规模效应。在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间。”农业部信息中心主任李昌健说，我国传感器主要集中在对温度、湿度的监测，对其他环境因子关注较少，尤其对生物本体的感知还很少。国产传感器性能不够稳定，使得监测数据不够准确，经常需要校正，而且器材寿命短。

解决办法：坚持自主研发与引进吸收并重。提升农业物联网的自主创新能力，难度大的技术要加快引进吸收，短平快的技术要自主研发，把传感器转换成低成本、便携式仪器设备，通过单项技术突破与集成应用并举，加快技术研发应用步伐。

③物联网设备还不够接“地气”。目前，我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室，概念性产品多，实际产业化率不高，且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

解决办法：物联网发展应用应突出重点，要优先从基础好、规模化程度高的行业入手。并应在水土资源开发利用、生产过程精细管理、农产品与食品安全监控系统等领域优先发展。

5.看物联网如何与农业深度牵手

日前，笔者来到四川省郫县红光镇白云村多利（成都）农业发展公司蔬菜生产基地，看到该基地与物联网“牵手”，使用数据实时监测，通过插在土壤里和悬挂在空中的感应器，电脑可以实时监测空气湿度、温度、光照以及土壤里的湿度、温度等多个参数，而管理者在看到这些之后，可以第一时间进行相应的调整。

联网操控下的农业样板

“24小时监测有机质中的pH值、盐分含量，以及空气二氧化碳含量，这些数据实时传送到电脑系统中，以便‘缺啥补啥。”基地工作人员介绍。

牵手物联网技术，生产全程远程可视化追溯每棵蔬菜的下种、生长、施肥、采摘等过程，都可以通过客户安装在手机上的软件，实现视屏实时感知甚至是现场直播。“这不仅保障了蔬菜的有机生态生长，更充分实现了食品安全。”郫县农发局副局长姚永乐说。

普通蔬菜每千克卖到30～40元

“多利农庄以现代农业喷滴灌设施、工业化生产模式促进有机种植业发展，运用物联网技术的无线射频（RFID）和二维码，通过对农产品的流通管理和个体识别实现全过程质量溯源。”基地相关负责人称通过二维码系统，即使在国外出差，也可以随时监控是否有人进入基地，以及汽车运输过程中，驾驶员是否按照冷链运输的要求操作，是否按照规定路线行驶。

立足专业市场，“私人订制”高端生态农产品多利农庄通过网上订购方式，采用“从田间到餐桌”直供会员的服务模式，把普通的大众蔬菜，卖到了30～40元/千克。

6.物联网农业发展趋势预测

农业物联网系统应用更加广泛 在未来的农业生产中，农业物联网系统的应用将更加广泛，农民看到了运用先进技术带来的效益，将主动选择适合自己农业生产的智能化系统，以提高农产品产量，增加收益。

数据处理系统更加精准化、智能化 在未来的农业数据处理中，随着云计算技术的不断成熟，农业数据更加精准、安全、智能。农业数据处理系统会主动分析出最适合当地种植的品种，及各种品种的优略势，以供农民选择。

李学智endprint