基于物联网技术建设农产品流通体系

吉林大学军需科技学院 温海涛

吉林大学军需科技学院，大唐电信科技有限公司战略部 张凤莲

基于物联网技术建设农产品流通体系

吉林大学军需科技学院 温海涛

吉林大学军需科技学院，大唐电信科技有限公司战略部 张凤莲

随着物联网技术的发展，将物联网技术应用于农产品流通领域，针对我国农产品流通中存在的主要问题，构建基于物联网的农产品流通体系，尝试解决流通环节中的农产品质量安全、市场主体间信息不对称和物流效率低的问题。

一、基于物联网技术建设农产品流通体系的必要性和可行性

1. 必要性——我国农产品流通领域存在的问题。

（1）市场相关主体之间的信息不对称问题严重。在农产品流通过程中，信息不对称主要体现在三个方面。一是销售主体与消费者之间的信息不对称。现阶段我国农产品的销售环节主要是依靠以农贸市场为主的零售市场，经营主体往往是富有经验的个体商贩，商贩与消费者之间的农产品质量信息严重不对称。二是生产主体与流通主体之间的信息不对称。作为流通主体的批发商也很难了解到生产者的生产行为，以普通农产品冒充有机农产品，以农药超标的农产品冒充无公害农产品的事件时有发生。三是消费者与生产者之间的信息不对称。农产品是通过沿着生产者——流通商——消费者这样的链条传递给消费者，既然链条的两个关键环节都存在着严重的信息不对称，那么生产者与消费者之间的信息不对称问题是最严重的。

（2）流通领域的农产品质量安全问题严重。我国农产品的销售主体是成千上万个规模很小的单位，规模小和组织化程度低，使得政府管理人员很难对农产品质量安全问题进行监管。虽然我国出台了《中华人民共和国农产品质量安全法》，但是要很好地实施并非易事，农产品质量监测系统也经常处于瘫痪状态，很难对进入到批发市场等流通环节的农产品进行严格的监控，从而大大增加了农产品的质量安全隐患。

（3）农产品流通成本居高不下。据商务部统计，在我国农产品销售价格中流通成本占50%左右，比欧洲高出两倍以上。一方面我国幅员辽阔，要建立专门的农产品运输通道是一项很艰巨的任务，另一方面，石油价格居高不下，导致运输成本同步提高。

2. 可行性——物联网的高速发展。

（1）物联网概述。物联网是指在物理世界的实体中，部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为智能物体，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的互联。物联网的核心是通过传感网络技术实现对物质世界信息获取，通过移动网络与互联网实现信息传输，通过智能信息处理技术实现信息加工并最终为终端用户提供服务。

（2）物联网体系架构。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。具体到农产品流通中，就是识别和采集在整个流通环节中农产品的相关信息。

网络层包括通信与互联网的融合网络、网络治理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。

通过构建供应者与消费者之间的智能通道，可以成功地降低信息不对称；通过物联网建立农产品可追溯体系，可以一举解决农产品质量安全问题；利用物联网技术对农产品物流进行流程再造，在现有的条件下实现物流成本最小化。

二、基于物联网技术建设农产品流通体系的基本思路

1. 利用物联网技术构建供应者与消费者之间的智能通道。物联网的本质就是借助于网络智慧化的实现，把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来；物品能够利用射频识别等传感技术彼此进行智慧“交流”，而无需人为干预；通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。物联网最为明显的特征就是物物相连，无需人为干预，从而可以极大程度地提升效率，降低人工所带来的不稳定性。通过这种智能通道的建立，使得供应者与消费者之间实现信息共享，从而在很大程度上改变信息不对称情况。

2. 利用物联网技术建立农产品可追溯体系。运用物联网技术，不仅可以追溯种养殖与加工业的疫病和污染问题，还可以追溯种养殖过程中滥用药问题、加工过程中超范围超限量使用添加剂的问题，改变以往对农产品质量安全管理只侧重生产后的控制，而忽视生产中预防控制的现象。通过物联网技术，真正建立一套从农田到餐桌的全程可追溯体系，一方面使生产者、流通者在各自环节中不敢胡作非为，在可追溯体系的监督下做好安全生产；另一方面，国家的食品质量监管机构更容易开展工作，哪个产品哪个环节出了问题，都可以很快地找到明确的责任人。

3. 利用物联网技术降低物流成本。通过物联网技术，还可以实施“网络化”的发展战略，即把农产品流通环节中的批发节点管理扩大到农产品流通供应链管理和价值链管理，统筹各批发市场业务发展，从而发挥网络体系的协同效应。还可以通过为农产品及加工产品添加射频识别电子标签，设立农产品安全管理中心数据库，并在各地农产品仓库设立本地数据库，从而实现对农产品生产、运输、流通加工、仓储、销售等各个环节的全过程跟踪。通过这种“网络化”发展战略和全过程跟踪，可以使农产品在流通过程中少走“弯路”，就近实现其价值，从而在客观上降低了物流成本，取得良好的经济、社会效益。

三、基于物联网技术建设农产品流通体系的具体操作，在技术层面实现上述策略的方法

1. 农产品流通各个环节分析。物流网技术关注的农产品流通各环节与传统的不同，是包括了生产、流通的每一个细小环节。在生产过程中，从农产品种植、养殖的源头开始，包括对土壤、温度水分进行监测，并且提出预监测病虫害，利用各种生物传感器构建传感网，并把这些信息记录下，针对每个农产品的全生命周期进行无间断的监控与记录；在流通过程中，包括了流通加工、储存、运输、批发和零售等环节。在以上每个环节都有相应的物联网技术产品与之对应，解决相关问题，从而保证了基于物联网技术构建农产品流通体系的成功。

2. 基于物联网技术建设农产品流通系统。根据对农产品流通环节分析及在各环节采用的技术手段，以及考虑到满足各个环节使用的灵活和特殊性，设计出基于物联网架构的农产品流通系统三层架构。其中应用层分为基础平台、应用平台、应用系统；传输层包括长短距离各种通信模式；传感层包括湿度、土壤、温度的传感器。系统三层架构模式，感知采集主要功能就是通过各种RFID、红外、光谱、电磁感应技术对农作物的土壤、温度、湿度从种植开始就进行全面数据采集，然后通过通信传输到应用层。在通信传输层根据情况可以采取ZigBee，Usb，WLAN，WIfi，GPRS，3G等各种手段进行通信传输。

此系统创新之处在于平台层分为三层，基础平台是创新关键点，主要是实现将各种感知层终端管理和通信层各类通信协议统一接入管理和简单及时的业务反控处理，需要分析复杂数据再传输到应用平台进行各种计算和分析处理，记录存储和应答应用业务请求和反控感知层请求。应用层这样设计可以满足各类业务系统随时接入和各类感知终端接入，不会彼此受影响。这样可以适应农产品流通体系环节多、产业链长、结构复杂、需求多变的特点。

四、基于物联网技术构建农产品流通体系的运作保障及对策

基于上述分析，为了更好地利用我国物联网技术构建农产品流通体系，提出如下对策。

1. 加强前瞻研究，在国家层面做好战略规划。物联网技术是一项新兴技术，物联网产业更是一个新兴产业，其发展必然要求国家在战略层面上给予重视，以优惠的政策扶持，以充足的资金保障，以一流的人才配备，才能使其在发展初期实现飞跃。要科学规划，做好顶层设计。要全面布局，避免区域之间物联网发展的同质竞争。建议成立一个跨部门物联网联合领导小组，统一规划指导、协调和处理各方面问题，平衡各部门的利益冲突，在发展中形成合力。

2. 做好核心技术攻关和突破工作。物联网在世界范围内处于发展的初期，还有许多技术难题等待着人们去攻关突破，有许多技术标准等待着人们去制定，这样的环境中，掌握核心技术愈发显得重要。我国要把加强自主研发，实现技术创新作为发展物联网的关键，要加快研发、突破和掌握一批物联网核心关键技术，重点发展高端传感器、智能传感器、传感器网关、超高频RFID、终端设备和软件中间件等，争取把握好物联网发展的重要机遇，占领物联网产业制高点，形成产业核心竞争力。

3. 做好农产品流通领域的承接工作。物联网技术若想成功地在农产品流通领域中应用，就必须做好农产品流通领域的承接工作。这一承接工作要求在农产品流通领域建有统一的信息化平台，即在物联网到来之前，要先把农产品流通领域的互联网工作做扎实，否则物联网技术便成为空中楼阁，毫无根基。因此，要首先在大型农产品流通企业之间建立新型的网络商务与信息化平台的建设，继而逐步扩展开来，在整个行业中建立并广泛应用这一平台。

4. 具体的实施策略。在物联网技术发展成熟、农产品流通领域做好承接工作之后，就要有步骤地实施基于物联网技术构建农产品流通体系的工作了，具体策略如下。

（1）先试点后推广。在全国范围内挑选若干个省份作为试点，在试点省份中给予政策上、资金上、人才上的配套支持，鼓励其优先发展，然后总结经验，查找不足，寻求改进方案，并在时机成熟时稳步推广，从而稳健地开展这一工作。

（2）进行物联网示范工程建设。在发展中，要选取若干典型作为示范工程，以便其他地区有选择性地进行学习，从而带动全国范围的物联网工程快速发展。在示范工程的选取中要有代表性，结合不同地区的特点，选取不同的示范工程，并且鼓励在学习中创新，在创新中发展，并在发展中互相学习。

（3）立法。在发展的成熟期，通过立法的方式解决发展过程中暴露出的种种问题，设定行业发展规则，保障该行业在更高层次上进一步快速发展。