丽水农业物联网技术试验应用调查与探析

王 霞，孔伟仙，叶国军，黄端祥

（1.丽水市农业信息中心，浙江丽水 323000；2.丽水市莲都区农业局，浙江丽水 323000；3.丽水市农村能源办公室，浙江丽水 323000）

丽水农业物联网技术试验应用调查与探析

王 霞1，孔伟仙2，叶国军3，黄端祥1

（1.丽水市农业信息中心，浙江丽水 323000；2.丽水市莲都区农业局，浙江丽水 323000；3.丽水市农村能源办公室，浙江丽水 323000）

物联网技术应用能极大地提高农业劳动生产效率，是实现由传统农业向现代农业转变的重要科技支撑。本文通过对丽水市农业物联网技术试验应用情况进行调查，旨在探明农业物联网技术的实际应用成效及运行中存在的共性问题，以期为今后农业物联网技术示范推广提供参考。

农业；信息技术；物联网；应用探析

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网，通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，将任何物品与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

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开始应用，利用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，足不出户就可以实时监测农田信息，从而更好地控制农作物的生长环境，提高农作物产量与品质，有利于实现农作物的高产稳产，增强农业抗御自然灾害的能力。农业物联网技术的推广应用，有利于实现科学监测、科学种养，促进了现代农业发展方式的快速转变，也是农业现代化水平的一个重要标志。

近年来，丽水市农业农村信息化快速发展。全市行政村宽带村通率85%，移动通讯信号覆盖率100%，农户有电脑7.91万台，可上网的农业种养大户3 806户，可上网的农业龙头企业850家，可上网的农产品购销专业户718家，可上网的农产品批发市场369家，全市90%以上的行政村建立了农民信箱联络点。自2008年以来，农业物联网技术在丽水多地开展试点，主要集中在种植业生产、畜牧业养殖、食用菌培育等生产领域。为了总结各地试验应用的成功经验，加快推进农业物联网技术示范应用，特开展丽水农业物联网技术试验应用专题调查，旨在进一步了解农业物联网技术试验应用中的成效和反映的问题，探求解决途径和方法。

1 基本概况

从调查情况看，丽水市农业物联网技术主要应用于畜禽养殖、设施种植、智能育苗、智能排灌、产品质量追溯等环节，主要可归纳为以下几种类型。

1.1 食用菌工厂化生产

目前，丽水市有多家农业企业或合作组织或家庭农场，如龙泉市双益菇业有限公司、云和县华丰食用菌专业合作社、丽水百兴菇业等，开展食用菌工厂化生产应用。食用菌工厂化生产是利用空间设施和加湿系统、温度自动控制系统、二氧化碳控制系统、自动通风系统，在可控条件下进行精准化、智能化管理，实现立体化、周年化规模生产，是电力、机械、智能技术和农艺技术的有机结合。龙泉双益菇业有限公司是浙江省唯一一家自行研制食用菌生产设备，拥有自主知识产权，掌握了食用菌工厂化生产核心技术的厂家，年产新鲜食用菌2 000多t，现已实现了食用菌的机械生产、设施栽培、标准管理与周年供应。通过生产过程机械化、生产环境智能化控制等措施，生产出的食用菌产品色泽洁白、菇形挺拔、口味清甜、肉质细嫩，具有优良的商品品相和质量。云和县华丰食用菌专业合作社采用流水线作业方式，自动化、智能化生产杏鲍菇，应用微电脑控制、恒温生产等先进技术，创造“仿生态”栽培环境，进行立体、规模、反季节周年栽培，日产优质杏鲍菇2 t，年产值700多万元。智能环境里长出的菌菇体型匀称，不需使用农药和添加剂，也无需人工除草、施肥和浇水，克服了自然状态下日晒雨淋和气温猛升骤降等影响产品质量的问题，是真正的生态菌品。2014年2月，松阳县斋坛乡桐村李基家庭农场在食用菌大棚上安装了物联网智能设施-智能控温、控湿传感器，通过物联网云计算应用平台将食用菌大棚内的温度、湿度等信息发送到手机或电脑上，并可以通过手机或电脑发布指令调节控制食用菌大棚温度、湿度等环境气候因素，农业生产中的物联网技术应用开始向智能化、精准化远程智能控制方向发展。

1.2 蔬菜育苗智能应用

丽水市现有2家规模较大的蔬菜智能育苗中心，分别设在莲都郎奇蔬菜专业合作社和缙云生态农业科技有限公司。蔬菜智能育苗中心通过传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构起大棚自动化智能控制管理系统，以实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制；同时，在棚内设置自动养分测试仪及各种传感器，实时自动获取环境数据；并通过平台分析数据，操控大棚通风、控温、施肥设施，调节大棚微环境。2010年10月，丽水市莲都区郎奇农家乐农产品专业合作社在省级现代农业综合区内投资200万元，建设集温、光、水、湿自动控制于一体的智能化育苗中心，引进工厂化穴盘育苗新技术，可年产1 000万株优质蔬菜种苗，每667 m2可节省育苗成本150元。智能化育苗有效克服了传统育苗方法受天气、技术等因素制约，成苗率低、苗质差等问题，显现出明显的科技效应。

1.3 畜禽智能化养殖

农业物联网技术较早在丽水市畜禽智能化养殖方面得到应用，目前，智能化装置和技术在养殖场的应用形式主要包括生产管理、远程诊断、饲料投喂、环境监控等。建设全自动喂料系统，可调节生猪饲料采食量；建设环境控制系统，可根据外界温度、湿度、通风实时自动调节。如浙江欣宏源生猪标准化养殖场是丽水市第一家大规模采用发酵床养殖无公害生猪的企业，现有标准化猪舍18 200 m2，能繁母猪1 000头，公种猪25头，年生猪饲养量2万头。该养殖场于2011年9月开始投入资金39万元，建设养殖信息化应用系统，建设视频监控系统，配置红外线探头48个，基本实现利用电视摄像及与摄像机同步的监听、对讲、遥感系统应用，从而实现动物疫病防控与远程诊断。该信息技术应用系统可实时不间断地记录30 d的生产情况，对主要环节可以随时回放、调阅。根据需要还可以邀请专家通过远程视频监控系统对猪场提供远程指导和诊疗，并可以对一些重要的生产科研环节，如母猪分娩、仔猪护理、科学实验等加以监控，对重要防疫、销售等通道加以控制，以期达到安全生产的目的。猪场养殖实现智能化、自动化、数字化管理，可以大大减少人员数量，有利于推动畜禽养殖朝精细化、科学化方向发展，同时也有助于节本增效。

1.4 茶园信息化管理

传统的茶叶种植大多釆用手工式或机械式操作，劳动强度大、实时性差、效率低、成本高。景宁县在鹤澄省级现代农业综合区内的茶叶精品园建设开心茶园智能化管理示范基地，开发景宁奇尔茶园软件系统，安装茶园环境温湿度、土壤水分、光照等智能控制视频监控系统，覆盖区域面积超6.7 hm2，实现智能化控制和信息化管理，满足茶园精耕细作与安全管理的要求。松阳县拟建设现代茶园智能信息管理系统，集信息智能感知、无线通讯网络、云存储、智能决策与预警等现代化技术于一体，实现对茶树冠部温度、湿度、光照辐射，茶树根部土壤温度、湿度，及茶园局部气候环境状态等信息数据的远程实时监测；通过专家决策系统观察茶树的生长情况，可以全天候掌握茶园土壤的干湿度、茶树芽生长情况以及茶树的病虫害状况等，实现灌溉系统与防霜系统多模式智能化、自动化控制；通过茶园现场高清视频监控，可以全天候24小时实现对茶园现场的全方位视屏监控覆盖；通过茶园信息智能综合管理，可以对紧急状况作主动报警处理，大大提高管理效率，从而达到科学化、信息化、精准化、智能化管理。

2 主要问题

2.1 农业经营主体受客观限制

目前，丽水市农业生产单位基本是千家万户分散经营，这种生产方式是阻碍农业物联网应用大范围推广的根本问题。个体农户如要部署诸如对土壤水分、养分进行检测的应用只能自购设备，这样单体使用的方式使得物化成本升高，应用风险大，经济效益不明显，制约了农业物联网技术的大面积推广应用。同时，物联网作为当前热门的前沿技术，在使用上具有一定的门槛，而丽水市现有农业从业者受教育程度较低，接受和应用农业信息技术能力普遍较弱，也在一定程度上限制了农业物联网技术的普及与应用。当前，既懂农业生产，又能熟练使用各种智能控制设备和网络信息技术的智能型农业专业技术人员紧缺。

2.2 物联网应用成本相对较高

物联网技术应用可以大大提高生产效率，降低农业劳动成本，但物联网应用首先要有一定的软硬件基础设施建设，以及必要的能耗和开支，如测温度、湿度、二氧化碳浓度的农用传感器价格昂贵，而且后期维护成本又高，物联网应用较高的投入使得农民接受意愿不强，成为物联网技术难以推广的瓶颈。当前，各地农业物联网应用多数依靠政府给予资金扶持。由于物联网应用成本较高，因此目前主要适用于经济价值较高的农业生产种类，如高档花卉、精品果蔬、中药材种植和水产、畜禽养殖等。

2.3 物联网标准体系尚不完善

物联网应用由信息采集、传递汇总、智能模拟、决策预测等多个环节紧密结合而成，其中每个环节都对应不同的生产主体，这些主体包括有芯片提供商、软硬件设备生产商、网络运行商、上位机软件开发商等，产业间各主体尚未针对农作物、畜禽养殖业需求而制定统一标准，在使用中常会出现难以兼容的情况。国外产品价格昂贵，而国内产品的可靠性、稳定性、精准度等性能指标又常常难以满足应用需求，影响应用实施效果。总体来看，物联网应用产品质量水平亟待提升，软件产品在易操作性方面也有待提高。

3 发展思路

物联网技术是发展现代农业的重要支撑，加快信息技术武装现代农业是我国农业信息化的重点任务和内容，也是农业部门信息化工作的优势所在，示范推广应用物联网技术有助加快丽水市生态精品现代农业发展。结合农业物联网应用的现状与存在的问题，特提出以下发展思路。

3.1 积极探索农业生产物联网技术应用

用现代信息技术改造传统农业、装备农业是实现农业现代化的重要途径。农业物联网技术集成先进传感器、无线通讯、网络、辅助决策支持与自动控制等高新技术，可以实现对农业资源环境、动植物生长等的实时监测，获取动植物生长发育状态、病虫害、水肥状况以及相应生态环境的实时信息，并通过对农业生产过程的动态模拟和对生长环境因子的科学调控，达到合理使用农业资源、降低成本、改善环境、提高农产品产量和质量的目的。《丽水市农业信息化“十二五”规划》提出，推进信息技术在农业生产领域的示范应用，选择具有一定生产基础条件的现代农业综合区、主导产业示范区、特色农业精品园、特色优质农产品生产基地等区域，或在农民专业合作组织、家庭农场等新型主体中先行先试，利用物联网、3S、3G等现代信息技术，开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养等方面的信息化试点示范。建设生产设施智能化应用系统，实现对种植环境中温度、湿度、二氧化碳浓度、土壤含水量、pH值、水体水质等关键参数的自动采集、监控和调节，结合农技专家决策系统给予针对性的技术指导，为发展“精准农业”提供典型经验。加快推进养殖业信息化，推广设施养殖环境智能监控系统、饲料配方辅助决策系统、动物健康管理辅助决策系统和动物疫病诊断与预警辅助决策系统等，实现集约养殖场健康养殖的智能化管理。利用智能感知、无线传感、智能控制等现代信息技术，对畜禽养殖繁殖育种、环境监控、饲料投喂、远程诊断等生产过程进行数字化管理，提高畜禽产品产量和品质，增加养殖效益。

3.2 建立农业物联网运行机制和应用模式

当前，我国农业物联网发展面临着良好机遇，各地要制定好发展规划，加强农业物联网推广应用系统设计，同步抓好硬件和软件建设，重视数据分析，进一步建立规程和标准。要重点突破一批农业用得上、用得住、用得起的传感设备，尽快研发一批先进适用软件系统。要完善农业物联网应用产业技术链，实现农业物联网全面发展。农业生产、经营、流通主体的广泛参与是农业物联网发展的强大动力，要鼓励科研院所、通讯运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设，创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网发展模式。要按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则，加快在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等重点领域和重要群体中开展试验示范应用，取得经验，打造一批农业生产经营主体可用可复制的应用模式，典型引路，逐步推广。3.3 加强农业物联网应用政府引导与投入

农业物联网作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点，在当前农业产出效益不高、农民收入水平较低、农业信息化市场化运作还不完善的情况下，迫切需要政府加大投入力度，统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网发展，鼓励社会力量参与农业物联网建设。要加强项目支撑，坚持政策引导、政府扶持、企业支持、主体建设的原则，从现代农业发展资金中安排一定的比例投入农业信息化建设。各地要理清农业信息化工作思路，找准应用需求，设计应用项目，争取资金扶持，逐步推进。要培养一批既懂农业又能熟练使用各种智能控制设备和网络信息技术的智能农业专业技术人才，将智能农业应用与农业种养技术紧密结合，不断集成和完善精准农业专家系统。加强农业信息技术培训，加快培养农业生产经营主体物联网操作应用和管理人员，通过集中面授和现场演示等途径和形式，提高从业者接受农业物联网信息技术的能力。

［1］ 戴守勤.浙江农业信息化的现状与展望［J］.浙江现代农业，2013（3）：15-17.

［2］ 姚旭国.物联网技术在规模化畜禽养殖业中的应用探析［J］.农业网络信息，2013（10）：24-26.

［3］ 黄端祥，廖小丽，张新华.丽水市农业信息化实践与发展思路的探讨［J］.农业网络信息，2008（6）：64-66.

（责任编辑：高 峻）

F 062.9

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0528-9017（2014）09-1473-03

2014-05-13

王 霞（1976-），女，浙江缙云人，高级农艺师，主要从事农业信息技术推广应用工作。E-mail：lswxpang@qq.com。

文献著录格式：王霞，孔伟仙，叶国军，等.丽水农业物联网技术试验应用调查与探析［J］.浙江农业科学，2014（9）：1473-1476.