天津市农业物联网发展现状调研报告

郭 佳

（北京邮电大学计算机学院，北京 100876）

近年来，我国在诸多领域进行了物联网技术的应用探索，在农业领域的应用示范也取得了初步进展。作为对新兴产业的重视和对新学科的探索，北京邮电大学计算机学院开展了北京邮电大学赴天津暑期社会实践活动，对天津农业物联网建设情况进行了调研。总结了农业物联网应用中存在的问题，并提出相应的解决方案和对策措施。

1 农业物联网及应用

1.1 物联网

物联网概念由美国麻省理工学院自动识别实验室于1999年提出，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。按照国际电信联盟的定义，物联网主要解决物品与物品（T2T）、人与物品（H2T）、人与人（H2H）之间的互连。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，是继计算机、互联网之后信息产业发展第三次浪潮的标志性技术之一。

1.2 农业物联网

农业物联网的相关概念则是在2012年刚刚建立完善，可以从狭义和广义两个角度去理解：狭义的农业物联网，是指应用射频识别、传感、网络通信等技术，对农业生产经营过程涉及的内外部信号进行感知，并与互联网连接，实现农业信息的智能识别和农业生产的高效管理。广义的农业物联网，是指在农业大系统中，通过射频识别、传感器网络、信息采集器等各类信息感知设备与技术系统，根据协议授权，任何人、任何物在任何时间、任何地点实施信息互联互通，以实现智能化生产、生活和管理的社会综合体[1]。因此，它是新一代信息技术在农业生产、经营、管理和服务中的集成示范和高度应用，是一次全新的农业技术变革。

1.3 农业物联网的应用

在现阶段，农业物联网的应用涉及到农业生产、经营、管理和服务各个环节当中，应用功能体现主要包括实时监测功能、远程控制功能、查询功能与警告功能等方面。近年来，我国和欧美等一些国家相继在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域开展了农业物联网应用示范研究，并取得了一定的成果，同时推动了相关新兴产业的发展。

2 天津农业物联网发展现状

2013年农业部启动了农业物联网区域试验工程，天津市作为农业物联网区域试验工程试验区之一，全面推进农业物联网建设。一年多的实践表明，农业物联网已成为推进天津现代都市农业快速发展的新举措。

2.1 天津农业物联网建设思路

天津农业物联网区域试验工程以大力推进“四化同步”战略为指导，以建设现代都市农业为目标，以“按照一条思路（按照有限目标、重点突破、形成产业），坚持两个结合（坚持信息技术、生物技术、工程技术有机结合，坚持研究开发、集成示范、推广应用相结合），树立三全理念（全要素、全系统、全过程）”为宗旨，力争实现四个目标（突破核心技术，研制关键标准，拓展规模应用，构建产业体系），使天津农业物联网的应用处于全国领先水平，并为天津全面发展农业物联网产业积累经验。具体内容是实施农业物联网“一二三四五”工程，即构建一个天津农业物联网平台，重点建设核心试验基地20个（推广示范200个），建立三种类型农业物联网窗口，整体推进四种农业物联网应用模式，取得五个方面的成果。

2.2 天津农业物联网建设成效

目前，天津在农业物联网建设上取得了初步成效。与中科院合作共同建设天津农业物联网平台，经专家评估，平台达到国际先进水平。目前，平台已涵盖市场价格、遥感、知识规则等领域数据库17个，集成各类农业应用系统168个，实现了25个基地传感数据的在线采集和16个基地21路视频接入。实施了农业生产经营物联网智能化控制与管理工程，建设了10个核心基地，核心试验面积704hm2，进行了约1000栋节能温室、5万m2工厂化养殖车间、70万m2养殖水面、30多个大型企业牧场及养殖场示范应用。实施了农产品质量安全追溯工程，实现蔬菜、水产品及畜产品的全过程动态监管和可追溯。在农业电子商务方面，开发部署了相关服务系统并进行数据资源完善，确定一批电商企业作为示范工程试点企业，探索建立线上线下、会员定制、冷链宅配和农超对接等农产品电子商务模式。同时，在农业物联网标准体系建设及应用理论体系建设上也取得一定进展。

据调查，设施蔬菜示范园采用物联网技术，实施水肥一体化，可实现节水、节肥、节药、节省人工等，实现节水30%以上、节肥20%以上、节省人工平均300元/667m2以上，并可提高作物的抗逆性，改善作物的品质。天津市土壤肥料工作站还将在武清区和静海县建设土肥水资源高效利用物联网示范园，目前已做好了项目的前期准备。

3 农业物联网建设中存在的问题

3.1 建设成本高

尽管各级政府部门高度重视农业物联网的发展，但由于农业物联网涉及所需的各类传感器、控制器等设备成本偏高，传统的以家庭为单位的小农生产方式难以承受高昂的设备价格。

3.2 社会认知度低

农业物联网是新一代信息技术在农业生产、经营、管理和服务中的集成示范和高度应用，科技含量较高。目前，基层农户及基层农业技术人员对农业物联网的认知不足，知识储备不够，缺乏推动物联网运用的动力。

3.3 农业物联网建设人才匮乏

农业物联网技术是农业技术与物联网技术交叉融合的新兴技术，不仅涉及到计算机、网络、嵌入式系统和传感技术等方面知识，同时还涉及到农业领域的种养殖、生产加工、储存等技术，需要复合型人才和协同工作团队才能支撑其发展。然而我国物联网学科的高等教育才刚刚起步，信息学科与农业学科专业设置分离，复合型人才匮乏。

4 对策措施

从目前天津市物联网建设实践来看，物联网在农业种养殖、农产品质量追溯、设施农业精准管理等方面都取得了很好的效果，随着农业物联网知识的普及，技术产品的不断研发，科技培训力度和规模的不断加大，人才队伍的不断培养，物联网在现代农业上的应用前景会更加广阔。

4.1 加强农业物联网知识培训

结合天津市开展的“农技推广骨干千人培训工程”和“农民培训工程”，大力开展农业物联网知识的培训。强化农业物联网平台的操作进行现场教学，对农业物联网的技术产品进行现场演示，定期或不定期地组织现场观摩活动，使相关人员充分认识农业物联网的应用效果及优势。同时，深入农户开展需求调研，组织不同形式的服务团队深入园区、专业合作组织和农户中进行分类指导。

4.2 构建多元化的物联网人才体系

利用天津市与“四院两校”的科技合作平台和京津冀协同发展的有利形势，吸收高端人才、创新创业团队到天津开展农业物联网关键环节的研究。借助南开大学、天津大学等高等院校的学科优势，对农业生产管理人员进行培训指导，充分利用高校科研力量和师资优势，培养既懂农业技术又懂现代信息技术的复合型人才。大力开展市校合作、校企合作及校县合作，引导高校师生关注农业，创业农业。利用大学生创新创业大赛、社会实践等活动，展农业小型化创新项目，例如农业物联网软件在移动终端上的应用，农业专家系统在移动终端设备上的应用等。

4.3 研究低成本高可靠性的农业物联网设备

加强农业物联网领域的研究，建立更加科学健全的农业物联网体系，在农业物联网传感设备的研发和推广应用上下大力气，降低使用成本，提高数据采集精准度和工作稳定性，鼓励自主创新，推动自动识别技术与相应装备制造产业的发展，促进农业物联网产业快速发展。

[1]张国庆.加强组织领导强化平台应用全面推进农业物联网区试工程建设[J].天津农业科学，2014，20（5）：1-4.

[2]余欣荣.关于发展农业物联网的几点认识[J].中国科学院院刊，2013，28（6）：679-685.

[3]郭利朋，杨英茹，黄媛等.石家庄市农业物联网发展策略研究[J].农业网络信息，2014,（6）：95-98.