智慧农业工程与农副产品电子商务

李涛　冯锦超

昔日的大片沙漠早已变成瓜果飘香的沃野良田，到处郁郁葱葱，绿意盎然。以色列，全国总计约有淡水资源20亿立方米，人均水资源占有量不足400立方米，属于严重缺水地区。就是在这样严重缺水的土地上，以色列创造出了举世闻名的“农业奇迹”。通过对滴灌技术和生物技术的运用，发展成全球高科技现代农业之国。农产品不仅满足全国需要，更是全球水果、蔬菜、鲜花重要出口国。

农作物的繁衍、生长与自然界的多种因素息息相关，其中包括大气温度湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、CO2浓度、水分及其他养分等。随着农业生物技术、信息技术的发展，在农业生产过程中，对传统农业的要求在不断提高，将先进技术应用于农业生产各个环节，对农副产品生产与流通进行全过程、智能化管理与控制，提高农业科技创新能力，智慧农业随之产生。

一、何谓智慧农业

所谓的智慧农业，指的是将人工智能技术应用于农业领域的一项高新技术。智慧农业系统覆盖了从影响农业生产的自然参数的采集，到利用知识推理和计算机技术进行参数分析，最终通过农业专家系统指导农业生产的整个生产管理链。

发展智慧农业的最终目的是增产增收、节约资源、作物多样化、保障安全。并在保持水土平衡、调节气候、改善地理环境，促进生态平衡等方面发挥重大作用，使农业在国民经济发展中的基础地位更加稳固，农业生产实现良好的社会效益和生态效益。

智慧农业的核心实质是基于物联网技术，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生长状况等信息，以进行远程监控生产环境。将采集的参数信息进行数字化和转化后，实时传输网络进行汇总整合，利用农业专家智能系统进行定时、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。

（一）如何“精确”把关

很多地方在每年的春天，需要提前在大棚内进行水稻育秧，水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求，以往都是通过农民长期积累的经验来操作。不仅工作效率低，精确度也不够。水稻育秧大棚监控及智能控制系统是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照强度、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集，统一集中到数据存储平台，一方面可以全面掌握每个温室大棚的环境情况，二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况，三是可以通过阈值设置，实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。这样用户能通过终端，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备，在家里或外出游玩也同样能够知道稻子的嫩芽的生长情况。

1.温室环境实时监控

通过终端远程查看温室的实时环境数据，包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等。远程实时查看温室监控视频，并可以保存录像文件。温室环境报警记录及时提醒，用户可直接处理报警，系统记录处理信息，可以远程控制温室设备。远程、自动化控制温室内环境设备，提高工作效率，如自动灌溉系统、风机等。农民可以直观查看温室环境数据的实时曲线图，及时掌握温室农作物生长环境。

2. 智能报警系统

系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下值。一旦超出设定值，系统可以根据配置，通过终端提醒相应管理者。可以根据报警记录查看关联的温室设备，更加及时、快速远程控制温室设备，高效处理温室环境问题。可及时发现不正常状态设备，通过终端提醒管理者，保证系统稳定运行。

3.远程自动控制

系统通过先进的远程工业自动化控制技术，让用户远程控制温室设备。提供客户终端，客户可以通过终端在任意地点远程控制温室的所有设备。例如施肥、灌溉、通风等。

（二）智慧农业能带来什么

举例说明农产品电子商务平台在农业生产方面产生的功能效应。某县农民发现某种农产品非常畅销，于是蜂拥而上，第二年该农产品产量大增，可是大量滞销，给农民不但没有带来利益，反而带来大量经济损失。真的是产品过剩吗？显然不是，是农产品流通环节出了问题，农民不知道市场在哪里，只能依靠流通环节的中间商，中间商为了谋求最大利益，牺牲的当然是农民的利益。

使用农产品电子商务平台，可以开拓农产品国内、国际两个市场，打破地域空间限制，提高农产品知名度和市场占有率，降低流通成本，解决农产品卖出难问题。

农产品电子商务能够缩短生产和消费的距离，既发挥迂回经济的专业化分工的效率，又缩短迂回经济条件下的生产和消费的距离。电子商务的优点主要表现在降低交易成本、减少库存、缩短生产周期、增加商业机会、减轻对实物基础设施依赖的24小时无间隔的商业运作等，因此能够有效地克服农业产业化经营中的不利因素，对我国农业产业化进程具有极大的促进作用。具体表现为：

1.减少生产的盲目性。农业的市场风险在很大程度上是由农业信息传递速度缓慢、信息准确性差等多种因素引起的生产和经营的盲目性所造成的。农业电子商务能够减少乃至消除农业市场的信息不对称现象，为农户和企业及时地提供全方位的市场信息，有利于企业和农户准确地把握市场需求，使农业的生产行为变得智能、快捷。

2.降低成本，提高效率。在农业产业化中导入电子商务，企业通过网络发布信息、处理订单、安排生产、分配资源，供应链中的所有组织几乎可以在“第一时间”内从互联网上获得所需信息，减少了中间商环节，缩短了小农户与大市场之间的距离，与传统的营销手段相比，成本降低、环节减少，交易速度加快，从而节省费用，提高工作效率和经济效益。同时，电子商务疏通了信息的传输，既提高了信息传输的速度，又拓宽了信息的传输范围，便于买卖双方联系，降低了买卖双方的搜寻费用。

3.打破区域和时间的限制。农业电子商务打破了传统交易中信息传递与交流的时空限制，依赖互联网的交易网络，使农业企业冲破条块分割的市场格局，摆脱区域性市场的限制，进入跨地区乃至跨国的网络销售，有利于形成统一有序的大市场，使交易双方的选择性扩展到最大化。

4.实现农产品流通的规模化。在农业电子商务中采用网络交易平台，能够将少量的、单独的农产品交易规模化、组织化。农民可能并不是以单个农户或合作社出现，而是将农产品委托给配送中心而由其统一组织销售，交易的一方是农民群体，另一方是企业，双方的地位平等，各自的利益都能够得到充分保证。配送中心对农产品进行统一的质检、分级，采取明码标价，从而保证流通规模化过程中农产品的质量。

5.方便对农民的教育与培训。农业电子商务将使对农民的教育和培训变得更为快捷、方便，更具有针对性，能够让农户了解最新农业生产技术和社会发展动态，不断提高农民的科技文化素质，有利于促进农业新技术在农村的迅速传播，有利于农业产业化不断推向深入。

二、农副产品电子商务

（一）农产品电子商务运营模式

B2B（Business To Business），是指互联网市场领域中的一种企业对企业之间的营销关系。它将企业内部网，通过B2B网站与客户紧密结合起来，通过网络的快速反应，为客户提供更好的服务，从而促进企业的业务发展（Business Development）。

B2C（Business-to-Customer），是商家对顾客的缩写，而其中文简称为“商对客”。“商对客”是电子商务的一种模式，也就是通常说的商业零售，直接面向消费者销售产品和服务。这种形式的电子商务一般以网络零售业为主，主要借助于互联网开展在线销售活动。B2C即企业通过互联网为消费者提供一个新型的购物环境——网上商店，消费者通过网络在网上购物、在网上支付。由于这种模式节省了客户和企业的时间和空间，大大提高了交易效率，特别对于工作忙碌的上班族，这种模式可以为其节省宝贵的时间。

C2C是电子商务的专业用语，是个人与个人之间的电子商务。

O2O即Online To Offline，是指将线下的商务机会与互联网结合，让互联网成为线下交易的前台，这个概念最早来源于美国。O2O的概念非常广泛，只要产业链中既可涉及到线上，又可涉及到线下。

随着业务领域的拓展，商务模式不断地创新发展，现在B2C加O2O模式也很流行。

（二）农产品电子商务核心关键技术

1.EDI技术

电子数据交换技术（EDI）在工商业界中的应用不断得到发展和完善，在当前电子商务中占据重要地位。随着EDI应用于万维网，EDI的应用将得到更广泛的拓展。标准化EDI技术具有开放性和包容性，在开发EDI网络应用中，无需改变现行标准，只需扩充标准。

2.电子商务安全技术

安全技术是保证电子商务系统安全运行的最基本、最关键的技术。利用密码技术、数字签名技术、报文鉴别技术、防火墙技术、VPN（虚拟专用网络）技术及计算机病毒防御等技术，在保证传输信息安全性、完整性的同时，可以完成交易各方的身份认证和防止交易中的抵赖行为发生。

3.电子支付技术

电子支付，顾名思义是指参加电子商务活动的一方向另一方付款的过程。电子支付包括电子现金、电子信用卡和电子支票等支付工具。在电子商务活动中，客户通过计算机终端的浏览器访问商家的Web服务器信息，完成商品或服务的订购，然后通过电子支付方式与商家进行结算。

4.数据库技术

数据库是企业管理信息系统中管理信息的工具，数据库技术渗透在企业各种应用中，无处不在。电子商务作为新型的商务模式，受到了数据库技术全方位的支持，从底层基础数据的存储到上层数据仓库和数据挖掘技术的应用都涉及到数据库技术，其中主要包括Web数据库基本原理、数据仓库技术、联机分析处理技术、数据挖掘技术及数据层访问技术。

三、加速智慧农业工程建设的意义

我国是农业大国，而非农业强国。近30年来果园高产量主要依靠农药化肥的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。本项目针对上述问题，利用实时、动态的农业物联网信息采集系统，实现快速、多维、多尺度的农作物信息实时监测，并在信息与种植专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。突破农作物信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。

目前，我国大多数农作物生产主要依靠人工经验尽心管理，缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展，对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收，为推进农业结构调整发挥了重要作用，温室种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制，信息获取手段是最重要的关键技术之一。作为现代信息技术三大基础（传感器技术、通信技术和计算机技术）的高度集成而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所组成，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，获得详尽而准确的信息，通过无线传输网络传送到基站主机以及需要这些信息的用户，同时用户也可以将指令通过网络传送到目标节点使其执行特定任务。由此可见，智慧农业必然是大势所趋，并在我国有大好前景。