李瑾,郭美荣,冯献
(1.北京农业信息技术研究中心,2.国家农业信息化工程技术研究中心,3.农业部农业信息技术重点实验室,4.北京市农业物联网工程技术研究中心,北京 100097)
农业物联网发展评价指标体系设计:研究综述和构想
李瑾,郭美荣*,冯献
(1.北京农业信息技术研究中心,2.国家农业信息化工程技术研究中心,3.农业部农业信息技术重点实验室,4.北京市农业物联网工程技术研究中心,北京 100097)
农业物联网发展涉及社会、经济、科技、市场等多个方面,这决定了构建农业物联网发展评价体系的复杂性。文章梳理了与信息化、物联网相关的几类评价体系,并分析了物联网技术在农业资源利用、农业生态环境监测、农业精细管理、农产品与食品质量安全管理与追溯等领域的应用现状。目前我国农业物联网发展面临技术标准体系建设滞后、核心和关键技术产品缺失、资金瓶颈制约严重、成熟的商业化模式缺失、产业发展滞后、政策法规不健全等制约因素。提出了建立农业物联网发展评价体系的原则和思路,进而尝试性地搭建了农业物联网发展评价指标体系,以期为农业物联网发展的科学评价提供参考。最后,从加大农业物联网的政策扶持和资金支持,加快推进农业物联网标准规范建设,逐步建立农业物联网信息采集体系,加强农业物联网技术创新和产品研发等方面提出了促进农业物联网发展的建议。
农业;物联网;评价体系;综述;构想
李瑾, 郭美荣, 冯献. 农业物联网发展评价指标体系设计:研究综述和构想[J]. 农业现代化研究, 2016, 37(3): 423-429.
Li J, Guo M R, Feng X. Evaluation system of agricultural IoT development: Reviews and prospects[J]. Research of Agricultural Modernization, 2016, 37(3): 423-429.
农业物联网发展涉及社会、经济、科技、市场等多个方面,受到基础设施建设、技术应用以及产业发展等多个因素的影响,这决定了构建农业物联网发展评价体系的复杂性。只有客观清晰的分析影响农业物联网发展的关键因素和应用效果,才能制定出合理的促进农业物联网发展的战略和措施。目前,国内学者关于农业物联网发展水平的量化考评研究基本没有,相关研究大多集中在物联网、信息产业、信息化、智慧城市评价等领域,并取得了一定的成果。本文对信息化、物联网相关领域评价体系进行了总结和梳理,进而尝试性地搭建了农业物联网发展评价指标体系,以期为农业物联网发展的科学评价提供参考。
1.1 物联网产业发展评价体系
周晓唯和杨露[6]基于主成分聚类分析方法,通过对物联网产业发展影响因素的分析,选取具有代表性的8个省,从产业发展潜力层面进行了物联网产业发展能力的排序及综合评价研究,并利用聚类分析的方法将选取的目标省份按照物联网产业发展潜力分为3类,通过分析论证了物联网产业发展的现时情况及趋势。文中分析的物联网产业发展潜力的影响因素有生产要素指标、需求状况指标、相关产业及支持产业指标、企业战略、组织结构与竞争状况指标和政府指标5大类。张雁等[7]提出了一种物联网安全威胁危害度计算方法,建立的物联网安全威胁危害性指标体系第一层由应用层影响、传输层影响、感知层影响和无形影响组成。廖伟[8]通过分析我国物联网发展现状和特点、制约物联网发展的影响因素,构建了我国物联网发展评价体系,构建的我国物联网发展指数由网络发展水平指数、装备水平指数、研发能力指数、发展效果指数4个分类指数构成,并采用综合评价法对指标体系进行计算,对我国物联网的发展情况做了实证研究。何佳泓和郑淑荣[9]在综合梳理我国信息产业发展水平指标体系研究成果的基础上,从物联网产业网络发展水平、装备水平、研发能力、市场应用水平、总量水平构建了包括18个二级指标的物联网产业发展水平指标体系。
1.2 智慧城市评价指标体系
国内学者李健等[10]、顾德道和乔雯[11]、孙静和刘叶婷[12]、杨京英等[13]分别从不同的角度提出了智慧城市发展水平评价指标体系,在这些指标体系当中,一级指标多集中在智慧基础设施、智慧应用、智慧产业、智慧人群、智慧服务等方面。2011 年7月上海浦东“智慧城市指标体系1.0”正式对外发布,成为国内首个公开发布的中国版智慧城市指标体系,该指标体系包括智慧城市基础设施、智慧城市公共管理和服务、智慧城市信息服务经济发展、智慧城市人文科学素养、智慧城市市民主观感知等5个维度,共19个二级指标和64个三级指标构成的指标体系。国脉互联智慧城市研究中心对智慧城市发展水平研究,发布了《第二届(2012)中国智慧城市发展水平评估报告》,报告构建的中国智慧城市发展水平评价指标体系包括智慧基础设施指数、智慧应用指数、智慧产业指数、智慧治理指数和智慧保障力指数,为农业物联网发展评价指标体系的构建提供了借鉴。
1.3 电子信息产业发展评价指标体系
杨建华和卢波[14]从电子信息产业的特征入手,在坚持系统性、动态性和可操作性、定量与定性相结合以及选用通用指标等原则下,结合专家咨询,制定了电子信息产业发展评价指标体系,一级指标包括经济能力、技术创新与扩散能力、环境支撑能力和持续发展能力4个指标构成,通过专家意见法确定各评价指标的权重,相关实证计算显示,对处于同一起跑线上的地区,发展前景和潜力更为重要,而技术创新与扩散的权重说明了它的重要的作用,环境支撑则是通过对技术创新与扩散的推动来发挥作用的。
1.4 信息化发展评价指标体系
1)信息化发展指数(Ⅱ)。信息化发展指数(Ⅱ)从“基础设施、产业技术、应用消费、知识支撑、发展效果”5个方面测量国家信息化的总体水平,对国家信息化发展状况做出综合性评价,从而为“十二五”期间准确把握我国及各省份信息化发展水平和发展进程提供科学的、量化的依据。信息化发展指数(Ⅱ)可以综合性和概括性地评价与比较国家及地区的信息化发展水平和发展进程。对信息化发展指数横向的比较,可以较全面、准确地反映各个国家或地区信息化发展的现状及其地位;
页码 电子书="20" 纸书="20"/>通过纵向比较,能够反映一个国家或地区信息化的发展进程和变化特征。
2)农村信息化水平评价指标体系。刘世洪[15]在整理了国内外信息化测度理论和方法的基础上,从农村信息资源、农村信息基础设施、农业信息技术应用、农业信息产业、农村信息人才和农村信息化外部环境6个方面提出了我国农村信息化测评的指标体系和方法。
3)农业信息化水平评价指标体系。刘利永和李道亮[16]根据我国农业信息化的特点、信息经济的测度理论及相关专家意见,在注重科学性、系统性、可操作性、实用性等原则的基础上,从农业信息化发展环境、农业信息化基础设施、农业信息资源建设、农业信息化人才、农业信息化技术应用5个方面,选取了18个具体的评价指标。
1.5 农业物联网技术应用的需求评价
储成祥等[17]和彭志莲[18]就我国农业信息化中的物联网技术进行了应用需求评价与对策研究,提出农业信息化中物联网技术需求评价指标主要包括:精准施肥、生态环境监控、气象监测、节水灌溉、智能温室、病虫防灾、健康养殖、动植物生长监测、产品分拣、物流配送、农产品质量安全追溯、智能装备、远程服务等,并通过调研和因子分析等方法进行基于物联网应用需求评价研究。
2.1 国内外农业物联网发展现状
物联网技术在农业领域中的应用主要在于设施农业、水产养殖、畜禽养殖和大田作物4个领域,应用环节上主要集中在农业资源利用、农业生态环境监测、农业精细管理、农产品与食品质量安全管理与追溯、农产品物流等6大环节,其中农产品质量安全追溯、农业环境监测等领域的应用最为成熟。在农业资源监测和利用领域,美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,并将其结果发送到各级监测站,进入信息融合与决策系统,实现大区域农业的统筹规划。我国主要将GPS定位技术与传感技术相结合,实现农业资源信息的定位与采集;利用无线传感器网络和移动通信技术,实现农业资源信息的传输;利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。
在农业生态环境监测领域,美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。例如,美国已形成了生态环境信息采集—信息传输处理—信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统,建立了农业部至各省重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统,实现对农业环境信息的实时监测。融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。
在农业生产精细管理领域,美国、澳大利亚、法国、加拿大等一些国家在大田粮食作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制、果园生产不同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水产精细化养殖监测网络和精细养殖等方面应用广泛[19]。我国在涉及田间环境土壤信息获取联合收获机自动测产、农田作物产量空间差异分布图自动生产和农业机械作业监控等大田粮食作物生产方面;在设施农业环境数据采集、发布,调控等设施农业生产方面;在果园监测、水肥控制、节水灌溉自动化等果园精准管理方面;在养殖环境监控、健康养殖等畜禽水产养殖等方面研发了一批系统,且应用成效显著。
在农产品安全溯源领域,国外发达国家在动物个体编号识别、农产品包装标识及农产品物流配送等方面应用广泛。如加拿大肉牛2001年起使用一维条形码耳标,目前已过渡到使用电子耳标。2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统,利用RFID标签,实现对农产品流通管理和个体识别。我国开展了以提高农产品和食品安全为目标的溯源技术研究和系统建设,研发了农产品流通体系监管技术。如北京、上海、南京、四川、广州、天津等地相继采用条码、IC卡、RFID等技术建立了农产品质量安全溯源系统。浙江大学、北京市农业信息技术研究中心等单位研究开发了车载端冷链物流信息监测系统。
2.2 我国农业物联网发展制约因素
一是技术标准体系建设滞后。现有农业物联网技术标准还很零散、缺失和不统一,相关工作标准、管理标准和技术标准的缺失已成为影响农业物联网发展的首要问题,标准制定与市场应用结合程度不够,导致物联网市场分割,制造和服务成本偏高,信息的采集方式、传输协议类型、平台的接口和人机交互接口等方面还没有统一的技术标准[20],进一步影响农业物联网技术产品大规模推广。李中民[21]和唐亮[22]认为物联网技术能力不足、物联网行业标准制定滞后是导致物联网产业难以发展壮大的根本原因。
二是核心、关键技术产品缺失。总体来看我国农业物联网在关键设备和核心理论的研发上还处于初级阶段,尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网技术与理论体系。物联网在农业方面的应用还不成熟,农业物联网的核心技术还有待攻克,其应用和推广还有许多问题有待完善和解决,传感器等关键技术仍存在瓶颈[23-24]。龙燕和韦运玲[25]指出技术产业的不成熟、标准的不统一、网络安全问题、IPv4地址的短缺,影响着接入网中“物”的数量、应用市场“小”,投入大回收低,降低了运营商的投资热情这些都是阻碍物联网发展的因素。
三是资金瓶颈制约严重。当前农业物联网存在着投入大、利益产生及其附加值滞后、农户和一般企业不愿参与的情况,这一现状决定了农业物联网发展初期资金瓶颈制约严重,仍需要政府资金扶持和大型企业的前瞻性投入[24]。
四是成熟的商业化模式缺失。张研[26]认为电子标签贵、读写设备贵是导致农业物联网难以大规模商业化应用的主要原因。刘渊等[4]认为构建合理的商业模式,需解决物联网应用投资有风险、国内缺乏核心技术、高端产品被国外垄断、成本高、产业链不完善等问题。
五是产业发展滞后。目前我国物联网处于技术研发与应用试验的交接阶段,农业物联网技术应用总体处于试验示范阶段,基础芯片等关键器件的研发和制造能力薄弱,规模小而分散,农业传感、控制设备等物联网关键技术产品难于实现批量生产,导致产品价格高、市场不完善等[3]。如一个湿度传感器要数百元,一个土壤水分传感器要1 000多元,一个温室全部环境参数传感器要在1万元左右,对于农民来说仍然是笔很大的投入,所以目前农业物联网应用还主要集中在一些科研院所、农业企业及政府推动的项目中,产业化应用仍十分滞后。
六是政策法规不健全。农业物联网涉及各行各业、产业链的多线交叉,其发展缺乏相关政策和法规的指导与支持。
3.1 农业物联网发展指数的定义
农业物联网发展指数是一个评价农业物联网总体发展水平的综合性指标,用来衡量农业物联网技术发展水平及其对现代农业的促进作用的综合指数,为农业物联网发展方向和国家相关政策支撑提供重要的参考依据。
3.2 指标体系的建立原则
1)科学性与可操作性相结合。从农业物联网概念、技术研发、产业发展和应用效果等出发,选取反映农业物联网发展水平的系列指标构建综合指数评价体系,体现科学性原则,保证测度结果的客观性和真实性,并使指数的计算方法更科学合理。在考虑具有科学性的基础上,不仅要使选取的指标能客观地反映发展进程,而且还要求所设指标能够获取较为准确的数据,使得量化的评价与监测可以进行。
2)完备性与简明性相结合。农业物联网发展指数精选出来的系列指标具有概括性和综合性,能够用尽可能少的指标来反映农业物联网发展水平。既要做到能够全面反映农业物联网发展的方方面面,还要从广度和深度两个方面对农业物联网发展进行评价,在保证评价质量的前提下,指标体系应简单明了,指标间避免相互重复,坚持指标少而精的原则。
3)数据的可比性与可获得性。指标选取时,要做到数据的可比性,主要采取绝对数据指标相对化的方法进行处理,即尽量避免采用绝对总量指标,因为地区发展基础水平不同,绝对数据的指标不具可比性。考虑到这一评价体系的应用和目标,指标数据来源应尽可能使用具有公开性及可获得性的数据,这样才能有效保证评价指标本身的公正、公开和科学。
3.3 指标的选择与说明
前文中表述了与物联网相关的产业和技术发展评价指标体系,这为构建农业物联网发展评价指标体系提供了参考和借鉴。根据指标体系的构建原则,并结合已有相关研究,本文确定了农业物联网发展评价体系的4个一级指标及20个二级指标(表1)。
1)农业物联网发展基础设施。由农业物联网的概念可以看出,农业物联网的发展跟互联网是不可分割的,网络是农业物联网发展的基础,网络的发展水平直接制约物联网的发展水平。结合农业物联网发展的关键影响因素,选择农村每百户家庭计算机拥有量、农村宽带入户率、农村IPv6数量和农村每百户家庭移动电话拥有量作为评价基础设施建设水平的指标。农业物联网的应用集中在广大农村地区,因此农村互联网发展水平和宽带接入水平直接制约农业物联网的发展。基于互联网的各种农业物联网应用正在迅猛发展,由此带来的农业物联网终端接入量急剧膨胀,IPv6带来的巨大的地址空间和端到端通信特性为物联网的发展创造了良好的网络通信条件和能力拓展。
2)农业物联网产业发展水平。从网络结构上划分,物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层位于最底层,是物联网的数据和物理实体基础,感知层中的基本硬件包括各类传感器、RFID标签、GPS和识读器等基本标识和传感器件。农业物联网是运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、营养传感器、光传感器、CO2传感器等设备获取土壤、水、大气和生命信息等以及应用面向精准农业的无线传感器网络关键技术,实现农业的智能化、精准化和现代化。
2014年全球物联网及传感器产业保持活跃态势,产业规模与市场空间不断扩大,产业化应用逐步深入,技术创新与结盟发展趋势明显。据工业和信息化部数据,2014年我国整个物联网的销售收入达到6 000亿元以上,物联网产业发展的综合增长率达到了30%以上,发展势头强劲。目前,我国农业信息产业正处于产业成长期初期阶段,其中2014年产业成熟度约为0.405,人均GDP为7 575美元,农业信息产业技术特征表现为农田信息快速获取与农情监测技术、智能农机具、农业物联网技术及装备等在经济较发达的地区、粮食主产区得到推广及熟化应用,技术进步迅速并且日益成熟,农业物联网产业在整个农业信息产业结构中的作用和影响明显扩大。本文从农业物联网涉及的核心产业和相关产业出发,选取传感器行业市场规模、RFID市场规模、农业机械总动力、电子信息产业产值、农林牧渔专用机械总产值这5个指标考量农业物联网产业发展水平。
3)农业物联网发展知识支撑能力。知识是创新能力的内在决定因素,提升创新能力离不开知识的支撑。农业信息技术产品研发需要强大的科技创新体系支撑,农业机器人、植物工厂、农业航空植保、农业传感器等重大、前沿技术的研发攻关,离不开坚实的科技后盾。目前,农业物联网行业尚处初期阶段,针对农业物联网行业的统计数据有限,尤其是体现物联网研发能力的数据缺乏。本文采用农村人口受教育程度、全国农业R&D投入经费比重、全国农业R&D人员比重、大中型高新技术企业有效发明专利、全国农业科研院所和教育机构数量体现农业物联网发展的知识支撑能力。
4)农业物联网技术应用效果。应用效果是物联网发展最直观的价值体现,市场应用水平也是影响物联网发展的重要因素。但是农业物联网技术应用取得的效果目前没有相关的数据可以量化衡量。因此,本文计划采用抽样调查结合典型案例分析的方法对农业物联网应用效果进行量化评价。指标主要针对农业物联网技术应用前后土地产出率、资源利用率、劳动生产率的变化情况体现。此外还考虑应用射频标签使用率、农村社会服务信息化、农村智能电卡安装率等指标进一步体现农业物联网给农业生产、农村发展和农民生活带来的变化。
表1 农业物联网发展指数评价指标体系Table 1 Evaluation system of agricultural IoT development index
为了从宏观上了解近年来我国农业物联网的发展情况,本文尽可能选择农业物联网发展关键环节和具有代表性的指标建立农业物联网发展评价体系。鉴于农业物联网的统计数据缺失,上述指标数据的可获性和准确性还有待商榷。因此,在实际操作中可能会采用主观赋值和统计数据相结合的方法确定基础数据,测算我国农业物联网发展指数。
此外,我国已经开展了农业物联网区域试验工程并取得了一定成绩,作者考虑下一步从国家与国家之间、国家省市之间的角度进行区域农业物联网发展指数横向比较,解析不同发展水平的特征及影响因子,为制定区域农业物联网发展差异化政策提供理论依据。
4.1 加快明确农业物联网概念和内涵
由于目前有关农业物联网的概念和内涵还没有达成统一认知,导致农业物联网发展评价缺少坚实的理论基础。因此,为更加科学衡量农业物联网发展水平,应从学术上和实践上对农业物联网概念、内涵进行深入研究,合理界定农业物联网的内涵、特征、阶段和技术体系,揭示农业物联网产业发展阶段,丰富和完善农业物联网发展理论,为科学评价农业物联网发展水平奠定理论和实践基础。
4.2 加快建立农业物联网信息采集体系
明确农业物联网产业发展体系,制定农业物联网数据采集规范,在全国范围内布设农业物联网发展数据采集点,在农业各行业和农业物联网产业相关的其他各行业建立数据采集渠道,不定期监测我国农业物联网发展态势,为测评农业物联网发展水平提供数据支撑。
4.3 深入研究农业物联网产业发展模式
从产业链角度,深入分析影响农业物联网发展水平提升的各环节制约因素,探讨影响农业物联网发展的各个产业基础,如网络、产品和技术等,进而衡量农业物联网产业投入产出情况;从农业物联网技术的市场应用水平和技术投入前后产生的作用效果,科学测算农业物联网技术投入效果。
[1] 秦怀斌, 李道亮, 郭理. 农业物联网的发展及关键技术应用进展[J]. 农机化研究, 2014, 36(4): 246-248, 252. Qin H B, Li D L, Guo L. Recent advances in development and key technologies of internet of things in agriculture[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2014, 36(4): 246-248, 252.
[2] 郑小芳, 张钧媛. 农业物联网发展模式浅析[J]. 中国电子科学研究院学报, 2014, 9(3): 250-254. Zheng X F, Zhang J Y. Analysis on the development mode of agriculture IoT[J]. Journal of China Academy of Electronics and Information Technology, 2014, 9(3): 250-254.
[3] 葛文杰, 赵春江. 农业物联网研究与应用现状及发展对策研究[J].农业机械学报, 2014, 45(7): 222-230. Ge W J, Zhao C J. State-of-the-art and developing strategies of agricultural internet of things[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2014, 45(7): 222-230.
[4] 刘渊, 王瑞智, 杨泽林. 农业物联网应用发展研究[J]. 广东农业科学, 2013, 40(23): 174-179. Liu Y, Wang R Z, Yang Z L. Research on development and applications of agricultural internet of things[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2013, 40(23): 174-179.
[5] 许世卫. 我国农业物联网发展现状及对策[J]. 中国科学院院刊,2013, 28(6): 686-692. Xu S W. Current status of agricultural IoT in China[J]. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2013, 28(6): 686-692.
[6] 周晓唯, 杨露. 基于主成分聚类分析的我国物联网产业发展潜力评价研究[J]. 华东经济管理, 2012(1): 27-32. Zhou X W, Yang L. Evaluation of Chinese IoT industry development potential based on principal component and cluster analysis[J]. East China Economic Management, 2012(1): 27-32.
[7] 张雁, 刘才铭, 陈润. 一种物联网安全威胁危害度计算方法[J].信息与电脑(理论版), 2012(3): 31-33. Zhang Y, Liu C M, Chen R. A method for calculating the security threat of internet of things[J]. China Computer and Communication, 2012(3): 31-33.
[8] 廖伟. 物联网发展指数及其评价体系研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2014. Liao W. Study on development index and evaluation system of internet of things[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2014.
[9] 何佳泓, 郑淑蓉. 物联网产业发展水平指标体系构建[J]. 科技管理研究, 2012, 32(15): 64-68. He J H,Zheng S R. Constructing the indicator system of the development standard of internet of things industry[J]. Science and Technology Management Research, 2012, 32(15): 64-68.
[10] 李健, 张春梅, 李海花. 智慧城市及其评价指标和评估方法研究[J]. 电信网技术, 2012(1): 1-5. Li J, Zhang C M, Li H H. Research on smart cities development and evaluation[J]. Network Technology, 2012(1): 1-5.
[11] 顾德道, 乔雯. 我国智慧城市评价指标体系的构建研究[J]. 未来与发展, 2012(10): 79-83. Gu D D, Qiao W. Study on the construction of evaluation index system of China's smart city[J]. Future and Development,2012(10): 79-83.
[12] 孙静, 刘叶婷. 智慧城市评价指标体系的现状分析[J]. 信息化建设, 2013(2): 30-31. Sun J, Liu Y T. Analysis of the current situation of the evaluation index system of smart city[J]. Informatization Construction,2013(2): 30-31.
[13] 杨京英, 陈彦玲, 王海峰, 等. 智慧城市发展指数研究——北京市智慧城市发展指数(2013)测算与实证分析[J]. 中国信息界, 2014(4): 52-63. Yang J Y, Chen Y L, Wang H F, et al. Study on the development index of smart city—A measure and empirical analysis of the development index (2013) of Beijing City[J]. Information China,2014(4): 52-63.
[14] 杨建华, 卢波. 区域电子信息产业发展的评价指标体系研究[J].哈尔滨工业大学学报(社会科学版), 2005(4): 56-60. Yang J H, Lu B. The Evaluation index system used in regional electronica information industry[J]. Journal of Harbin Institute of Technology (Social Sciences Edition), 2005(4): 56-60.
[15] 刘世洪. 中国农村信息化测评理论与方法研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2008. Liu S H. Study on Evaluation/Measurement theory and method for China's rural informatization[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2008.
[16] 刘利永, 李道亮. 我国农业信息化水平指数测度研究[J]. 科技情报开发与经济, 2013(11): 98-100. Lu L Y, Li D L. Research on the measurement of agricultural informatization level index in China[J]. Sci-tech Information Development & Economy, 2013(11): 98-100.
[17] 储成祥, 戴啸涛, 杨晓冬. 我国农业信息化中的物联网技术应用需求评价与对策研究——以苏南地区为例[J]. 南京邮电大学学报(社会科学版), 2011, 13(3): 35-41. Chu C X, Dai X T, Yang X D. Assessment and countermeasures tothe needs of internet of things application in Chinese agricultural informatization: A case study of Southern Jiangsu area[J]. Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Social Science), 2011, 13(3): 35-41.
[18] 彭志莲. 基于SPSS评估的农业物联网技术应用与优化——以山东省为例[J]. 长江大学学报(自科版), 2014(11): 100-101. Peng Z L. Application and optimization of agricultural IoT technology based on SPSS evaluation—Taking Shandong Province as an example[J]. Journal of Yangtze University (Nature Science Edition), 2014(11): 100-101.
[19] Verdouwa C N, Beulensb A J M, van der Vors J G A J. Virtualization of floricultural supply chains: A review from an Internet of Things perspective[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2013, 99(11): 160-175.
[20] 杨林. 农业物联网标准体系框架研究[J]. 标准科学, 2014(2): 13-16. Yang L. Research on standards system framework of agricultural IoT[J]. Standard Science, 2014(2): 13-16.
[21] 李中民. 我国物联网发展现状及策略[J]. 计算机时代, 2011(3): 13-15. Li Z M. The current situation and development strategy of the Internet of things in China[J]. Computer Era, 2011(3): 13-15.
[22] 唐亮. 我国物联网产业发展现状与产业链分析[D]. 北京: 北京邮电大学, 2010. Tang L. Analysis of the Development of Chinese IoT Industry and the Status of the Industrial chain[D]. Beijing: Beijing University of Posts and Telecommunications, 2010.
[23] 张民, 陈鹏. 中国农业物联网: 现状、挑战及思考[J]. 中国科技投资, 2012(9): 38-41. Zhang M, Chen P. The Chinese agricultural internet of things: Status, challenges and thinking[J]. China Venture Capital, 2012(9): 38-41.
[24] 李海侠. 农业物联网应用现状及相关传感器技术概述[J]. 电子元件与材料, 2014(2): 88-89. Li H X. Overview of application status of agricultural IOT and related sensor technology[J]. Electronic Components & Materials,2014(2): 88-89.
[25] 龙燕, 韦运玲. 制约物联网发展的因素研究[J]. 广东通信技术,2010(12): 40-42. Long Y, Wei Y L. Research on the factors restricting the development of the Internet of things[J]. Guangdong Communication Technology, 2010(12): 40-42.
[26] 张研. 物联网在现代农业中的应用与前景展望[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2011. Zhang Y. Application and prospects of internet of things in the modern agriculture[D]. Harbin: Northeast Agriculture University,2011.
(责任编辑:童成立)
Evaluation system of agricultural internet of things development: Reviews and prospects
LI Jin, GUO Mei-rong, FENG Xian
(1. Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture; 2. National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture; 3. Key Laboratory of Agri-informatics, Ministry of Agriculture;4. Beijing Engineering Research Center of Agricultural Internet of Things, Beijing 100097)
The development of agriculture Internet of things (IoT) are related to infrastructure, industrial development,R&D ability,the application effect and other aspects,the construction of the evaluation system of agricultural IoT. This paper frst examined several informatization and IoT evaluation systems. The paper analyzed the present situation of the IoT technology in agricultural resources utilization, agricultural ecological environment monitoring, agricultural fne management,agricultural products and food quality and safety management and traceability thereafter. The results indicate that the development of agriculture IoT is facing many constraints (e.g., technical standard system construction lag,the core and key technology products,capital bottleneck constraints, the lack of mature business model). In addition,industry development lags behind and policies and regulations are not perfect. In lieu of these constraints,this paper introduces the principles and thought of the evaluation system about agricultural IoT development and to establish the evaluation index system for the scientifc evaluation of the development of agricultural IoT. Lastly, the paper proposes measures for the promotion of the development of agricultural things, including policy support and fnancial support,standard specifcation construction, information collection system,and technology innovation and product development. Key words:agriculture; internet of things; evaluation system; reviews; prospects
物联网(internet of things,IoT)的概念自1999年由麻省理工学院的Ashton 教授提出以来,其在农业领域的应用逐渐深入,形成了农业物联网及其应用。农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用,是用各类感知设备,采集农业生产过程、农产品物流以及动植物本体的相关信息,通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网传输,将获取的海量农业信息进行融合、处理,最后通过智能化操作终端,实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务[1-5]。目前,物联网技术已经在农业生态资源环境监测、动植物生命信息感知、农业机械装备作业调度和远程监控以及农产品与食品质量安全追溯等领域得到推广应用,加快转变了农业发展方式,推进了农业科技进步和创新,提高了土地产出率、资源利用率和劳动生产率。
Soft Science Research Program of Ministry of Agriculture (201507); Beijing Social Science Fund (14JGB053); National Social Science Foundation for Young Scholars of China (15CXW026).
GUO Mei-rong, E-mail: guomr@nercita.org.cn.
11 May, 2015;Accepted 29 October, 2015
S126; C32
A
1000-0275(2016)03-0423-07
10.13872/j.1000-0275.2016.0024
农业部软科学项目(201507);北京社会科学基金项目(14JGB053);国家社会科学基金青年项目(15CXW026)。
李瑾(1978-),女,汉族,湖北襄樊人,博士,副研究员,主要从事农业与农村信息化研究,E-mail: lij@nercita.org.cn;通讯作者:郭美荣(1983-),女,汉族,山东济宁人,硕士,工程师,主要从事农业农村信息化发展战略研究,E-mail: guomr@nercita.org.cn。
2015-05-11,接受日期:2015-10-29