大数据背景下基于物联网的智慧农业与乡村振兴发展

傅瑜佳 FU Yu-jia；泮晨涛 PAN Chen-tao；邢雨 XING Yu；汤敏科 TANG Min-ke；韩二锋 HAN Er-feng

（浙江农业商贸职业学院，绍兴 312088）

0 引言

物联网技术是信息化的重要突破点。近年来，许多新技术出现在农业种植和生产中。农业文化物联网包括“数字化、网络化和智能化”等技术在农业生产中的应用。它可以在促进农村振兴和发展中发挥重要作用。智能农业是农业科技发展的新趋势，是计算机技术、网络通信技术等一系列高端技术的综合应用。智能农业指的是将物联网技术引入农业生产，其系统功能包括：监控、实时成像和视频监控。它有助于合理利用农业资源，降低生产成本，提高经济效益，改善生态环境，促进乡村振兴。

1 研究进展

目前，关于智慧农业与乡村振兴的学术研究较多。任伟和（2022）认为，提高农业生产效率、促进农村经济发展是农民资本升级的重要途径之一。社会资源或社会网络形式的社会资本是农民最重要的生计资本形式之一，可以提高农业生产效率和增加农民收入[1]。杨J（2021）提出利用遥感技术、定位技术等计数方法，从乡村旅游的角度分析乡村经济的发展，研究农业生产力[2]。Benessaiah K（2021）认为，农民的回归返乡有利于促进农村经济的发展，也可以进一步提高农村的农业生产力[3]。杨R（2021）提出了区域差异和农村脆弱性驱动因素的观点。加强对乡村振兴发展扰动源的预测和监测，从而提高了农村农业生产能力，促进了乡村振兴[4]。张X（2022）提出了一些农业英语翻译策略，可为未来农业英语翻译的学术研究提供参考[5]。然而，上述研究都是对乡村振兴与发展的分析，缺乏对智慧农业与乡村振兴相结合的研究。

目前，学术界对物联网技术的研究较多。Wei D（2021）认为，智能物联网的普及使电子传感器和设备能够连接并生成流式数据流，并对其高效管理提出了测试[6]。Ferrag MA（2022）提出使用物联网和5G/6G 通信等技术来管理新冠肺炎和其他流行病。该研究对物联网及其成像领域的相关技术进行了全面的了解和分析[7]。Kouimtzis T H（2021）提出将物联网技术用于医疗。在牙根重建中，先前治疗过的未成熟上颌中切牙采用物联网技术进行治疗[8]。Oubenali N（2022）的研究旨在使用物联网技术，使用单词嵌入方法来解释和分析可视化领域的医学概念[9]。Refaee E A（2022）认为，人工智能、物联网、区块链和深度学习等技术彻底改变了许多领域的发展，尤其是医学领域。它可以利用这些技术及时准确地诊断患者的病情[10]。上述研究充分分析了物联网技术，但并未与农村经济发展研究相结合。

2 基于智慧农业的物联网方式

物联网技术有效地结合了传感器和嵌入式技术，实现了网络之间的信息交换，并在交互过程中发展了智能识别、数据分析和处理等综合技术[11]。物联网结构分为三层，即应用层、网络层和感知层。不同的层实现不同的功能，其具体的体系结构如图1 所示。

图1 物联网结构

智慧农业是指将科学技术与农业生产方法相结合，实现管理过程的智能化、自动化和无人化[12]。这标志着农业生产进入了一个新阶段。它集成了物联网和移动互联网等多项新技术有助于使农业生产环境智能化，有利于促进乡村振兴的发展[13]。图2 所示为与智慧农业相关的场景示意图。

图2 与智慧农业相关场景示意图

物联网技术包括物联网协议与标准、传感技术、无线通信技术、云计算和大数据分析等关键技术。其中，物联网协议与标准是实现设备之间互通的基础，传感技术则使设备可以感知和收集环境信息，无线通信技术实现了设备之间的无线连接，云计算和大数据分析能够处理和分析海量的传感数据。

①物联网技术具有广泛的适应性。物联网可以应用于包括农业的各行各业。基于物联网，土壤湿度、气温、气体浓度等环境指标可以得到实时监测，从而实现精确的农业生产管理。

②物联网技术实现了设备的互联互通。通过物联网技术，各种类型的设备可以实现互相连接和通信，实现设备之间的协同工作。在农业领域，物联网技术可以实现机器与机器、机器与人之间的互联互通，提高农业生产的效率和质量。

③物联网技术产生了海量的数据。物联网连接了众多的设备和传感器，不断产生大量的数据。这些数据可以通过云计算和大数据分析进行挖掘和分析，为农业提供决策支持和优化管理。

物联网技术在农业领域有广泛的应用潜力。

①物联网技术可以实现农田的精准管理。通过安装传感器监测土壤湿度、气温、气体浓度等环境指标，农民可以及时了解农田的状况，采取相应的措施来提高农作物的产量和品质。

②物联网技术可以实现农业设备的智能化管理。农业设备与物联网连接之后，设备的远程监控和控制成为了现实，通过物联网技术可以提高设备的利用效率和运作效果。除此之外，物联网技术还可以实现农业设备之间的协同工作，提高农业生产的效率和质量。

③物联网技术还可以实现农产品的追溯和溯源。通过在农产品上安装物联网设备，对其进行追踪和记录，可以提高农产品的质量安全。此外，物联网技术还可以实现农产品的定制化生产和销售，满足消费者个性化需求。

3 智慧农业新突破

目前，全球经济增长乏力，经济放缓趋势明显。反观数字经济却在全要素生产率提高和传统产业提质增效促进方面的作用日渐重要，呈现出了强大活力，经济增长在一定程度上表现出逆势增长态势。这也一度被认为是全球经济增长的新源泉和撬动经济进步的新杠杆，并逐渐成为全球共识的经济增长进步特征。

主要发达国家在经济增长率和同期国内生产总值增长率也呈现出相同的特点。

主要发达国家表现出经济增长率高于同期国内生产总值增长率的共同特点。中国信息通信研究院发布《全球数字经济白皮书》，根据白皮书，2022年，美国、中国、德国、日本、韩国等5 个世界主要国家的数字经济总量为31 万亿美元（约224 万亿元），数字经济占GDP 比重为58%，较2016年提升约11 个百分点；数字经济规模同比增长7.6%，高于GDP 增速5.4 个百分点。技术不断迭代升级，给经济领域的深度融合带来了巨大提升空间，同时对农业、工业和服务业的数字化转型升级也是巨大的带动，从而为相关产业和业态的变化与产业结构调整提供了可能。

发展数字经济意义重大，是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择。当前，我国经济正面临需求收缩、供给冲击、预期转弱的三重压力，如何抓住机遇，以新动力推动经济高质量发展，成为社会关注的重要问题。在全球经济深度调整的关键时刻，世界各国竞争日益加剧，新一轮科技革命催生的数字经济成为大国抢占制高点的主阵地。大力发展数字经济助力高质量发展，既是时代赋予的机遇，也面临众多挑战，其关键在于依靠科技革命和产业变革推动新旧动能转换。

大数据是数字产业取得巨大进步的基础，更是关键生产要素，正在逐渐成为提升运营效率和优化经济布局的重要抓手。将其与其它产业相结合，还可以不断催生新业态和新模式，这也成为了部分产业转型升级的重要表现。

目前，我国制定了农村长远发展规划。将大数据与乡村振兴相结合将为大数据的发展起到至关重要的作用，并在农业生产智能化、农业管理高效化和农业信息便捷化方面发挥推动效用。落实农村长远发展，要得益于乡村振兴战略的实施和全方位支持。

大数据分析可以通过对农业数据的收集、存储和分析来提供决策支持和优化农业生产，其具体应用包括：

①作物病虫害预测：通过收集农田和气象数据，利用大数据分析技术可以预测作物病虫害的发生概率，并提前采取相应的防治措施，减少损失。

②农产品市场预测：通过分析历史数据和市场信息，大数据可以预测农产品的产量、价格和需求趋势，帮助农民做出更合理的种植和销售决策。

③远程监控和管理：大数据分析可以结合物联网技术，实现对农田、畜禽养殖场和农机设备的远程监控和管理。农民可以通过智能设备实时获取数据，并进行远程操作和调整。

4 利用大数据构建乡村治理平台

数字化是大数据发展过程中我国经济和社会发展的一种必然形式，如何实现数字化重建，意义非凡。数字化重建绝不是传统的信息化概念，信息化旨在提高效率，而数字化则是对于系统的重建和思维方式的改变。在政府、大型企业和机构中，大数据是一种重要的资源。

国家政策明确指出，我国应实施乡村振兴战略。数字乡村作为一个子战略被提出，成为乡村振兴的重要支撑。数字化在各行各业的应用形式逐渐丰富，应用空间日趋提升。海量数据、高速计算和快速网络催生了丰富的大数据应用。

大数据应用在改变农业生产方式和农民生活方式方面发挥了重要作用的同时，也在加速农村治理转型。

通过网络设备和移动应用程序，农民可以获取农村公共事务和服务信息，其参与度和决策管理水平不断提高。政府会议提出，要利用大数据改善政府治理。其中，农村公共治理是其中的重要组成部分，大数据的助力使农村公共治理发生了根本性变化，为农村共同治理机制奠定了坚实基础。

5 结论

为了推动乡村振兴战略的实施和农业农村的发展，有必要建立统一的农村大数据平台，收集和管理相关农业数据，形成一个综合性、多功能的大数据平台。

大数据将更好地服务于农业产业转型和乡村振兴战略实施，信息基础设施建设是大数据发展的基础。推进农村大数据基础设施建设快速发展才能满足硬件需求。

中国人口红利正在逐渐消失，在乡村振兴背景下，智慧农业的发展也迎来了新机遇。资本量少、资本密集程度低的合作社将联合社员劳动力、社员自有土地等生产要素，通过参与市场以求生存与发展；而资本量多、资本密集程度高的合作社会以资本扩张购买生产资源，提高产品附加值或降本增效的方式参与市场，以获得更多的资本剩余。前者越来越关注上游生产，后者越来越注重消费市场的变化。同时，政府资金、工商资本对农业各环节的集约化投入将促使某些合作社着重于资源禀赋整合，进行产业上下游关键生产要素优化配置。随着劳动力人口的减少，中国农业会终将走上一条依靠大数据管理，创新盈收的新合作社模式。