我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、問題和對策

文|袁學(xué)國 科技部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心

朱 軍 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院

我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、問題和對策

文|袁學(xué)國 科技部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心

朱 軍 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)是指在物理世界實(shí)體中部署具有感知、計(jì)算、和執(zhí)行能力的各種信息設(shè)備，通過信息傳輸、協(xié)同和處理，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間信息交換的網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸。它通過感知識別、網(wǎng)絡(luò)傳輸、計(jì)算處理和應(yīng)用服務(wù)四層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了人們?nèi)魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)及任何物體的連接，所以又被稱為“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，我國已將物聯(lián)網(wǎng)列為“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理領(lǐng)域開始應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的理念和技術(shù)，建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和裝備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程監(jiān)控，科學(xué)決策和實(shí)時(shí)服務(wù)。近年來，在政府、科研機(jī)構(gòu)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)等的共同推動下，部分地區(qū)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了積極探索，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用取得了重大突破，呈現(xiàn)出可喜局面。同時(shí)，不可忽視的是現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)尚處于應(yīng)用初創(chuàng)期，推廣應(yīng)用剛起步、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成不完整、商業(yè)模式不成熟、發(fā)展環(huán)境有待進(jìn)一步優(yōu)化，這些問題在很大程度上制約了我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文剖析了我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及其存在的問題，提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

1 我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

作為現(xiàn)代信息技術(shù)的新生力量，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要支撐，是推動我國農(nóng)業(yè)向“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”發(fā)展的重要手段。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成了傳感器、無線通訊、自動控制和輔助決策支持等技術(shù)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、作物生長實(shí)時(shí)監(jiān)測，獲取作物生長發(fā)育狀態(tài)、病蟲害以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境等實(shí)時(shí)信息，并通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的動態(tài)建模和對生長環(huán)境的相應(yīng)調(diào)控，初步實(shí)現(xiàn)合理使用農(nóng)業(yè)資源、降低成本、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的目標(biāo)[1]。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從概念走向應(yīng)用，國家發(fā)改委、科技部、農(nóng)業(yè)部先后發(fā)布了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)營造了深厚的政策環(huán)境，推動了我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)加快向前發(fā)展。

1.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初見成效

2012年1月農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于組織實(shí)施好國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的通知》正式啟動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策體系和公共服務(wù)平臺。2013年4月農(nóng)業(yè)部發(fā)布《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程工作方案》選擇天津、上海、安徽三省市率先開展試點(diǎn)試驗(yàn)工作?？萍疾吭谏綎|、湖南、安徽、河南、湖北、廣東、重慶7省市開展國家農(nóng)村信息化示范省建設(shè)試點(diǎn)工作，將實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程納入建設(shè)范圍，組織實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重大技術(shù)專項(xiàng)，積極推進(jìn)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)、傳感器、數(shù)據(jù)采集終端、接口中間件、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。北京、安徽等很多省市相繼開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究和應(yīng)用試點(diǎn)[2]。北京市重點(diǎn)開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)和環(huán)境調(diào)控等方面的應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測和調(diào)控的精細(xì)管理；安徽省全面推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，按照“頂層設(shè)計(jì)、整體推進(jìn)、典型示范”的模式，全省小麥“四情”（苗情、墑情、病蟲情、災(zāi)情）監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)（一期）、省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指揮調(diào)度平臺以及全椒縣、長豐縣、黃山區(qū)等重點(diǎn)縣（市、區(qū)）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)建成運(yùn)行；黑龍江省圍繞“現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)”的總體目標(biāo)，構(gòu)建大田種植物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)體系，探索了大田種植物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的運(yùn)行機(jī)制和模式，建設(shè)了大田種植物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺和服務(wù)平臺，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下大田種植生產(chǎn)管理方式的變革；浙江省在設(shè)施花卉上應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了花卉種植全過程的自動監(jiān)測和傳輸控制；江蘇省重點(diǎn)在設(shè)施農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面進(jìn)行探索，開發(fā)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一體化智能管理平臺，并在畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域初步形成比較成熟的商業(yè)模式。

1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)快速推進(jìn)

我國在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面取得的進(jìn)展，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的集成應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，開發(fā)了植物生命信息獲取設(shè)備、動物行為信息傳感器、環(huán)境信息傳感器，作物長勢分析儀、作物成像光譜儀等一批作物信息監(jiān)測和診斷儀器，初步具備實(shí)時(shí)獲取動植物生長發(fā)育信息的技術(shù)手段和能力。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯方面，完成了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息的實(shí)時(shí)采集與傳輸技術(shù)相關(guān)開發(fā)工作，構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息認(rèn)證平臺，初步建立了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全數(shù)字化預(yù)警模型，開發(fā)了質(zhì)量全程跟蹤與溯源便攜式終端產(chǎn)品。在農(nóng)產(chǎn)品流通方面，制定了農(nóng)產(chǎn)品電子標(biāo)簽信息分類和編碼規(guī)則，突破了一維與二維條碼混合標(biāo)記的技術(shù)難題，開發(fā)了電子標(biāo)簽中間技術(shù)，研制了電子標(biāo)簽讀寫設(shè)備，初步構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理和農(nóng)產(chǎn)品電子交易信息管理平臺。

1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步建立

我國已成立工信部電子標(biāo)簽（RFID）、工信部信息資源共享協(xié)同服務(wù)、全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會傳感器網(wǎng)絡(luò)等標(biāo)準(zhǔn)工作組，物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)、無線傳感網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)也在制訂中，其中部分標(biāo)準(zhǔn)已在相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織立項(xiàng)[3]。國家傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組中成立了“農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究項(xiàng)目組”，針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，對物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行完善補(bǔ)充，并且與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)工作組溝通銜接，反映了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化需求[4]。2011年12月，農(nóng)業(yè)部成立了國家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)工作組。目前，我國在農(nóng)用傳感器網(wǎng)絡(luò)接口、標(biāo)識、安全、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究已取得了初步成果，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系已具雛形?？傮w上看，全球農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作幾乎處于同一起跑線上。

1.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用覆蓋面逐步擴(kuò)大

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)已涵蓋農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)管理、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源和農(nóng)產(chǎn)品物流等多個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)資源的精細(xì)監(jiān)測和調(diào)度方面，利用衛(wèi)星或高空飛行器搭載高精度感知設(shè)備，獲取土壤、墑情、水文等極為精細(xì)的農(nóng)業(yè)資源信息，配合農(nóng)業(yè)資源調(diào)度專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和管理方面，利用傳感器感知技術(shù)、信息融合傳輸技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的自動監(jiān)測。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精細(xì)管理方面，應(yīng)用于大田種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、果園生產(chǎn)、畜禽飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制和科學(xué)化管理，提高資源利用率和勞動生產(chǎn)率。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源方面，通過對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售過程的全程信息感知、傳輸、融合和處理，初步實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“從農(nóng)田到餐桌”的全程追溯。在農(nóng)產(chǎn)品物流方面，利用條形碼技術(shù)和射頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的采集跟蹤，有效提高農(nóng)產(chǎn)品在倉儲和貨運(yùn)中的效率，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)發(fā)展。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在的問題

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)方面，并在政策扶持、技術(shù)研發(fā)、示范應(yīng)用等方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。但農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用總體還處于初步應(yīng)用階段，還有許多問題亟待解決。

2.1 關(guān)鍵設(shè)備與核心技術(shù)儲備不足

從總體上看，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施較差、缺乏實(shí)時(shí)采集、采集成本高、維護(hù)困難，而技術(shù)研發(fā)應(yīng)用尚處于初級階段，關(guān)鍵產(chǎn)品設(shè)備及核心技術(shù)儲備不足，集成體系成熟度較低，大面積推廣應(yīng)用的難度較大。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要先對環(huán)境因子或生物本體的因素進(jìn)行感知，然后將這些信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，通過數(shù)據(jù)的處理來進(jìn)行環(huán)境因子的控制，實(shí)現(xiàn)生物體的高效健康生長，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因子包括以下幾種：種植業(yè)方面的，包括水、肥、熱、氣、光、病、蟲、草害等；在養(yǎng)殖業(yè)方面，包括光照、溫度、空氣、水中的pH 值、溶解氧、富營養(yǎng)物等。

與國外相比，我國在農(nóng)業(yè)信息傳感方面，缺乏國產(chǎn)、價(jià)格低、運(yùn)行穩(wěn)定的傳感器，尤其是傳感器要向小型化、精確化、靈敏化發(fā)展。此外，我國傳感器品種不夠多，主要集中在對溫度、濕度等環(huán)境監(jiān)測，而動植物生命體系的監(jiān)測傳感器還比較缺乏，需要進(jìn)一步研究攻破一些產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸。在農(nóng)業(yè)智能化決策支持方面，有關(guān)農(nóng)作物、畜禽生長數(shù)字化模型大都沒有建立，使計(jì)算機(jī)分析缺乏參照，控制系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)單一。在農(nóng)業(yè)自動化控制設(shè)備方面，對水、氣、溫、光、肥等環(huán)境因素遠(yuǎn)程調(diào)控的設(shè)備自動化程度還不夠高，需要提高傳感器的靈敏度，加強(qiáng)信息采集的實(shí)用性，讓農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更貼近實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善

農(nóng)業(yè)應(yīng)用對象復(fù)雜、獲取信息廣泛，傳感器的標(biāo)準(zhǔn)是否統(tǒng)一、采集的信息是否可以標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，都成為影響農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成敗的重要因素。盡管我國在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定方面已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國家，但適應(yīng)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系尚未出臺?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)還很零散、缺失和不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)制定與市場應(yīng)用結(jié)合不夠，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)市場分割，制造和服務(wù)成本偏高，這已成為制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中推廣應(yīng)用的重要因素。

目前，我國雖有很多傳感器、傳感網(wǎng)、RFID 研究中心及產(chǎn)業(yè)基地都在積極參與建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但由于對物聯(lián)網(wǎng)本身的認(rèn)識還不統(tǒng)一，有些還停留在戰(zhàn)略性粗線條層面，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程緩慢。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn)、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等方面都缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要經(jīng)過一個(gè)培育、發(fā)展和成熟的過程，當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失成為制約我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。

2.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展不均衡

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求還是低層次的，難以激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的參與和投入熱情，龐大的行業(yè)和大范圍的應(yīng)用需求還沒有被激發(fā)出來。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體環(huán)境過多集中于概念的炒作，而缺乏具體實(shí)踐的持續(xù)改進(jìn)。在芯片設(shè)計(jì)制造、軟件應(yīng)用及開發(fā)等技術(shù)含量相對較高的環(huán)節(jié)相對薄弱，而且高端產(chǎn)品仍以國外產(chǎn)品為主導(dǎo)。實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成本較大，且收益也很難很快顯現(xiàn)，成本大、效益慢成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的瓶頸。

在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中市場需求得不到大的提升，價(jià)值回報(bào)不能吸引相關(guān)的參與者加入到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不平衡不僅表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的上下游，還表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的回報(bào)層面，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場回報(bào)仍處于比較低的階段，因而在價(jià)值回報(bào)的分配方面，各個(gè)參與方的關(guān)系就十分難以協(xié)調(diào)，難以開展集體協(xié)作，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商業(yè)模式亟待建立

我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還處于發(fā)展初期，缺乏成熟的商業(yè)模式。目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的市場需求仍然是以設(shè)備采購、網(wǎng)絡(luò)接入為主，直接的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品需求較少，整個(gè)產(chǎn)業(yè)并沒有注重提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品質(zhì)的提升，而更多的是把農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成一種營銷的手段和宣傳的工具，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)出與預(yù)期的估計(jì)差別太大。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)究竟能夠?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品有效供給、農(nóng)民增收、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、緩解市場波動等帶來怎樣的效果，人們并不清楚。

目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程大多依賴政府的科技推動和項(xiàng)目資金支持建設(shè)，但項(xiàng)目研究結(jié)束后項(xiàng)目的推廣也終止了，而且各地都存在物聯(lián)網(wǎng)著重復(fù)建設(shè)的問題。如何加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，避免重復(fù)建設(shè)，探索農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“長效機(jī)制”是當(dāng)前急需解決的問題。

2.5 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才缺乏

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年教育部審批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校為80所，僅占全國高等院校的3.2%[5]，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)的人才總體數(shù)量不大，專門的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)數(shù)量更少，部分開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校在師資、教材和實(shí)習(xí)基地等辦學(xué)條件方面還有待改善，而其他信息技術(shù)專業(yè)如計(jì)算機(jī)、電子等專業(yè)的畢業(yè)生又很少有人愿意從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)工作。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉融合的新興技術(shù)，技術(shù)含量較高，要求從事該項(xiàng)工作的技術(shù)人員不僅要有較為豐富的農(nóng)學(xué)背景，還要對計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子、傳感器技術(shù)等知識比較熟悉。這與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)科技推廣有較大的差異，很多基層農(nóng)技推廣人員不熟悉信息技術(shù)，在基層難以開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用工作。

3 對策與思考

基于現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在的問題，本文從以下幾方面提出對策建議，以期促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.1 加快組織制訂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作涉及面廣，資源整合和共享問題突出，要強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，減少重復(fù)投資，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用過程中的關(guān)鍵技術(shù)研究，在國家層面組織開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)的規(guī)劃和研究工作，并成立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推進(jìn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，建立部門聯(lián)動機(jī)制，按照“政府主導(dǎo)、多方參與”的模式，組織科研單位、高等院校、相關(guān)信息技術(shù)企業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位共同參與，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略等相關(guān)政策研究，開展國家層面的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)政策制訂工作，強(qiáng)化政府對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作的宏觀指導(dǎo)，鼓勵(lì)社會各界參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，將支持農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展納入到國家強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策中。

3.2 突破核心技術(shù)和重大共性關(guān)鍵技術(shù)

以農(nóng)業(yè)專用傳感器、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和智能信息處理等農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)共性關(guān)鍵技術(shù)突破為重點(diǎn)，積極消化吸收國際先進(jìn)技術(shù)、攻克關(guān)鍵技術(shù)、熟化已有技術(shù)，力爭盡快突破核心和共性關(guān)鍵技術(shù)，迅速形成規(guī)模效益，達(dá)到降低傳感器價(jià)格的目的，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)提供有力支持。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、傳輸層和應(yīng)用層。在感知層，研究符合農(nóng)業(yè)多種不同應(yīng)用目標(biāo)的高可靠、低成本、適應(yīng)惡劣環(huán)境的農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、作物生長動態(tài)信息獲取傳感器和動物行為信息傳感器，研究開發(fā)微小型傳感器能源自激供給和節(jié)能控制技術(shù)，著力培育一批面向農(nóng)業(yè)與生物系統(tǒng)應(yīng)用的電子信息產(chǎn)品制造業(yè)。在傳輸層，主要研究農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自組織網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、感知節(jié)點(diǎn)的部署能量管理、安全管理機(jī)制等技術(shù)，解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自組織網(wǎng)絡(luò)和感知節(jié)點(diǎn)科學(xué)部署等共性問題[6]。在應(yīng)用層，積極引進(jìn)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新型數(shù)據(jù)存儲與處理技術(shù)，建立符合我國農(nóng)業(yè)應(yīng)用需求的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)平臺，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品系統(tǒng)集成和大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)支撐[7]。

3.3 加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

堅(jiān)持國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)同步推進(jìn)的原則，密切跟蹤國家物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，積極參與和主導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，進(jìn)一步確立并擴(kuò)大我國在國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定中的發(fā)言權(quán)[8]。在國家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)上，按照“保障重點(diǎn)、急用先行”的原則，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研訂，加快建立我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。

一是要研訂信息感知標(biāo)準(zhǔn)。包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品的生產(chǎn)、測試、使用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；傳感器數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、田間數(shù)據(jù)傳輸通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等。二要是研訂信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。包括農(nóng)資與農(nóng)產(chǎn)品分類、標(biāo)識、數(shù)據(jù)格式與編碼；農(nóng)資與農(nóng)產(chǎn)品溯源數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)、物流信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)；農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)對象的命名、分類與標(biāo)識等。三是要研訂信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)范，種植業(yè)精準(zhǔn)管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)業(yè)鏈精準(zhǔn)管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，家禽、水產(chǎn)等精細(xì)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)施農(nóng)業(yè)自動化、智能化系統(tǒng)集成與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)投入品溯源信息應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等。

3.4 探索建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制和應(yīng)用模式

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為農(nóng)業(yè)高新技術(shù)具有基礎(chǔ)薄弱、一次性投入大、受益面廣、公益性強(qiáng)的特點(diǎn)，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益不高、農(nóng)民收入水平較低、農(nóng)業(yè)信息化市場化運(yùn)作還不完善的情況下，迫切需要政府加大投入力度，開展示范，統(tǒng)籌規(guī)劃、優(yōu)先考慮發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，發(fā)揮典型引導(dǎo)作用，探索建立可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)運(yùn)行模式。

鼓勵(lì)科研單位、高等院校、相關(guān)信息技術(shù)企業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位共同參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)，創(chuàng)建政府主導(dǎo)、多方參與、市場運(yùn)作、合作共贏的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展模式，按照需求牽引、技術(shù)驅(qū)動、因地制宜、突出實(shí)效的原則，在大田生產(chǎn)、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域開展規(guī)?；瘧?yīng)用。圍繞構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知與應(yīng)用技術(shù)體系加強(qiáng)資源整合，通過示范項(xiàng)目建設(shè)，推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)、集成、示范和推廣應(yīng)用，培育農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)，完善農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈，建立可持續(xù)發(fā)展運(yùn)營模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展。

3.5 加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才培養(yǎng)

制定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與培訓(xùn)計(jì)劃。聯(lián)合高等院校和科研院所，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中引入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)方向，探索訂單式人才培養(yǎng)模式，開展校企合作，加快對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新能力。同時(shí)，依托高等院校的辦學(xué)條件和師資隊(duì)伍，聯(lián)合農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用企業(yè)，加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營人員的培訓(xùn)，提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用能力；建立人才激勵(lì)機(jī)制，穩(wěn)定和擴(kuò)大人員隊(duì)伍，滿足農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的人才需求。

總之，在政府、科研機(jī)構(gòu)等多方推動下，通過積極探索，我國的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績。但物聯(lián)網(wǎng)作為新生現(xiàn)代信息技術(shù)，在其農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用尚處于探索與快速發(fā)展階段，尚存在關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品成熟度較低、標(biāo)準(zhǔn)體系缺失、運(yùn)行機(jī)制和發(fā)展模式尚未建立、專業(yè)人才缺乏等問題。因此，今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，我們必須統(tǒng)籌兼顧、循序漸進(jìn)地解決這些問題，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

[1]嚴(yán)璋鵬等. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)實(shí)施方案研究[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào),2013,07:105-108.

[2]吳婷.開心農(nóng)場:從網(wǎng)絡(luò)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)--物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化中的應(yīng)用[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,20:42-45.

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注：本文得到國家外國專家局高端外國專家項(xiàng)目(GDW20143400157)資助。