武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展現狀·問題及對策

孫懿慧，吳 楊，王愛民

(武漢市農業(yè)信息化中心，湖北武漢 430023)

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武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展現狀·問題及對策

孫懿慧，吳 楊，王愛民*

(武漢市農業(yè)信息化中心，湖北武漢 430023)

筆者通過實地調研、座談交流等形式，總結了武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展現狀及存在的問題，認為武漢市農業(yè)物聯網建設發(fā)展態(tài)勢良好，但是也存在著物聯網技術應用水平及技術集成度不高、物聯網應用普及率不高等問題。在此基礎上，提出了健全物聯網發(fā)展機制體系，建立集成應用示范點，加強人才隊伍建設等相關建議。研究旨在為進一步推廣與應用農業(yè)物聯網，更好地發(fā)展武漢農業(yè)物聯網，助推武漢市現代都市農業(yè)發(fā)展提供了依據與借鑒。

農業(yè)物聯網；武漢市；農業(yè)信息化；設施園藝；畜牧業(yè)；水產養(yǎng)殖

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業(yè)第3次浪潮，物聯網在現代農業(yè)中得到廣泛應用。農業(yè)物聯網是運用感知設備，如射頻識別(RFID)裝置、傳感器等，采集種植業(yè)、畜禽業(yè)、水產業(yè)、農產品物流等方面的信息；利用現代信息傳輸通道，如無線傳感器網、電信網和互聯網等，進行信息多尺度的傳輸；融合、處理獲取的信息，通過智能化操作終端實現生產的自動化、交易的電子化、物流的系統(tǒng)化、管理的智能化等[1]。加強對農業(yè)物聯網技術的研究，對提升農業(yè)現代化水平、促進農業(yè)農村經濟發(fā)展、轉變生產方式、緩解農村勞動力不足等有十分重要的意義。

近年來，農業(yè)物聯網技術在武漢市農業(yè)生產經營中迅速推廣應用，一批農業(yè)物聯網應用模式可圈可點。以往的研究較多從技術層面探討農業(yè)物聯網技術[2-3]，筆者從較大范圍的推廣及應用角度出發(fā)，通過對江夏、東西湖、黃陂、新洲、蔡甸、漢南等區(qū)以及市農機化所、華中農業(yè)大學等科研院所的農業(yè)物聯網應用研究情況進行了實地調研，全方位探索農業(yè)物聯網在武漢市的發(fā)展現狀，針對存在的問題提出科學合理的建議與措施。

1　武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展現狀

武漢市農業(yè)物聯網技術應用起步良好，尤其是2015年武漢市正式啟動“互聯網+農業(yè)”綜合示范區(qū)建設工作以來，全市各級政府、相關部門和企業(yè)、農民專業(yè)合作組織提高認識、適應形勢、積極啟動開展“互聯網+農業(yè)”應用示范工作，特別是獲批創(chuàng)建“互聯網+農業(yè)”綜合示范區(qū)的江夏、東西湖兩區(qū)，領導認清形勢，高度重視，勇于擔當、認真部署，綜合示范區(qū)的工作迅速全面展開，使農業(yè)物聯網工作有了突破性發(fā)展，取得了明顯成效，農業(yè)物聯網應用領域不斷擴大[4-5]，在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上己普遍推廣，應用水平高；設施園藝、水產物聯網己開始推廣應用；農產品電子商務規(guī)模迅速擴大，初步建成了農產品物流物聯網；農業(yè)信息化管理體系與服務體系逐步完善；農業(yè)物聯網應用為深刻改造傳統(tǒng)農業(yè)，構建武漢現代都市農業(yè)發(fā)揮了舉足輕重的作用。

1.1加快在設施園藝中的推廣運用物聯網在農業(yè)生產環(huán)境監(jiān)測、病蟲防控監(jiān)測、精準作業(yè)控制、視頻監(jiān)控等方面發(fā)揮了積極的作用。武漢市農業(yè)科學院應用物聯網型溫室控制系統(tǒng)能實現對溫室大棚中溫濕度等環(huán)境參數的自動控制和水肥的智能化配給。

東西湖區(qū)農科所、武漢吉農沃爾特建設了大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，使溫室內的環(huán)境接近人工設想的理想值，以滿足溫室作物生長發(fā)育的需求。江夏區(qū)的凡華農業(yè)園智能連棟溫室、鋼架蔬菜大棚，通過手機智能控制聯動溫室內外遮陽、風機、濕簾等，通過手機實現實時監(jiān)測、自動噴淋、水肥一體化等功能，在沛美達鋼架蔬菜大棚建立示范點，通過電子屏幕就能了解蔬菜的長勢，實現了從地頭到餐桌的全程監(jiān)控。技術人員通過實時監(jiān)控系統(tǒng)及時處理突發(fā)狀況，對播種、施肥、澆灌、采摘的全過程進行記錄和操控。新洲區(qū)的東方神農公司建立了生產基地病蟲監(jiān)測系統(tǒng)，實現了基地病蟲在線監(jiān)測，對病蟲害數據的監(jiān)測、預報、預警工作發(fā)揮了較大的作用。漢南區(qū)的武漢廣廈潤田農業(yè)發(fā)展有限公司在農業(yè)園區(qū)內實現自動信息檢測與控制。武漢吉祥天的水肥一體化系統(tǒng)實現了灌溉、施肥的智能化管控，可有效節(jié)約肥料成本、降低人工管理成本、增加作物產量。蔡甸區(qū)的華景天地有限公司可實時遠程獲取溫室大棚內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像，自動控制噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備。綠家園公司、菱湖尚品公司通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現數據傳感采集和歷史數據存儲。

1.2提高了養(yǎng)殖業(yè)生產的科學化程度畜牧業(yè)上物聯網主要用于養(yǎng)殖環(huán)境視頻監(jiān)控、環(huán)境溫度控制、自動喂料、自動除糞、自動分撿等方面。武漢市50家畜牧養(yǎng)殖小區(qū)實現了環(huán)境視頻監(jiān)控，武漢市農業(yè)科學院采用視頻技術并通過互聯網連接各大型豬場終端，集合專家為客戶提供遠程視頻診斷服務，通過技術手段控制養(yǎng)殖基地光、溫、氣等環(huán)境要素。

江夏區(qū)、黃陂區(qū)、新洲區(qū)等實現了所轄牲豬養(yǎng)殖小區(qū)環(huán)境聯網視頻監(jiān)控。黃陂區(qū)的武漢天種、江夏區(qū)的武漢金龍等實現了自動喂料、除糞等功能；黃陂木蘭、新洲精明等養(yǎng)雞企業(yè)實現環(huán)境溫度、照明自動控制及禽蛋自動分撿等，木蘭養(yǎng)殖場的“智能養(yǎng)殖和雞蛋分級包裝系統(tǒng)”實現了雞糞不落地、不沖洗，直接由傳送帶集中，通過生物發(fā)酵，循環(huán)利用，達到經濟化的效果。武漢膳必鮮生態(tài)畜牧產品有限公司的“畜牧全產業(yè)鏈物聯網應用模式”實現對肉品從“繁殖-飼養(yǎng)-屠宰-加工-冷凍-配送-零售-餐桌”全流程各個環(huán)節(jié)的可追溯性。

水產養(yǎng)殖上主要用于水質與環(huán)境信息的監(jiān)測、疾病遠程診斷、生產自動控制等方面。水產養(yǎng)殖信息化系統(tǒng)采用無線傳感技術、網絡化管理方法對養(yǎng)殖環(huán)境、水質、魚類生長狀況等進行全方位的管理監(jiān)測；武漢中博公司“魚大夫”手機遠程診斷系統(tǒng)可幫助專家對魚、蝦、蟹病因進行遠程診斷并提出防治方法，以快速解決漁民的養(yǎng)殖難題。

江夏區(qū)魯湖鱖魚良種場通過智能系統(tǒng)進行定時、定量、定位處理并及時精確地遙控指揮增氧機、投餌機等設備運行，實現智能化的漁業(yè)生產管理；漢南區(qū)湘口螃蟹養(yǎng)殖基地建立了水質有線監(jiān)測系統(tǒng)、專家在線魚病遠程會診系統(tǒng)、水產品質量安全檢測及追溯系統(tǒng)、公共信息發(fā)布與手機信息預警系統(tǒng)，實現了螃蟹養(yǎng)殖在線生產、環(huán)境監(jiān)測、自動投料和自動增氧等操作。

1.3初步建成了農產品物流物聯網形成了與農產品的質量安全、配貨管理、運輸管理、采購交易相配套的農產品物流網。武漢市建成具有流程完善、標準先進、接口開放等特點的農產品質量安全追溯系統(tǒng)，涉農企業(yè)運用電子商務銷售初步形成了以自建網站、與第三方電商合作、商務平臺自營以及和物流公司合作等模式為基礎，以相關企業(yè)、合作社、基地、大型超市等為主體共同參與的電子商務發(fā)展格局，涌現了一大批農產品電商企業(yè)，如湖北周黑鴨公司實現線上線下訂單及與客戶的無縫對接，成立了互聯網戰(zhàn)略中心，推岀了質量安全追溯系統(tǒng)——智慧眼APP，充分利用互聯網平臺促進公司發(fā)展；武漢新辰食品有限公司推行F2F(工廠到家庭、面對面服務)，實現生鮮配送—速凍遠銷—網絡直達的“三級跳”模式；武漢鑫太陽科技公司建立專業(yè)農業(yè)信息服務平臺、B2B和B2C模式的農產品交易平臺、有線鄉(xiāng)村旅游平臺以及線下的農業(yè)電子商務中心，實現多平臺、多模式、全方位服務“三農”模式；武漢華豐聚生農業(yè)公司通過網絡域名建立3.0獨立電商平臺，打造整合農業(yè)產業(yè)鏈，在農業(yè)生態(tài)、高效種養(yǎng)及旅游休閑諸領域結合與互動的農業(yè)文化創(chuàng)意模式；以大數據為基礎的華中地區(qū)最大農產品交易平臺海吉星項目建成后，年交易量可達600萬t，年交易額270億元。該交易平臺的建設將促進和提高武漢市以及湖北省農產品產業(yè)化水平、規(guī)模化經營和流通能力，推動跨區(qū)域農產品流通效率和水平。

1.4農業(yè)信息化管理體系逐步完善完善和加強武漢市農產品質量安全追溯系統(tǒng)的建設。2015年市農委組織完成了種養(yǎng)殖環(huán)節(jié)業(yè)83家市級蔬菜生產龍頭企業(yè)、農民專業(yè)合作社、市級家庭示范農場農產品質量檢測基礎工作，成功將其納入武漢市農產品質量安全追溯系統(tǒng)，使其生產的每批農產品分配具有唯一性的二維碼追溯標識和標識碼，并隨農產品流通。

健全和完善動物檢疫監(jiān)督信息化管理平臺，包括1個市級中心管理平臺、17個區(qū)級管理平臺和300個動物檢疫申報點的建設，是集信息釆集錄入、數據同步傳輸、數據查詢、數據統(tǒng)計分析、打印輸出等多功能于一體的綜合性應用管理平臺。

發(fā)揮農業(yè)信息化管理平臺作用，加強了生豬監(jiān)管、農村產權確權等工作。在湖北省率先建立了生豬電子出證系統(tǒng)，武漢市220個生豬申報點全部實現了電子化申報與監(jiān)管。武漢市已完成的GPS定位面積，農村土地承包權、養(yǎng)殖水域承包經營權分別為0.3萬hm2與1.1萬hm2。

1.5開展農業(yè)信息服務的應用在武漢市開通了12316信息服務熱線，以各類農業(yè)信息為主要內容，對全市農民和農業(yè)經營主體提供農業(yè)信息、培訓、便民、農產品銷售、電子商務、信息化建設等服務，努力提高農民的現代信息技術應用水平。

開展衛(wèi)星估產、測土配方施肥、農機跨區(qū)作業(yè)等方面信息服務。武漢市每年測土配方采樣30萬公頃次，均包含了采集點GPS地理信息數據。武漢禾訊公司利用現代衛(wèi)星遙感技術，通過全球衛(wèi)星數據中心提取出對應作物估產所需作物分布，建立作物光合作用同單產的定量關系，進行大宗作物估產服務等。武漢珈和科技有限公司利用衛(wèi)星遙感估算內容，結合實地調研數據，生成多種樣式的分析圖，讓客戶通過一張圖直觀地分析和管理農田。

1.6武漢市農業(yè)物聯網應用成效農業(yè)物聯網應用能夠節(jié)約資源能源，有效降低勞動與管理成本，提高作物的生產效率，增加農產品附加價值，保護生態(tài)環(huán)境，保障農產品食品安全，引導產業(yè)結構向著均衡方向發(fā)展，實現農業(yè)生產管理的精準化、遠程化、自動化。

2　武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展面臨的主要問題

目前，武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展雖已經起步，但也存在一些困難和障礙[6-7]。

2.1物聯網技術應用水平、技術集成度不高農業(yè)物聯網的發(fā)展需要較高水平的技術支持，包括溫室控制、節(jié)水灌溉、環(huán)境監(jiān)測、設備智能診斷管理、產品安全與溯源等，由于武漢市物聯網起步晚，發(fā)展較落后，總體上看，技術程度不高，關鍵產品設備及集成體系成熟度較低。

2.2物聯網應用普及率不高物聯網在武漢市農業(yè)企業(yè)整體利用率偏低，應用規(guī)模不大，缺乏一些綜合性強、示范效應好的典型應用。

2.3缺乏農業(yè)信息化復合型人才大多數農業(yè)企業(yè)和專業(yè)合作社對農業(yè)物聯網應用技術的需要強烈，而相關信息化人才不足，缺乏掌握計算機技術、信息技術、互聯網技術、3S技術、納米技術、農業(yè)知識、網絡營銷知識的復合型人才。

2.4農業(yè)物聯網應用標準缺乏由于農業(yè)應用對象復雜、獲取信息廣泛，統(tǒng)一的、專門面向農業(yè)物聯網應用標準的規(guī)范很少，缺乏完整的農業(yè)物聯網技術標準體系，造成了設備無法通用、信息采集渠道與表示方式復雜多樣、信息資源難以共享、信息系統(tǒng)無法互通的局面，阻礙物聯網效能的發(fā)揮，造成建設資金的浪費。設備標準是否統(tǒng)一、采集的信息是否可以標準化應用是影響農業(yè)物聯網應用成敗的重要因素。2.5相關配套政策不完善武漢市雖已出臺《武漢市人民政府關于加快推進“互聯網+農業(yè)”發(fā)展的意見》，但農業(yè)物聯網相關的扶植政策和配套措施尚不完善。物聯網技術涉及各行各業(yè)、產業(yè)鏈的多線交叉，需要制定適合農業(yè)物聯網行業(yè)發(fā)展的、有一定的適應性和可調性的配套政策，以保證其正常、有序發(fā)展。

3　對武漢市農業(yè)物聯網發(fā)展的建議

3.1健全全市物聯網發(fā)展機制體系目前，武漢市物聯網發(fā)展機制尚不健全，相關的研究工作正在進行中。明確物聯網標準的工作范疇、應用領域，制定頂層設計、分步實施、有序推進的標準工作計劃，是武漢市物聯網發(fā)展必須面對的一個重大問題[8]。

3.2建立不同產業(yè)物聯網集成應用示范點為加強農業(yè)物聯網建設，建立一批農業(yè)物聯網技術示范點，為技術的發(fā)展提供優(yōu)惠政策、配套措施，鼓勵技術的示范轉化，加快成熟技術成果推廣應用，引導產業(yè)的發(fā)展。結合武漢市現代農業(yè)示范園區(qū)建設，每年選擇一兩個相應企業(yè)，開展物聯網技術綜合應用的研究與示范，提升武漢市現代都市農業(yè)發(fā)展水平。

3.2.1設施園藝方面。建設設施園藝作物智能管理信息系統(tǒng)，實現對環(huán)境的自動調控、水肥的精準管理、病蟲害的智能監(jiān)測和預警，提高生產的管理效率，提升農業(yè)生產的精細化、智能化、標準化等水平。

3.2.2畜牧生產方面。對畜禽個體信息進行智能識別、對養(yǎng)殖場相關環(huán)境參數進行智能監(jiān)測，建設畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測、遠程視頻診斷、智能管理信息系統(tǒng)，實現畜禽精準化投喂、欄舍環(huán)境自動控制等，促進畜禽健康養(yǎng)殖。

3.2.3水產養(yǎng)殖方面?；跓o線傳感網、傳感器技術、智能處理、智能控制等物聯網技術，集合水質環(huán)境數據、圖像實時采集與無線傳輸、智能處理與預測預警、決策支持等的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)應用廣泛。

3.2.4物流物聯網方面。開展物聯網技術在農產品加工、運輸、銷售等環(huán)節(jié)的應用與研究，對農產品實行標識管理，支持農產品流通企業(yè)，建立農產品電子化交易管理系統(tǒng)，開展農產品遠程物流調度與電子交易結算等，推動產品從生產到銷售全程追溯的應用系統(tǒng)建設與推廣。

3.2.5農業(yè)信息服務方面。開展測土配方施肥、農機跨區(qū)作業(yè)、農村土地確權登記頒證等物聯網技術試點示范。完善武漢市12316農業(yè)綜合信息服務平臺，對貧困人口、扶貧資源、貧困農戶分別實行精細化管理、精確化配置、精準化扶持；促進視頻識別、衛(wèi)星遙感等技術在農業(yè)應急指揮調度、遠程視頻診斷等方面的應用，開展衛(wèi)星遙感農作物估算、災害預警、長勢監(jiān)測服務。

3.3大力扶植相關企業(yè)發(fā)展物聯網加強物聯網技術在各個領域的應用，面向不同的應用對象，構建農業(yè)知識決策模型等，開發(fā)智能化、低成本的終端應用技術裝備，在重點區(qū)域和典型產業(yè)進行應用示范，促進農業(yè)物聯網技術產業(yè)健康有序發(fā)展。

設施園藝方面，開展設施大棚智能化試點，大力支持東方神農、武漢新辰、武漢廣地、吉農沃爾特等企業(yè)；開展智能控制、質量追溯等物聯網技術研究，支持武漢吉祥天與聚農通等企業(yè)。

畜牧業(yè)方面，生產過程朝著自動化、智能化方向發(fā)展，以期達到降低勞動強度、節(jié)約資源、減輕勞力與環(huán)境代價，增加經濟、社會、生態(tài)效益的目的。推進物聯網養(yǎng)殖應用技術升級，大力支持黃陂木蘭、武漢金龍、武漢金林、武漢金泰及武漢天種等企業(yè)。

水產養(yǎng)殖方面，大力推廣武漢的“魚大夫”系統(tǒng)，支持梁子湖水產、漢南湘口等企業(yè)開展特色水產物聯網應用試點。對大型水產養(yǎng)殖場的分布式、網絡化水質參數進行智能監(jiān)測，建設有關的監(jiān)測與管理系統(tǒng)，以達到減輕養(yǎng)殖人員勞動強度，實現精準化投喂及生物生長狀態(tài)的科學調控等目的。

農產品物流物聯網方面，支持武漢海吉星、四季美等農產品批發(fā)市場進行基于現代倉儲、物流、配送的電子結算系統(tǒng)升級改造，支持相關農業(yè)企業(yè)開展電子商務及物聯網應用示范。

農業(yè)信息服務方面，優(yōu)化12316農業(yè)綜合信息服務平臺，開展畜禽遠程視頻診斷、測土配方施肥等物聯網技術試點示范，為農業(yè)行政執(zhí)法、技術咨詢等信息服務提供支撐。

3.4推廣成熟的農業(yè)物聯網應用模式農業(yè)物聯網的迅速發(fā)展，其技術與應用已具備一定的發(fā)展基礎，積極采用相關技術與產品，應引導新型經營主體開展示范應用。及時跟蹤總結應用情況，提高技術水平，以期得到更多更好的應用模式，為加快農業(yè)物聯網的發(fā)展和應用，促進農民增收、農業(yè)增效、農村改革貢獻力量。

3.5加強農業(yè)物聯網人才隊伍建設加快建立農業(yè)物聯網技術人才的競爭、激勵與培養(yǎng)機制，培養(yǎng)農業(yè)物聯網人才隊伍，培養(yǎng)既有理論基礎、專業(yè)知識，又有實踐能力的高層次農業(yè)物聯網技術人才。如積極培養(yǎng)相關人員掌握計算機技術、信息技術、網絡應用、3S技術相結合的復合型人才，同時，注重對現有農業(yè)物聯網技術工作人員的后續(xù)教育和崗前培訓。

4　結語

當前，武漢市委、市政府高度重視農業(yè)物聯網的發(fā)展與應用，科研機構及相關企業(yè)不斷進行技術改造與創(chuàng)新，武漢市農業(yè)物聯網的發(fā)展取得了一些進展，有力推動了現代都市農業(yè)的發(fā)展，但是技術應用水平及技術集成度較低、應用普及率偏低、應用費用較高等問題嚴重制約著農業(yè)物聯網技術的發(fā)展。為推動武漢市農業(yè)物聯網技術的普及和應用，須進一步加深政企合作的力度，激活市場機制，健全物聯網發(fā)展機制體系，建立不同產業(yè)物聯網集成應用示范點，大力扶植相關企業(yè)發(fā)展物聯網，推廣成熟的農業(yè)物聯網應用模式，重視研究機構及農業(yè)企業(yè)的人才培養(yǎng)、技術進步和科技創(chuàng)新。

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Throughtheformsoffieldresearch,meetingexchangeandsoon,wesummarizedthedevelopmentstatusandexistingproblemsofagriculturalInternetofThings(IOT)inWuhanCity.ItwaspointedoutthattheconstructiondevelopmentofIOTinWuhanCityhadrelativelygooddevelopingtrend.Buttherewerestillsomeproblems,suchastechnologyapplicationlevelofIOT,lowtechnologyintegration,poorpopularizingrateofIOTapplication.Basedonthese,relevantsuggestionswereputforward,suchasperfectingdevelopmentmechanismsystemofIOT,establishingintegratedapplicationdemonstrationsite,andstrengtheningthetalentteamconstruction.ThisresearchaimedtofurtherpromoteandapplyagriculturalInternetofThings,todevelopagriculturalInternetofThingsinWuhanCity,andtoprovidereferencesforthedevelopmentofmodernurbanagricultureinWuhanCity.

Agriculturalinternetofthings；WuhanCity；Agriculturalinformation；Facilityhorticulture；Animalhusbandry；Aquaculture

孫懿慧(1983- )，女，河北威縣人，工程師，博士，從事農業(yè)信息化研究。*通訊作者，高級工程師，從事農業(yè)信息化研究。

2016-06-06

S126

A

0517-6611(2016)23-230-03

DevelopmentStatus,ProblemsandCountermeasuresofAgriculturalInternetofThingsinWuhanCity

SUNYi-hui,WUYang,WANGAi-min*(AgriculturalInformationCenterofWuhanCity,Wuhan,Hubei430023)