基于4G技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)途徑分析

閆元元　牛國(guó)強(qiáng)

摘要：農(nóng)業(yè)信息服務(wù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村發(fā)展的重要內(nèi)容與有力保障。分析農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在田間推廣應(yīng)用的制約因素，闡述4G網(wǎng)絡(luò)終端的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，以農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害診斷與防治信息技術(shù)方案為例提出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的立體化服務(wù)體系，以期為農(nóng)業(yè)信息服務(wù)開(kāi)拓新途徑。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息技術(shù)；4G技術(shù)；農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害診斷；服務(wù)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：F327 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2017）06-0077-03

近年來(lái)，信息技術(shù)發(fā)展迅猛，并逐步滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)于改造和提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用。各級(jí)政府也紛紛把發(fā)展農(nóng)業(yè)信息化提到了重要議事日程，在農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面給予了政策、資金等多方面的支持，并取得了一定成效。但從大多數(shù)地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)信息資源的利用狀況來(lái)看，效果不是十分理想。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在田間的推廣利用不但受農(nóng)民接受成本、接受能力的制約，還對(duì)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、專(zhuān)家系統(tǒng)、服務(wù)團(tuán)隊(duì)等方面提出了很高的要求。

1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線對(duì)農(nóng)業(yè)信息的需求

農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)信息有著廣泛和迫切的需求，尤其是涉農(nóng)政策法規(guī)信息，農(nóng)業(yè)科技信息（包括新品種、新技術(shù)、新產(chǎn)品等），農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)信息（包括市場(chǎng)走勢(shì)、市場(chǎng)價(jià)格、供求信息等），農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料信息（種子、種苗、農(nóng)藥、化肥等），氣象農(nóng)情信息（天氣預(yù)報(bào)、自然災(zāi)害及農(nóng)作物病蟲(chóng)害預(yù)報(bào)、動(dòng)物疫情等），以及農(nóng)民科技培訓(xùn)信息等。

其中，氣象農(nóng)情信息在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線的需求更加迫切，農(nóng)民和農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)人員在田間生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，需要天氣及自然災(zāi)害的實(shí)時(shí)信息，以合理安排生產(chǎn)活動(dòng)，做好防災(zāi)減災(zāi)措施。特別是農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害等病情識(shí)別、診斷，更是需要有關(guān)專(zhuān)家實(shí)時(shí)指導(dǎo)。但專(zhuān)家不可能隨時(shí)隨地到田間地頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，所以通過(guò)信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)就尤為重要。

2 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在田間開(kāi)展服務(wù)的制約因素

農(nóng)業(yè)信息化在國(guó)家及地方有關(guān)部門(mén)的大力推動(dòng)下，近年來(lái)發(fā)展比較迅速，農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)等信息產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了農(nóng)業(yè)的各個(gè)方面，縣鄉(xiāng)級(jí)信息服務(wù)站點(diǎn)建設(shè)也陸續(xù)推進(jìn)，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了比較全面的信息服務(wù)，受到了農(nóng)民尤其是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與服務(wù)人員的歡迎。

農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的主要媒介有報(bào)紙、雜志、電臺(tái)、電視、電話及互聯(lián)網(wǎng)等，其中，報(bào)紙、雜志的實(shí)時(shí)性、互動(dòng)性不能滿足田間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求；電臺(tái)、電視、電話雖然具有一定的實(shí)時(shí)性和互動(dòng)性，但受其服務(wù)時(shí)間、服務(wù)能力、服務(wù)方式等限制，也不能滿足需求?；ヂ?lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多媒體、實(shí)時(shí)、互動(dòng)式服務(wù)，是農(nóng)業(yè)信息服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最為理想方式。但采用互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)，還受到一些因素制約。

2.1 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)設(shè)備在田間部署環(huán)境的制約

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的主要設(shè)備包括電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)設(shè)備等產(chǎn)品。這些設(shè)備體積較大、攜帶不便，農(nóng)業(yè)田間環(huán)境也不適于這些設(shè)備運(yùn)行。另外，電腦等產(chǎn)品需要電力供應(yīng)，在田間很難得到滿足；筆記本電腦雖然可以依靠電池供電，但其電池續(xù)航能力較弱，也不能滿足需求。

2.2 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍組織模式的制約

農(nóng)業(yè)田間信息服務(wù)需要專(zhuān)業(yè)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)隊(duì)伍，由于農(nóng)業(yè)需求的地域、產(chǎn)業(yè)、時(shí)間分散、規(guī)模巨大的特點(diǎn)，組織專(zhuān)家服務(wù)隊(duì)伍進(jìn)行實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，難度很大。國(guó)內(nèi)做得比較好的是海南省的農(nóng)業(yè)科技服務(wù)“110”的“指揮中心+服務(wù)站+服務(wù)點(diǎn)”的模式，他們通過(guò)政府協(xié)調(diào)引導(dǎo)、企業(yè)化管理、市場(chǎng)化服務(wù)的方式，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)人員與實(shí)際需求對(duì)接，形成共贏的良好局面。但是受政府部門(mén)職能、地方財(cái)政情況等多種因素影響，這種模式在全國(guó)全面推廣還比較困難。

2.3 農(nóng)業(yè)信息資源開(kāi)發(fā)的制約

我國(guó)農(nóng)業(yè)信息資源十分豐富，但是專(zhuān)業(yè)從事農(nóng)業(yè)信息資源開(kāi)發(fā)的單位較少。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)意義較強(qiáng)的信息資源集中在農(nóng)業(yè)科研單位、涉農(nóng)高校及相關(guān)政府部門(mén)中，而這些單位受體制、機(jī)制等因素影響，比較注重科技研發(fā)，對(duì)科技成果推廣應(yīng)用重視明顯不足。

2.4 農(nóng)業(yè)信息服務(wù)資金不足的制約

農(nóng)業(yè)信息服務(wù)需要較大的資金投入，由于初期投資大、投資回報(bào)期長(zhǎng)，社會(huì)資金在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域投資入積極性不高。政府資金只能在研發(fā)、示范過(guò)程中起到引導(dǎo)帶動(dòng)作用。如何吸引多方投資、共同獲益，還需要有關(guān)部門(mén)進(jìn)行更深入的探索。

2.5 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才不足的制約

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用需要一批既懂電腦、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又懂農(nóng)業(yè)的綜合型人才。而我國(guó)農(nóng)村受過(guò)良好文化教育的青年大多從事了非農(nóng)行業(yè)，加之農(nóng)村信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施條件落后，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)不健全，重視程度不夠，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。

3 應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)，將農(nóng)業(yè)信息服務(wù)推向田間

3.1 4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)

2013年12月4日，工業(yè)和信息化部向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通正式發(fā)放了第四代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)牌照（即4G牌照），中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通三家均獲得TD-LTE牌照，此舉標(biāo)志著中國(guó)電信產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入了4G時(shí)代。

4G技術(shù)是集3G技術(shù)與無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)于一體的、能夠超高速地傳輸高質(zhì)量圖像、音頻、視頻文件的移動(dòng)通信技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)上傳和下載的帶寬可達(dá)到50 M/s和100 M/s，是以往3G網(wǎng)絡(luò)的5～10倍之多。另外，4G網(wǎng)絡(luò)采用MIMIO多入多出技術(shù)，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的環(huán)境，采用智能的抗干擾性強(qiáng)的無(wú)線技術(shù)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定性，特別是4G優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)兼容能力，能夠很好地兼容3G通信系統(tǒng)、GSM等2G通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、藍(lán)牙技術(shù)接入系統(tǒng)、WLAN接入系統(tǒng)等全I(xiàn)P核心網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信系統(tǒng)。

4G的標(biāo)志性服務(wù)包括無(wú)線寬帶上網(wǎng)、視頻通話及手機(jī)電視等。其中無(wú)線寬帶上網(wǎng)、視頻通話等功能，非常適合在田間開(kāi)展實(shí)時(shí)、交互式農(nóng)業(yè)信息技術(shù)服務(wù)。

4G網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備既包括傳統(tǒng)的電腦、筆記本設(shè)備，還包括集成了攝像頭、多種傳感器的手機(jī)、PDA、平板電腦等設(shè)備。這些設(shè)備體積小、質(zhì)量輕，便于攜帶，電池續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，還可以高速無(wú)線上網(wǎng)，解決了農(nóng)業(yè)信息設(shè)備在田間部署環(huán)境制約問(wèn)題。endprint

3.2 從急需關(guān)鍵需求著手，開(kāi)展田間信息服務(wù)

農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害診斷與防治是農(nóng)業(yè)田間信息服務(wù)的重要內(nèi)容之一。農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害診斷既需要田間現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)信息，也需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，利用4G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展農(nóng)業(yè)病害遠(yuǎn)程輔助診斷，既可解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，也具有一定的示范帶動(dòng)作用，將會(huì)起到顯著效果。

3.3 農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害輔助診斷技術(shù)方案

根據(jù)應(yīng)用范圍和服務(wù)內(nèi)容，該方案分為田間服務(wù)端、技術(shù)服務(wù)端及信息資源開(kāi)發(fā)端，具體流程如圖1所示。

3.3.1 田間服務(wù)端 田間服務(wù)端是用戶在田間開(kāi)展病蟲(chóng)害診斷與防治工作所使用的模塊。田間服務(wù)端模塊應(yīng)支持主流的Windows，Windows Mobile，Android，Ios等操作系統(tǒng)。田間服務(wù)端系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集田間現(xiàn)場(chǎng)信息（包括圖片、視頻等內(nèi)容），可以從本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢信息進(jìn)行比對(duì)，也可以連接遠(yuǎn)程服務(wù)端，由遠(yuǎn)程系統(tǒng)和專(zhuān)家進(jìn)行綜合診斷。

3.3.2 技術(shù)服務(wù)端 技術(shù)服務(wù)端體通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)外開(kāi)展服務(wù)。技術(shù)服務(wù)端能夠接收田間服務(wù)端發(fā)來(lái)的照片、錄像等多媒體數(shù)據(jù)資源及病蟲(chóng)害查詢信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索相應(yīng)信息，組織專(zhuān)家開(kāi)展診斷服務(wù)，并將診斷結(jié)果及有關(guān)防治信息發(fā)送給田間服務(wù)端。

3.3.3 信息資源開(kāi)發(fā)端 資源內(nèi)容包括有害生物診斷與防治知識(shí)庫(kù)，同時(shí)還包括有害生物防治產(chǎn)品及生產(chǎn)廠商信息內(nèi)容。系統(tǒng)提供資源采集、維護(hù)與發(fā)布工具，資源開(kāi)發(fā)端使用該工具將采集的診斷資源制作成可發(fā)行的軟件包，供田間服務(wù)端使用。

3.4 整合社會(huì)資源，搭建立體化農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系

農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害種類(lèi)繁多，必須整合社會(huì)各方面資源，多方共同努力，開(kāi)發(fā)符合實(shí)際需求的診斷資源軟件包。通過(guò)開(kāi)放數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)接口，使農(nóng)業(yè)管理、教學(xué)科研、技術(shù)推廣、中介服務(wù)、一線生產(chǎn)等各類(lèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)和人員均可參與到農(nóng)業(yè)信息資源的開(kāi)發(fā)中，共同參與診斷資源數(shù)據(jù)包的開(kāi)發(fā)，并在田間開(kāi)展有害生物診斷與防治工作中使用相關(guān)資源，進(jìn)而搭建立體化的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系。

充分發(fā)揮4G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，將農(nóng)業(yè)信息從實(shí)驗(yàn)室、辦公室傳輸?shù)教镩g，使原本不能在田間開(kāi)展的服務(wù)成為可能。同時(shí)，又提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交互式服務(wù)，全面提升農(nóng)業(yè)信息服務(wù)水平，也使有關(guān)部門(mén)更加快捷、全面地掌握農(nóng)情，制定最優(yōu)的管理決策，使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，創(chuàng)造顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。

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