一種智慧農(nóng)業(yè)平臺解決方案

羅興賢 周智勇 肖建瓊

摘要：中國的基本國情和基本國策，決定了發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是一項基本的、長期的重大戰(zhàn)略；建立一套智慧農(nóng)業(yè)平臺，是我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的時代需要；設(shè)計了一種智慧農(nóng)業(yè)平臺解決方案框架，包括物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺、電子商務(wù)平臺、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺、休閑農(nóng)業(yè)平臺、農(nóng)業(yè)產(chǎn)權(quán)交易及招商引資平臺、智慧農(nóng)業(yè)綜合管理服務(wù)中心和數(shù)據(jù)接口中心。

關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；互聯(lián)網(wǎng)；平臺

中圖分類號：F323.3；TP391.44；TN929.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0157-03

1 引言

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)在我國已經(jīng)有幾千年的發(fā)展歷史。由于我國農(nóng)業(yè)具有地域性和季節(jié)性強、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)多樣的特點，使得僅靠改良品種、增加施肥等傳統(tǒng)手段已經(jīng)難以突破農(nóng)業(yè)產(chǎn)量增高的瓶頸。隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)的發(fā)展，以及新農(nóng)村建設(shè)的需要，我國在2014年提出了“智慧農(nóng)業(yè)”這一概念。

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級階段，通過互聯(lián)網(wǎng)、計算機、現(xiàn)代通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代化機械等高技術(shù)應(yīng)用，增強對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境條件的感知，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠程診斷、遠程控制、災(zāi)變預(yù)警等智能化管理，加強對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工人的管理，減少農(nóng)產(chǎn)品流通損耗，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)、供、銷高度的智能化、自動化、精細化[1]。

大力發(fā)展、推廣智慧農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)民的耕作效率，用機械代替人力勞動，從而更加有效地提高產(chǎn)量，保障食品安全，使得各個農(nóng)業(yè)水土資源可以得到充分的利用。因為精確的感知技術(shù)、廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和深入的智能化技術(shù)使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)更加有效、更加智慧和更加聰明，從而達到農(nóng)產(chǎn)品競爭力強、食品生產(chǎn)過程可監(jiān)控好，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、有效利用農(nóng)村能源和環(huán)境保護的目標(biāo)[2]。

2 智慧農(nóng)業(yè)平臺

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級階段，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感節(jié)點（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施平臺[3]，如圖1所示。

從廣義上講，智慧農(nóng)業(yè)除了如圖1所示的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容之外，還包括農(nóng)業(yè)電子商務(wù)、食品溯源防偽、農(nóng)業(yè)休閑旅游、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)等方面的內(nèi)容。因此，智慧農(nóng)業(yè)就是將傳統(tǒng)“經(jīng)驗+體力”的農(nóng)耕方式過渡到“大數(shù)據(jù)決策+物聯(lián)網(wǎng)管控”的農(nóng)耕模式。那么根據(jù)現(xiàn)有的智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，整合大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)建立一個綜合的智慧農(nóng)業(yè)平臺是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的本質(zhì)要求。

因此，廣義的智慧農(nóng)業(yè)平臺以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺為基礎(chǔ)，包括電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯、休閑農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)權(quán)交易及招商引資、智慧農(nóng)業(yè)綜合管理服務(wù)和數(shù)據(jù)接口構(gòu)成的綜合性網(wǎng)絡(luò)平臺，其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3 平臺設(shè)計

一個由圖2所示的智慧農(nóng)業(yè)平臺模型，其各子平臺如下：

3.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺是智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，通過該平臺可實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行監(jiān)測與管控，包括如下功能：

在統(tǒng)一平臺下進行移動遠程監(jiān)測或控制，通過遠程可視設(shè)備，監(jiān)控作物生長環(huán)境與生長態(tài)勢，并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析，并可通過聯(lián)網(wǎng)電腦、移動通信設(shè)備可隨時查看實時采集的或歷史保存的視頻，了解種植現(xiàn)場情況[4]；能實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲和查詢，支持基于歷史數(shù)據(jù)按條件查詢和多條件關(guān)聯(lián)統(tǒng)計，重要數(shù)據(jù)加密處理；

對作物種植流程進行標(biāo)準(zhǔn)化管理，具備針對種植人員的任務(wù)管理、任務(wù)下達、生產(chǎn)信息記錄（比如施肥、用藥、調(diào)整溫度、土壤濕度、光照等）等，對所有任務(wù)實施過程進行監(jiān)控；

建立農(nóng)業(yè)服務(wù)的專家系統(tǒng)[5]，實時對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)進行評測與指導(dǎo)。

3.2 電子商務(wù)平臺

電子商務(wù)平臺首先要確定農(nóng)產(chǎn)品的交易類型是B2B、B2C或C2C等類型，以建立電子商務(wù)系統(tǒng)。電子商務(wù)系統(tǒng)可充分運用現(xiàn)有的電子商務(wù)平臺，發(fā)展電子商務(wù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，緊緊圍繞區(qū)域、產(chǎn)業(yè)綜合競爭力的提升，大力推動農(nóng)業(yè)體制創(chuàng)新，比如生鮮類農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺，可借助阿里巴巴旗下的淘寶網(wǎng)和天貓商城。搭建有特色的農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺，完善電子商務(wù)運營體系，同時建設(shè)生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)，為區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品及其品牌提供產(chǎn)量預(yù)估、品種規(guī)劃等數(shù)據(jù)支撐，為區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)銷售及整體農(nóng)產(chǎn)品銷售體系提供數(shù)據(jù)服務(wù)，推動農(nóng)產(chǎn)品品牌建設(shè)步伐。農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺建設(shè)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)可有機結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從監(jiān)管到消費全面打通的平臺體系，對整體質(zhì)量監(jiān)管和品牌建設(shè)提供核心服務(wù)。

其次是要建立電子商務(wù)運營體系和品牌推廣。電子商務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建是區(qū)域電子商務(wù)運營的技術(shù)基礎(chǔ)，而提供完善的電子商務(wù)運營服務(wù)體系，是電子商務(wù)良好運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。通過引進專業(yè)運營服務(wù)團隊，對整體運營方法、制度、資源、渠道進行梳理，為有能力企業(yè)和領(lǐng)導(dǎo)者提供培訓(xùn)、咨詢，打通整個農(nóng)產(chǎn)品線上線下貿(mào)易的農(nóng)產(chǎn)品及銷售渠道上下游通道，最終形成良好的運營體系。品牌推廣可以集合淘寶、阿里巴巴等電子商務(wù)平臺資源，借助其強大的平臺功能、物流整合能力和銷售渠道，進行電子商務(wù)運營品牌推廣服務(wù)，助推區(qū)域電子商務(wù)從小到大，首發(fā)營銷推廣品牌，打造農(nóng)業(yè)大品牌，從而進一步帶動區(qū)域的旅游發(fā)展。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺

農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題是關(guān)系到老百姓生命健康的重要問題，因此，利用無線傳感技術(shù)、遠程視頻技術(shù)、無線通信技術(shù)、條碼技術(shù)等實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯平臺，保證農(nóng)產(chǎn)品食品的安全問題全程可追溯可追責(zé)。

農(nóng)產(chǎn)品追溯平臺包括產(chǎn)品的生產(chǎn)、物流、消費、監(jiān)管等方面[6]，只有將上述各方面進行緊密銜接，才能實現(xiàn)追溯的有效可行，才能保證消費者的利益。

農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)通過在農(nóng)產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)域部署多種傳感器，可以全自動地實時采集與農(nóng)作物生長相關(guān)的重要環(huán)境信息，如光照強度、空氣溫度、土壤含水率、化肥和農(nóng)藥使用情況等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化流程記錄農(nóng)產(chǎn)品各個生長關(guān)鍵時期的圖片形成溯源檔案。按照批次為每一批農(nóng)作物生成獨立的安全質(zhì)量檔案，通過條形碼及二維碼的方式給產(chǎn)品包裝進行標(biāo)識，實現(xiàn)對完整業(yè)務(wù)鏈的全程監(jiān)控，最終使消費者能夠通過手機客戶端掃描產(chǎn)品包裝上的二維碼來實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全程溯源，其過程如圖3所示。

監(jiān)管部門通過系統(tǒng)總體在貫穿農(nóng)產(chǎn)品整個生產(chǎn)、流通和檢測的過程中，實現(xiàn)產(chǎn)前管理、產(chǎn)中監(jiān)管、產(chǎn)后追溯、生產(chǎn)預(yù)警、統(tǒng)計分析、二維碼打印和消費者端的質(zhì)量追溯、質(zhì)量反饋、生產(chǎn)檔案電子化管理、農(nóng)殘檢測和流通環(huán)節(jié)的信息化，搭建數(shù)據(jù)整合、查詢、分析服務(wù)。實現(xiàn)“安全可預(yù)警、源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可查詢、責(zé)任可認定、產(chǎn)品可召回”的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、立體化、智能化的質(zhì)量安全監(jiān)管網(wǎng)。

3.4 休閑農(nóng)業(yè)平臺

休閑農(nóng)業(yè)是指利用田園景觀、自然生態(tài)及環(huán)境資源， 結(jié)合農(nóng)林漁牧生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)營活動、農(nóng)村文化及農(nóng)家生活， 以提供人們休閑、增進人們對農(nóng)業(yè)及農(nóng)村之體驗為目的的農(nóng)業(yè)經(jīng)營活動[7]。

休閑農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)平臺實現(xiàn)對休閑農(nóng)業(yè)個體進行統(tǒng)一管理、集中推廣、個性服務(wù)。政府相關(guān)部門對平臺中的休閑農(nóng)業(yè)企業(yè)的資質(zhì)、衛(wèi)生、安全、消防等運營條件進行審核，對休閑農(nóng)業(yè)進行良好規(guī)范，提高休閑農(nóng)業(yè)的檔次和品質(zhì)；政府在平臺中從市場和管理兩方面對休閑農(nóng)業(yè)企業(yè)進行評級及推廣，為消費者提供準(zhǔn)確的消費指南，為企業(yè)提供及時的市場反饋信息，從而良性推動整個休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展；政府相關(guān)部門通過平臺提供休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、管理咨詢和政策推廣等增值服務(wù)，為休閑農(nóng)業(yè)的品質(zhì)的提升提供服務(wù)。

3.5 農(nóng)業(yè)產(chǎn)權(quán)交易及招商引資平臺

產(chǎn)權(quán)交易及招商引資系統(tǒng)主要作用是對農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)或交易進行全面的管理，同時通過政府提供的認證授權(quán)監(jiān)管平臺，農(nóng)業(yè)企業(yè)可以在此平臺上發(fā)布企業(yè)招商引資項目，政府對參與交易的企業(yè)的各項資質(zhì)進行審核評級，投資者通過信息發(fā)布系統(tǒng)及招商引資系統(tǒng)可以對企業(yè)的投資項目進行了解，考察并確定企業(yè)的投資意向，然后通過線下進行相關(guān)產(chǎn)權(quán)交易，形成一個高效的項目發(fā)布、投資介紹的信息平臺，促進農(nóng)業(yè)企業(yè)的資金籌集，同時降低線上交易的金融監(jiān)管所面臨的風(fēng)險，以保障投資引資雙方的利益。

3.6 智慧農(nóng)業(yè)綜合管理服務(wù)中心

智慧農(nóng)業(yè)綜合管理服務(wù)中心是一個綜合性的農(nóng)業(yè)服務(wù)信息發(fā)布系統(tǒng)，可以通過此系統(tǒng)為農(nóng)民提供農(nóng)業(yè)及產(chǎn)業(yè)政策信息、農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品市場需求信息、專家即時問答服務(wù)[8]，并且可以在平臺上管理和宣傳展示農(nóng)業(yè)企業(yè)，同時通過和電子商務(wù)系統(tǒng)、溯源系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的聯(lián)通，為消費者提供農(nóng)產(chǎn)品售賣資訊服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯服務(wù)以及農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的查看服務(wù)等，形成一個向農(nóng)民、消費者雙方提供綜合性的服務(wù)信息發(fā)布平臺，同時管理部門通過此平臺進行農(nóng)業(yè)政策宣傳咨詢管理，包含新聞?wù)甙l(fā)布、企業(yè)宣傳展示、專家在線指導(dǎo)、農(nóng)技視頻培訓(xùn)、產(chǎn)品推廣展示、質(zhì)量追溯查詢、招商引資查詢等[9]。

3.7 數(shù)據(jù)接口中心

通過各大接口建設(shè)，可以在智慧農(nóng)業(yè)指揮中心直接進入包括水務(wù)防汛、氣象預(yù)報、應(yīng)急指揮、林權(quán)交易、森林防火以及土地產(chǎn)權(quán)等系統(tǒng)并自動調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過智慧平臺為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及各個環(huán)節(jié)提供相關(guān)服務(wù)。

4 結(jié)語

在中國這樣一個農(nóng)業(yè)大國，利用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和已有的網(wǎng)絡(luò)資源與市場，建立一套具有綜合服務(wù)功能的智慧農(nóng)業(yè)平臺服務(wù)于我國的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，既方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的集中統(tǒng)一管控，又具有巨大的市場價值。

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