關于智慧農業(yè)的概述

文/張麗麗

我國農業(yè)的基本現(xiàn)狀是“大國小農”，加強小農戶與現(xiàn)代農業(yè)有機銜接，才能提高農業(yè)現(xiàn)代化水平。農業(yè)現(xiàn)代化的過程除了擴大規(guī)模化生產，還需提升整個產業(yè)鏈的效率和效能，改變產業(yè)鏈原有生態(tài)模式。發(fā)展智慧農業(yè)，通過感知、監(jiān)測、跟蹤、預測、數(shù)據(jù)分析等技術對傳統(tǒng)農業(yè)生產進行升級改造，實現(xiàn)農業(yè)的精準化生產、可視化管理、智能化決策，可以全面提高農業(yè)的生產力，實現(xiàn)農業(yè)產業(yè)的節(jié)本、提質、增效，加快農業(yè)現(xiàn)代化步伐。

一、智慧農業(yè)的基本定義

智慧農業(yè)是將物聯(lián)網、云計算、3S技術等現(xiàn)代信息技術與農業(yè)產業(yè)鏈相結合，改變農業(yè)生產模式，通過對農業(yè)產業(yè)鏈的智能感知、監(jiān)測、跟蹤、數(shù)據(jù)分析等，實現(xiàn)對產業(yè)鏈的精準化管理和可視化診斷，從而提升農業(yè)產業(yè)鏈的價值創(chuàng)造能力、提高經濟效益的一種新型農業(yè)生產方式。

二、智慧農業(yè)的技術內涵

智慧農業(yè)主要利用傳感網、WIFI、RFID、大數(shù)據(jù)等技術，實現(xiàn)對農業(yè)產業(yè)鏈的精準化、可視化、規(guī)?；?、智能化管理，提高農業(yè)現(xiàn)代化水平，提升農業(yè)生產效能。

1.傳感網技術

傳感網技術是在需要進行信息采集與傳輸?shù)膮^(qū)域將集成傳感器、數(shù)據(jù)處理單位部件、通信部件進行合理分布，相互聯(lián)系形成網絡結構，構成傳感網。其節(jié)點數(shù)量相對較大，在復雜多變的環(huán)境中適應性較強。傳感網由于節(jié)點的密集且分布隨機，使其需要具備一定的能量儲存功能。傳感網技術是農業(yè)物聯(lián)網的核心，其在物物連接、信息交換、信息傳輸?shù)确矫嫫鸬绞种匾淖饔谩?/p>

2.WIFI技術

WIFI是允許電子設備連接到局域網的技術，支持監(jiān)測、傳輸?shù)入娮赢a品的無線上網，實施無線網絡傳輸。基于WIFI技術，農業(yè)物聯(lián)網才有發(fā)揮作用的基礎，智慧農業(yè)才能監(jiān)測農業(yè)產業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)。

3.RFID技術

RFID技術即射頻識別是一種通信技術，由應答器、閱讀器以及應用軟件系統(tǒng)三部分組成，其原理是利用無線電訊號感知監(jiān)測目標并進行數(shù)據(jù)記錄。在農業(yè)物聯(lián)網中，其主要作用是接收監(jiān)測設備采集的數(shù)據(jù)并進行記錄，再將數(shù)據(jù)傳輸給后臺軟件操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和控制。

4.大數(shù)據(jù)技術

大數(shù)據(jù)是信息時代的產物，其本質是基于大量數(shù)據(jù)分析作出的實時反應和決策輔助。農業(yè)產業(yè)利用數(shù)據(jù)化的思維，進行分析、運營、決策，為產業(yè)鏈的發(fā)展提供削減不確定性的方法，從而展開有效的行動，幫助發(fā)現(xiàn)自身問題，推動創(chuàng)新和制定合理化的解決方案。

三、智慧農業(yè)的應用領域

1.規(guī)劃

應用農業(yè)大數(shù)據(jù)技術及信息，進行產業(yè)分析和行業(yè)預測，明確政府、市場、產業(yè)的相關信息，贏得商機。通過對自然環(huán)境數(shù)據(jù)分析梳理，選擇生產項目并與當?shù)丨h(huán)境相適應，降低風險；分析市場信息，動態(tài)調整供需關系以增加收益 ；分析政策信息，把握政府對行業(yè)發(fā)展的指向，把脈行業(yè)動向從而有的放矢順應社會化發(fā)展；根據(jù)消費者信息及需求情況反饋，分析消費行為并在農事生產之前做出科學決策。

2.生產

種植業(yè)生產數(shù)據(jù)包括良種信息、地塊耕種歷史信息、育苗信息、播種信息、農藥信息、化肥信息、農膜信息、灌溉信息、農機信息和農情信息。養(yǎng)殖業(yè)生產數(shù)據(jù)主要包括個體系譜信息、個體特征信息、飼料結構信息、圈舍環(huán)境信息、疫病情況等。依托部署在農業(yè)生產現(xiàn)場的各種傳感器節(jié)點（環(huán)境溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照度傳感器等）和無線傳感器實現(xiàn)農業(yè)生產環(huán)境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為農業(yè)生產提供精準化干預、可視化管理、智能化決策。

3.流通

在倉儲、物流、流通等各個環(huán)節(jié)，利用物聯(lián)網等技術，實現(xiàn)倉儲環(huán)境條件智能調控以滿足不同農產品對環(huán)境條件的不同要求。通過倉儲過程多維度可視化，保證品質的真實可靠。根據(jù)不同產品特性，建立智能倉儲、物流數(shù)據(jù)模型，不斷更新和完善信息化系統(tǒng)，建立標準化倉儲物流體系，聯(lián)通智慧農業(yè)產業(yè)鏈閉環(huán)。

4.溯源

目前追溯管理系統(tǒng)已經被廣泛應用于農產品質量安全追溯、畜禽疫病電子出證等監(jiān)管領域。通過RFID技術、智能二維碼等可實現(xiàn)農產品生產全過程追溯。將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與種植養(yǎng)殖監(jiān)管、病蟲害預警預報防治、加工控制等系統(tǒng)結合，實現(xiàn)對農業(yè)生產、加工、流通環(huán)節(jié)的可視化跟蹤，便于技術人員觀察并及時采取有效措施，確保生產、加工、流通的順利進行。建立溯源信息服務平臺，采集覆蓋植物種子采購、播種（養(yǎng)殖）、施肥用藥、收獲、加工、運輸、進入超市等各個環(huán)節(jié)信息，方便第三方監(jiān)管。強化對農產品生產過程的質量管理，配合有效的法律法規(guī)，保障生態(tài)環(huán)境安全、農資安全、農產品安全。

5.監(jiān)管

利用物聯(lián)網技術對農業(yè)土壤進行監(jiān)測，確定該地塊適于種植的作物，發(fā)現(xiàn)土壤問題及時進行土壤改良。物聯(lián)網技術還可以對水環(huán)境進行檢測，保證灌溉和畜禽用水的微生物和重金屬離子含量不超標；對大氣環(huán)境進行檢測，及時檢測出二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體含量，以便及時采取措施達到保證農作物健康生長的環(huán)境要求。農業(yè)生態(tài)環(huán)境是影響農產品質量安全的基礎，通過物聯(lián)網技術對農業(yè)環(huán)境進行監(jiān)測，從源頭控制動植物生產、加工、流通等環(huán)節(jié)的環(huán)境條件安全以保障農產品質量安全。

四、智慧農業(yè)的問題及對策

1.產業(yè)鏈源頭信息化程度不高

智慧農業(yè)的任何環(huán)節(jié)都需要信息和數(shù)據(jù)的支撐。目前農業(yè)產前階段的生產資料信息化、透明化程度不高，導致產業(yè)鏈條從源頭就難以達到智慧農業(yè)對信息和數(shù)據(jù)的要求。目前農業(yè)智能化的發(fā)展多集中在生產、溯源環(huán)節(jié)，無法實現(xiàn)對整個行業(yè)的智能化跟蹤、監(jiān)控、管理、決策，現(xiàn)階段的智慧農業(yè)相對片面且不完整。產業(yè)鏈源頭數(shù)據(jù)信息的整合包含自然信息和社會經濟信息，需要多部門協(xié)同發(fā)力，打破各部門間數(shù)據(jù)壁壘，提高信息透明程度，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)管理在全產業(yè)鏈的覆蓋。

2.生產與流通體系信息不對稱

由于農業(yè)信息標準化程度低、采集覆蓋面不足、整合程度低、共享程度低，導致農業(yè)數(shù)據(jù)信息缺乏權威性，生產與流通系統(tǒng)信息不對稱。農業(yè)生產者缺乏可以依據(jù)的數(shù)據(jù)信息作為指導，往往造成農產品供過于求，各地不同程度出現(xiàn)農產品運不出、賣不掉、價不高等賣難問題。同時，由于信息覆蓋不全，也會出現(xiàn)“蒜你狠”“姜你軍”“豆你玩”等供不應求情況。建立全國統(tǒng)一的農業(yè)信息化標準體系，逐步覆蓋全部生產區(qū)域和品類，由權威部門打破各部門公用信息壁壘，建立農業(yè)數(shù)據(jù)權威共享平臺，更新發(fā)布農業(yè)行業(yè)信息，滿足供需雙方的信息需求，協(xié)調供需平衡，提高行業(yè)生產效能。

3.基礎建設成本相對較高

農業(yè)產業(yè)投資周期長、效益相對較低；智慧農業(yè)基礎設施包括傳感器、通信設備、多種軟件系統(tǒng)等，設備價格較高，一次性投入大，回報周期長；農業(yè)經營主體多為分散小農戶，難以承擔智慧農業(yè)基礎設備較高的費用。這些原因都導致智慧農業(yè)項目很難迅速大面積推廣。提高農業(yè)基礎設施如網絡等普及程度，提升農業(yè)規(guī)模化生產水平，減低智慧農業(yè)的相對成本。建立健全智慧農業(yè)技術和設備的科研、成果轉化、生產體系，提高農業(yè)物聯(lián)網硬件設備的精密度與耐用程度，開展更多、更實用的數(shù)據(jù)模型、實用軟件，降低智慧農業(yè)相關技術與設備的購置與應用成本。

4.從業(yè)人員隊伍有待加強

智慧農業(yè)從業(yè)技能包括經營管理知識、計算機知識、傳統(tǒng)農業(yè)技能、營銷規(guī)劃等多方面知識結構體系。目前我國農村高素質人才流失嚴重，受年齡、教育水平及文化程度等制約，農業(yè)從業(yè)人員對智慧農業(yè)的了解、認知均不充分，其整體素質無法滿足智慧農業(yè)發(fā)展對從業(yè)人員的要求。要在外引和內培兩個領域加大力度，從政策、金融、稅收等多角度提供優(yōu)惠政策，增加智慧農業(yè)對高素質人才的吸引力。同時，通過業(yè)內培訓，提升現(xiàn)有從業(yè)人員的信息化素質、信息化技能，促進其對智慧農業(yè)的了解、認知與應用。

五、智慧農業(yè)的發(fā)展趨勢

1.開發(fā)簡易操作系統(tǒng)

智慧農業(yè)建設與發(fā)展的根本是服務農業(yè)、農村和農民。實現(xiàn)傳統(tǒng)農業(yè)與智慧農業(yè)的迅速接軌，要基于易掌握、易操作、易普及的建設思路，開發(fā)實用易用的系統(tǒng)和軟件，實現(xiàn)環(huán)控智能化、生產可視化、交易在線化、品控溯源化、資源信息化。

2.降低基礎設備成本

購買一套相對完備的智慧農業(yè)設備，其成本往往達到數(shù)十萬元，普通農民難以承受。提高行業(yè)信息化的利用程度，建立健全農業(yè)軟件系統(tǒng)，提高本土化硬件的研發(fā)和生產能力，從軟件和硬件方面降低成本，使低成本且可靠性強成為智慧農業(yè)技術與設備的發(fā)展方向。

3.提高大數(shù)據(jù)的應用程度

農業(yè)大數(shù)據(jù)包括土壤、氣象、墑情、植保、動保、農資和農產品流通等多方面的信息數(shù)據(jù)。通過對上述信息數(shù)據(jù)進行有效分析和研究，建立標準化、體系化、共享化的行業(yè)數(shù)據(jù)基礎，以數(shù)據(jù)驅動農業(yè)發(fā)展，判斷趨勢、指導生產、調控市場供給，推進創(chuàng)新和發(fā)展。