麗水農業物聯網技術試驗應用調查與探析

王 霞，孔偉仙，葉國軍，黃端祥

（1.麗水市農業信息中心，浙江麗水 323000；2.麗水市蓮都區農業局，浙江麗水 323000；3.麗水市農村能源辦公室，浙江麗水 323000）

麗水農業物聯網技術試驗應用調查與探析

王 霞1，孔偉仙2，葉國軍3，黃端祥1

（1.麗水市農業信息中心，浙江麗水 323000；2.麗水市蓮都區農業局，浙江麗水 323000；3.麗水市農村能源辦公室，浙江麗水 323000）

物聯網技術應用能極大地提高農業勞動生產效率，是實現由傳統農業向現代農業轉變的重要科技支撐。本文通過對麗水市農業物聯網技術試驗應用情況進行調查，旨在探明農業物聯網技術的實際應用成效及運行中存在的共性問題，以期為今后農業物聯網技術示范推廣提供參考。

農業；信息技術；物聯網；應用探析

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網，通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，將任何物品與互聯網相連，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

隨著智能農業、精準農業的發展，智能感知芯片、移動嵌入式系統等物聯網技術在現代農業中開始應用，利用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備，足不出戶就可以實時監測農田信息，從而更好地控制農作物的生長環境，提高農作物產量與品質，有利于實現農作物的高產穩產，增強農業抗御自然災害的能力。農業物聯網技術的推廣應用，有利于實現科學監測、科學種養，促進了現代農業發展方式的快速轉變，也是農業現代化水平的一個重要標志。

近年來，麗水市農業農村信息化快速發展。全市行政村寬帶村通率85%，移動通訊信號覆蓋率100%，農戶有電腦7.91萬臺，可上網的農業種養大戶3 806戶，可上網的農業龍頭企業850家，可上網的農產品購銷專業戶718家，可上網的農產品批發市場369家，全市90%以上的行政村建立了農民信箱聯絡點。自2008年以來，農業物聯網技術在麗水多地開展試點，主要集中在種植業生產、畜牧業養殖、食用菌培育等生產領域。為了總結各地試驗應用的成功經驗，加快推進農業物聯網技術示范應用，特開展麗水農業物聯網技術試驗應用專題調查，旨在進一步了解農業物聯網技術試驗應用中的成效和反映的問題，探求解決途徑和方法。

1 基本概況

從調查情況看，麗水市農業物聯網技術主要應用于畜禽養殖、設施種植、智能育苗、智能排灌、產品質量追溯等環節，主要可歸納為以下幾種類型。

1.1 食用菌工廠化生產

目前，麗水市有多家農業企業或合作組織或家庭農場，如龍泉市雙益菇業有限公司、云和縣華豐食用菌專業合作社、麗水百興菇業等，開展食用菌工廠化生產應用。食用菌工廠化生產是利用空間設施和加濕系統、溫度自動控制系統、二氧化碳控制系統、自動通風系統，在可控條件下進行精準化、智能化管理，實現立體化、周年化規模生產，是電力、機械、智能技術和農藝技術的有機結合。龍泉雙益菇業有限公司是浙江省唯一一家自行研制食用菌生產設備，擁有自主知識產權，掌握了食用菌工廠化生產核心技術的廠家，年產新鮮食用菌2 000多t，現已實現了食用菌的機械生產、設施栽培、標準管理與周年供應。通過生產過程機械化、生產環境智能化控制等措施，生產出的食用菌產品色澤潔白、菇形挺拔、口味清甜、肉質細嫩，具有優良的商品品相和質量。云和縣華豐食用菌專業合作社采用流水線作業方式，自動化、智能化生產杏鮑菇，應用微電腦控制、恒溫生產等先進技術，創造“仿生態”栽培環境，進行立體、規模、反季節周年栽培，日產優質杏鮑菇2 t，年產值700多萬元。智能環境里長出的菌菇體型勻稱，不需使用農藥和添加劑，也無需人工除草、施肥和澆水，克服了自然狀態下日曬雨淋和氣溫猛升驟降等影響產品質量的問題，是真正的生態菌品。2014年2月，松陽縣齋壇鄉桐村李基家庭農場在食用菌大棚上安裝了物聯網智能設施-智能控溫、控濕傳感器，通過物聯網云計算應用平臺將食用菌大棚內的溫度、濕度等信息發送到手機或電腦上，并可以通過手機或電腦發布指令調節控制食用菌大棚溫度、濕度等環境氣候因素，農業生產中的物聯網技術應用開始向智能化、精準化遠程智能控制方向發展。

1.2 蔬菜育苗智能應用

麗水市現有2家規模較大的蔬菜智能育苗中心，分別設在蓮都郎奇蔬菜專業合作社和縉云生態農業科技有限公司。蔬菜智能育苗中心通過傳感器、無線網、監視器、大棚設備、操控平臺架構起大棚自動化智能控制管理系統，以實現光照、溫度、濕度、灌溉的自動化控制；同時，在棚內設置自動養分測試儀及各種傳感器，實時自動獲取環境數據；并通過平臺分析數據，操控大棚通風、控溫、施肥設施，調節大棚微環境。2010年10月，麗水市蓮都區郎奇農家樂農產品專業合作社在省級現代農業綜合區內投資200萬元，建設集溫、光、水、濕自動控制于一體的智能化育苗中心，引進工廠化穴盤育苗新技術，可年產1 000萬株優質蔬菜種苗，每667 m2可節省育苗成本150元。智能化育苗有效克服了傳統育苗方法受天氣、技術等因素制約，成苗率低、苗質差等問題，顯現出明顯的科技效應。

1.3 畜禽智能化養殖

農業物聯網技術較早在麗水市畜禽智能化養殖方面得到應用，目前，智能化裝置和技術在養殖場的應用形式主要包括生產管理、遠程診斷、飼料投喂、環境監控等。建設全自動喂料系統，可調節生豬飼料采食量；建設環境控制系統，可根據外界溫度、濕度、通風實時自動調節。如浙江欣宏源生豬標準化養殖場是麗水市第一家大規模采用發酵床養殖無公害生豬的企業，現有標準化豬舍18 200 m2，能繁母豬1 000頭，公種豬25頭，年生豬飼養量2萬頭。該養殖場于2011年9月開始投入資金39萬元，建設養殖信息化應用系統，建設視頻監控系統，配置紅外線探頭48個，基本實現利用電視攝像及與攝像機同步的監聽、對講、遙感系統應用，從而實現動物疫病防控與遠程診斷。該信息技術應用系統可實時不間斷地記錄30 d的生產情況，對主要環節可以隨時回放、調閱。根據需要還可以邀請專家通過遠程視頻監控系統對豬場提供遠程指導和診療，并可以對一些重要的生產科研環節，如母豬分娩、仔豬護理、科學實驗等加以監控，對重要防疫、銷售等通道加以控制，以期達到安全生產的目的。豬場養殖實現智能化、自動化、數字化管理，可以大大減少人員數量，有利于推動畜禽養殖朝精細化、科學化方向發展，同時也有助于節本增效。

1.4 茶園信息化管理

傳統的茶葉種植大多釆用手工式或機械式操作，勞動強度大、實時性差、效率低、成本高。景寧縣在鶴澄省級現代農業綜合區內的茶葉精品園建設開心茶園智能化管理示范基地，開發景寧奇爾茶園軟件系統，安裝茶園環境溫濕度、土壤水分、光照等智能控制視頻監控系統，覆蓋區域面積超6.7 hm2，實現智能化控制和信息化管理，滿足茶園精耕細作與安全管理的要求。松陽縣擬建設現代茶園智能信息管理系統，集信息智能感知、無線通訊網絡、云存儲、智能決策與預警等現代化技術于一體，實現對茶樹冠部溫度、濕度、光照輻射，茶樹根部土壤溫度、濕度，及茶園局部氣候環境狀態等信息數據的遠程實時監測；通過專家決策系統觀察茶樹的生長情況，可以全天候掌握茶園土壤的干濕度、茶樹芽生長情況以及茶樹的病蟲害狀況等，實現灌溉系統與防霜系統多模式智能化、自動化控制；通過茶園現場高清視頻監控，可以全天候24小時實現對茶園現場的全方位視屏監控覆蓋；通過茶園信息智能綜合管理，可以對緊急狀況作主動報警處理，大大提高管理效率，從而達到科學化、信息化、精準化、智能化管理。

2 主要問題

2.1 農業經營主體受客觀限制

目前，麗水市農業生產單位基本是千家萬戶分散經營，這種生產方式是阻礙農業物聯網應用大范圍推廣的根本問題。個體農戶如要部署諸如對土壤水分、養分進行檢測的應用只能自購設備，這樣單體使用的方式使得物化成本升高，應用風險大，經濟效益不明顯，制約了農業物聯網技術的大面積推廣應用。同時，物聯網作為當前熱門的前沿技術，在使用上具有一定的門檻，而麗水市現有農業從業者受教育程度較低，接受和應用農業信息技術能力普遍較弱，也在一定程度上限制了農業物聯網技術的普及與應用。當前，既懂農業生產，又能熟練使用各種智能控制設備和網絡信息技術的智能型農業專業技術人員緊缺。

2.2 物聯網應用成本相對較高

物聯網技術應用可以大大提高生產效率，降低農業勞動成本，但物聯網應用首先要有一定的軟硬件基礎設施建設，以及必要的能耗和開支，如測溫度、濕度、二氧化碳濃度的農用傳感器價格昂貴，而且后期維護成本又高，物聯網應用較高的投入使得農民接受意愿不強，成為物聯網技術難以推廣的瓶頸。當前，各地農業物聯網應用多數依靠政府給予資金扶持。由于物聯網應用成本較高，因此目前主要適用于經濟價值較高的農業生產種類，如高檔花卉、精品果蔬、中藥材種植和水產、畜禽養殖等。

2.3 物聯網標準體系尚不完善

物聯網應用由信息采集、傳遞匯總、智能模擬、決策預測等多個環節緊密結合而成，其中每個環節都對應不同的生產主體，這些主體包括有芯片提供商、軟硬件設備生產商、網絡運行商、上位機軟件開發商等，產業間各主體尚未針對農作物、畜禽養殖業需求而制定統一標準，在使用中常會出現難以兼容的情況。國外產品價格昂貴，而國內產品的可靠性、穩定性、精準度等性能指標又常常難以滿足應用需求，影響應用實施效果。總體來看，物聯網應用產品質量水平亟待提升，軟件產品在易操作性方面也有待提高。

3 發展思路

物聯網技術是發展現代農業的重要支撐，加快信息技術武裝現代農業是我國農業信息化的重點任務和內容，也是農業部門信息化工作的優勢所在，示范推廣應用物聯網技術有助加快麗水市生態精品現代農業發展。結合農業物聯網應用的現狀與存在的問題，特提出以下發展思路。

3.1 積極探索農業生產物聯網技術應用

用現代信息技術改造傳統農業、裝備農業是實現農業現代化的重要途徑。農業物聯網技術集成先進傳感器、無線通訊、網絡、輔助決策支持與自動控制等高新技術，可以實現對農業資源環境、動植物生長等的實時監測，獲取動植物生長發育狀態、病蟲害、水肥狀況以及相應生態環境的實時信息，并通過對農業生產過程的動態模擬和對生長環境因子的科學調控，達到合理使用農業資源、降低成本、改善環境、提高農產品產量和質量的目的。《麗水市農業信息化“十二五”規劃》提出，推進信息技術在農業生產領域的示范應用，選擇具有一定生產基礎條件的現代農業綜合區、主導產業示范區、特色農業精品園、特色優質農產品生產基地等區域，或在農民專業合作組織、家庭農場等新型主體中先行先試，利用物聯網、3S、3G等現代信息技術，開展精準施肥、智能灌溉、溫濕調控、設施種養等方面的信息化試點示范。建設生產設施智能化應用系統，實現對種植環境中溫度、濕度、二氧化碳濃度、土壤含水量、pH值、水體水質等關鍵參數的自動采集、監控和調節，結合農技專家決策系統給予針對性的技術指導，為發展“精準農業”提供典型經驗。加快推進養殖業信息化，推廣設施養殖環境智能監控系統、飼料配方輔助決策系統、動物健康管理輔助決策系統和動物疫病診斷與預警輔助決策系統等，實現集約養殖場健康養殖的智能化管理。利用智能感知、無線傳感、智能控制等現代信息技術，對畜禽養殖繁殖育種、環境監控、飼料投喂、遠程診斷等生產過程進行數字化管理，提高畜禽產品產量和品質，增加養殖效益。

3.2 建立農業物聯網運行機制和應用模式

當前，我國農業物聯網發展面臨著良好機遇，各地要制定好發展規劃，加強農業物聯網推廣應用系統設計，同步抓好硬件和軟件建設，重視數據分析，進一步建立規程和標準。要重點突破一批農業用得上、用得住、用得起的傳感設備，盡快研發一批先進適用軟件系統。要完善農業物聯網應用產業技術鏈，實現農業物聯網全面發展。農業生產、經營、流通主體的廣泛參與是農業物聯網發展的強大動力，要鼓勵科研院所、通訊運營商、信息技術企業等社會力量參與農業物聯網項目建設，創建政府主導、政企聯動、市場運作、合作共贏的農業物聯網發展模式。要按照需求牽引、技術驅動、因地制宜、突出實效的原則，加快在大田生產、設施園藝、畜禽水產養殖等重點領域和重要群體中開展試驗示范應用，取得經驗，打造一批農業生產經營主體可用可復制的應用模式，典型引路，逐步推廣。3.3 加強農業物聯網應用政府引導與投入

農業物聯網作為農業高新技術具有基礎薄弱、一次性投入大、受益面廣、公益性強的特點，在當前農業產出效益不高、農民收入水平較低、農業信息化市場化運作還不完善的情況下，迫切需要政府加大投入力度，統籌規劃、優先考慮、重點支持農業物聯網發展，鼓勵社會力量參與農業物聯網建設。要加強項目支撐，堅持政策引導、政府扶持、企業支持、主體建設的原則，從現代農業發展資金中安排一定的比例投入農業信息化建設。各地要理清農業信息化工作思路，找準應用需求，設計應用項目，爭取資金扶持，逐步推進。要培養一批既懂農業又能熟練使用各種智能控制設備和網絡信息技術的智能農業專業技術人才，將智能農業應用與農業種養技術緊密結合，不斷集成和完善精準農業專家系統。加強農業信息技術培訓，加快培養農業生產經營主體物聯網操作應用和管理人員，通過集中面授和現場演示等途徑和形式，提高從業者接受農業物聯網信息技術的能力。

［1］ 戴守勤.浙江農業信息化的現狀與展望［J］.浙江現代農業，2013（3）：15-17.

［2］ 姚旭國.物聯網技術在規模化畜禽養殖業中的應用探析［J］.農業網絡信息，2013（10）：24-26.

［3］ 黃端祥，廖小麗，張新華.麗水市農業信息化實踐與發展思路的探討［J］.農業網絡信息，2008（6）：64-66.

（責任編輯：高 峻）

F 062.9

A

0528-9017（2014）09-1473-03

2014-05-13

王 霞（1976-），女，浙江縉云人，高級農藝師，主要從事農業信息技術推廣應用工作。E-mail：lswxpang@qq.com。

文獻著錄格式：王霞，孔偉仙，葉國軍，等.麗水農業物聯網技術試驗應用調查與探析［J］.浙江農業科學，2014（9）：1473-1476.