天津市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告

郭 佳

（北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，北京 100876）

近年來(lái)，我國(guó)在諸多領(lǐng)域進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探索，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用示范也取得了初步進(jìn)展。作為對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的重視和對(duì)新學(xué)科的探索，北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院開(kāi)展了北京郵電大學(xué)赴天津暑期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)情況進(jìn)行了調(diào)研。總結(jié)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決方案和對(duì)策措施。

1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)概念由美國(guó)麻省理工學(xué)院自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室于1999年提出，是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。按照國(guó)際電信聯(lián)盟的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品（T2T）、人與物品（H2T）、人與人（H2H）之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展第三次浪潮的標(biāo)志性技術(shù)之一。

1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念則是在2012年剛剛建立完善，可以從狹義和廣義兩個(gè)角度去理解：狹義的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是指應(yīng)用射頻識(shí)別、傳感、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程涉及的內(nèi)外部信號(hào)進(jìn)行感知，并與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的智能識(shí)別和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效管理。廣義的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，是指在農(nóng)業(yè)大系統(tǒng)中，通過(guò)射頻識(shí)別、傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息采集器等各類(lèi)信息感知設(shè)備與技術(shù)系統(tǒng)，根據(jù)協(xié)議授權(quán)，任何人、任何物在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)施信息互聯(lián)互通，以實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、生活和管理的社會(huì)綜合體[1]。因此，它是新一代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)中的集成示范和高度應(yīng)用，是一次全新的農(nóng)業(yè)技術(shù)變革。

1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

在現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)用功能體現(xiàn)主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能、遠(yuǎn)程控制功能、查詢(xún)功能與警告功能等方面。近年來(lái)，我國(guó)和歐美等一些國(guó)家相繼在農(nóng)業(yè)資源利用、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管等領(lǐng)域開(kāi)展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范研究，并取得了一定的成果，同時(shí)推動(dòng)了相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

2013年農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，天津市作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程試驗(yàn)區(qū)之一，全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。一年多的實(shí)踐表明，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已成為推進(jìn)天津現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的新舉措。

2.1 天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)思路

天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程以大力推進(jìn)“四化同步”戰(zhàn)略為指導(dǎo)，以建設(shè)現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)為目標(biāo)，以“按照一條思路（按照有限目標(biāo)、重點(diǎn)突破、形成產(chǎn)業(yè)），堅(jiān)持兩個(gè)結(jié)合（堅(jiān)持信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合，堅(jiān)持研究開(kāi)發(fā)、集成示范、推廣應(yīng)用相結(jié)合），樹(shù)立三全理念（全要素、全系統(tǒng)、全過(guò)程）”為宗旨，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)四個(gè)目標(biāo)（突破核心技術(shù)，研制關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，拓展規(guī)模應(yīng)用，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系），使天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用處于全國(guó)領(lǐng)先水平，并為天津全面發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)。具體內(nèi)容是實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“一二三四五”工程，即構(gòu)建一個(gè)天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，重點(diǎn)建設(shè)核心試驗(yàn)基地20個(gè)（推廣示范200個(gè)），建立三種類(lèi)型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)窗口，整體推進(jìn)四種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式，取得五個(gè)方面的成果。

2.2 天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成效

目前，天津在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上取得了初步成效。與中科院合作共同建設(shè)天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，經(jīng)專(zhuān)家評(píng)估，平臺(tái)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前，平臺(tái)已涵蓋市場(chǎng)價(jià)格、遙感、知識(shí)規(guī)則等領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)17個(gè)，集成各類(lèi)農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)168個(gè)，實(shí)現(xiàn)了25個(gè)基地傳感數(shù)據(jù)的在線采集和16個(gè)基地21路視頻接入。實(shí)施了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)物聯(lián)網(wǎng)智能化控制與管理工程，建設(shè)了10個(gè)核心基地，核心試驗(yàn)面積704hm2，進(jìn)行了約1000棟節(jié)能溫室、5萬(wàn)m2工廠化養(yǎng)殖車(chē)間、70萬(wàn)m2養(yǎng)殖水面、30多個(gè)大型企業(yè)牧場(chǎng)及養(yǎng)殖場(chǎng)示范應(yīng)用。實(shí)施了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯工程，實(shí)現(xiàn)蔬菜、水產(chǎn)品及畜產(chǎn)品的全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)管和可追溯。在農(nóng)業(yè)電子商務(wù)方面，開(kāi)發(fā)部署了相關(guān)服務(wù)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)資源完善，確定一批電商企業(yè)作為示范工程試點(diǎn)企業(yè)，探索建立線上線下、會(huì)員定制、冷鏈宅配和農(nóng)超對(duì)接等農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)模式。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)及應(yīng)用理論體系建設(shè)上也取得一定進(jìn)展。

據(jù)調(diào)查，設(shè)施蔬菜示范園采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)施水肥一體化，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)省人工等，實(shí)現(xiàn)節(jié)水30%以上、節(jié)肥20%以上、節(jié)省人工平均300元/667m2以上，并可提高作物的抗逆性，改善作物的品質(zhì)。天津市土壤肥料工作站還將在武清區(qū)和靜海縣建設(shè)土肥水資源高效利用物聯(lián)網(wǎng)示范園，目前已做好了項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備。

3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題

3.1 建設(shè)成本高

盡管各級(jí)政府部門(mén)高度重視農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，但由于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)涉及所需的各類(lèi)傳感器、控制器等設(shè)備成本偏高，傳統(tǒng)的以家庭為單位的小農(nóng)生產(chǎn)方式難以承受高昂的設(shè)備價(jià)格。

3.2 社會(huì)認(rèn)知度低

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)中的集成示范和高度應(yīng)用，科技含量較高。目前，基層農(nóng)戶(hù)及基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知不足，知識(shí)儲(chǔ)備不夠，缺乏推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的動(dòng)力。

3.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)人才匱乏

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是農(nóng)業(yè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交叉融合的新興技術(shù)，不僅涉及到計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)和傳感技術(shù)等方面知識(shí)，同時(shí)還涉及到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的種養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工、儲(chǔ)存等技術(shù)，需要復(fù)合型人才和協(xié)同工作團(tuán)隊(duì)才能支撐其發(fā)展。然而我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科的高等教育才剛剛起步，信息學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)設(shè)置分離，復(fù)合型人才匱乏。

4 對(duì)策措施

從目前天津市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯、設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理等方面都取得了很好的效果，隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的普及，技術(shù)產(chǎn)品的不斷研發(fā)，科技培訓(xùn)力度和規(guī)模的不斷加大，人才隊(duì)伍的不斷培養(yǎng)，物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。

4.1 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)培訓(xùn)

結(jié)合天津市開(kāi)展的“農(nóng)技推廣骨干千人培訓(xùn)工程”和“農(nóng)民培訓(xùn)工程”，大力開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的培訓(xùn)。強(qiáng)化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的操作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，定期或不定期地組織現(xiàn)場(chǎng)觀摩活動(dòng)，使相關(guān)人員充分認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用效果及優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，深入農(nóng)戶(hù)開(kāi)展需求調(diào)研，組織不同形式的服務(wù)團(tuán)隊(duì)深入園區(qū)、專(zhuān)業(yè)合作組織和農(nóng)戶(hù)中進(jìn)行分類(lèi)指導(dǎo)。

4.2 構(gòu)建多元化的物聯(lián)網(wǎng)人才體系

利用天津市與“四院兩校”的科技合作平臺(tái)和京津冀協(xié)同發(fā)展的有利形勢(shì)，吸收高端人才、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)到天津開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研究。借助南開(kāi)大學(xué)、天津大學(xué)等高等院校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)，充分利用高校科研力量和師資優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)既懂農(nóng)業(yè)技術(shù)又懂現(xiàn)代信息技術(shù)的復(fù)合型人才。大力開(kāi)展市校合作、校企合作及校縣合作，引導(dǎo)高校師生關(guān)注農(nóng)業(yè)，創(chuàng)業(yè)農(nóng)業(yè)。利用大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)，展農(nóng)業(yè)小型化創(chuàng)新項(xiàng)目，例如農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件在移動(dòng)終端上的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)在移動(dòng)終端設(shè)備上的應(yīng)用等。

4.3 研究低成本高可靠性的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究，建立更加科學(xué)健全的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備的研發(fā)和推廣應(yīng)用上下大力氣，降低使用成本，提高數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)度和工作穩(wěn)定性，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新，推動(dòng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與相應(yīng)裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

[1]張國(guó)慶.加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)化平臺(tái)應(yīng)用全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)試工程建設(shè)[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，20（5）：1-4.

[2]余欣榮.關(guān)于發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2013，28（6）：679-685.

[3]郭利朋，楊英茹，黃媛等.石家莊市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2014,（6）：95-98.