物聯網技術在現代農業中的應用

龔鳴川

（東北農業大學，哈爾濱 150000）

一、引言

農業物聯網是指通過農業信息感知設備，把農業系統中動植物生命體、環境要素、生產工具等物理部件和各種虛擬“物件”與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現對農業對象和過程智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。農業物聯網“人機物”一體化互聯，可幫助人類以更加精細和動態的方式認知、管理和控制農業中各要素、各過程和各系統，極大提升人類對農業動植物生命本質的認知能力、農業復雜系統的調控能力和農業突發事件的處理能力。近年來在政府、科研機構及農業生產企業等的共同推動下，我國部分地區在農業物聯網技術應用方面進行了積極探索，在發展與應用方面取得了重大突破，呈現出較好的發展態勢。同時，我國農業物聯網尚處于應用初創期，推廣應用剛起步、技術標準不健全、產業鏈構成不完整、商業模式不成熟。

二、我國農業物聯網發展現狀

農業物聯網是大勢所趨：進入21世紀后，我國和歐美等一些國家相繼開展了農業領域的物聯網應用示范研究，在農業資源利用、農業生態環境監測、農業生產、農產品安全監管等領域取得了一定的成果，同時推動了相關新興產業的大發展。2014年2月，我國召開了全國物聯網電視電話會議，馬凱副總理在會上強調，要抓住機遇，扎實推進物聯網健康有序發展，打造具有競爭力的物聯網體系。農業物聯網己經從概念走向應用，國家發改委、科技部、農業部先后發布了農業物聯網發展的相關政策，為農業物聯網營造了政策環境，推動了我國農業物聯網建設加快向前發展。

農業物聯網的具體實施：2012年農業部發布《關于組織實施好國家物聯網應用示范工程農業項目的通知》正式啟動農業物聯網區域試驗工程，構建農業物聯網應用技術、標準、政策體系和公共服務平臺。2013年農業部發布《農業物聯網區域試驗工程工作方案》選擇天津、上海、安徽三省市率先開展試點試驗工作。科技部在山東、湖南、安徽、河南、湖北等7個省市開展國家農村信息化示范省建設試點工作，將實施農業物聯網示范工程納入建設范圍，組織實施農業物聯網重大技術專項，積極推進應用系統軟件開發、傳感器、數據采集終端、系統集成等關鍵技術研發。

以安徽省農業物聯網建設為例，安徽省地處華東腹地，近海鄰江，區位優勢明顯，農業資源豐富，適宜生產糧食、蔬菜、水果及特色作物等，是國家重要的糧食主產區和特色農產品產區，臨近長三角經濟發達地區，具有良好的區位優勢。2011年開始，安徽省開始全面推進農業物聯網建設，農業物聯網項目對提升安徽省部分地區或部分項目的智能化水平有顯著效果。

一是在區域監測方面：通過物聯網技術，對農作物生長土壤養分、墑情情況、苗情情況、病蟲情況、災情情況等進行監測，可實現準確感知、及時反饋，為作物選擇和耕種方式提供指導，提升農業決策指揮水平。2012年初，安徽省毫州市蒙城縣、滁州市定遠縣等地安裝的苗情監測系統，及時傳遞小麥禾苗受災和生長情況，對抗旱保苗發揮了重要的決策支撐作用。

二是在對大棚和養殖等的區域管理：通過物聯網技術，實現了自動化管理。通過連續監測土壤濕度等數據，不僅可以實現多點同時滴灌補水，還可以通過農業設施和物聯網技術結合，自動調控農作物生長。如在合肥市廬陽區的蔬菜大棚內，利用電子探頭把大棚里蔬菜的生產狀況同步傳遞到控制室里的電視屏幕上，可以查到每個大棚內的溫度、濕度、土壤等適時數據信息。

三是在產品安全追溯方面：農產品的安全問題是目前社會的熱點問題，運用物聯網技術，可以加大對農產品從生產、流通到消費整個流程的監管，能夠在一定程度上保障食品安全。合肥的肉菜流通追溯體系，以建設市級肉菜流通追溯管理平臺為中心，以屠宰、批發、零售為重點環節，以完善追溯信息鏈條為重點內容，通過信息技術的應用做到購銷臺賬、結算的電子化做到肉類蔬菜來源可追溯、去向可查證、責任可追究。

安徽省的農業物聯網建設對安徽省農業的發展有著較大的推進作用，但同時也存在著諸如推廣物聯網的成本高，器械設備昂貴，缺乏專業人才，集成體系成熟度較低等問題，但利遠大于弊，農業物聯網建設會是安徽農業發展的主流方向。

三、農業物聯網現存問題

（一）推廣應用的標準體系建設滯后

農業物聯網的建設，首先依賴大量的傳感器以監測、傳輸數據，對于農業應用對象復雜、獲取信息廣泛，這類傳感器的標準是否統一、采集的信息是否可以標準化應用，都成為影響農業物聯網應用成敗的重要因素。我國現有的標準體系還很零散、缺失和不統一，標準制定與市場應用結合不夠，導致物聯網市場分割，制造和服務成本偏高，這已成為制約物聯網技術在現代農業發展中推廣應用的重要因素。目前我國雖有很多傳感器、傳感網、RFID研究中心及產業基地都在積極參與建立物聯網標準，但由于對物聯網本身的認識還不統一，有些還停留在戰略性粗線條層面，物聯網標準制定進程緩慢。

（二）缺少專業的農業物聯網技術人才

農業物聯網是一項全新技術，組建、運用、管理和維護農業物聯網系統需要大量的專門人才。但是，農業物聯網技術在農業領域中的應用剛剛起步，廣大基層農戶、農技人員對于農業物聯網技術概念模糊，缺少在現代農業發展中運用物聯網技術的認識。同時，在基層專業從事農業信息化的技術人才匾乏，而了解新興農業物聯網技術的人才尤為緊缺，不利于農業物聯網技術的推廣和深度應用。

（三）農業物聯網產業鏈各環節發展不均衡

當前農業物聯網的應用需求還是低層次的，難以激發產業鏈各環節的參與和投入熱情，龐大的行業和大范圍的應用需求還沒有被激發出來。農業物聯網產業整體環境不利于長遠發展，缺乏具體實踐的持續改進，高端產品仍以國外產品為主導。在產業化應用中市場需求得不到大的提升，價值同報不能吸引相關的參與者加入到產業，農業物聯網應用復雜，還沒有形成成熟的、具有較強自生能力的農業物聯網運營模式。

目前以歐美為代表的世界發達國家，在農業物聯網建設方面已經相當成熟，在農業信息網絡建設、農業信息技術開發、農業信息資源利用等方面，全方位推進農業網絡信息化的步伐，利用環境監測系統、氣象與病蟲害監測預警系統等，對農作物生產進行精細化管理和調控，有力地促進了農業整體水平的提高，并且注重對物聯網技術人才的專業化培養，使物聯網技術與農業充分結合，各國政府部門也給予農業物聯網技術足夠多的重視，使得歐美國家的農業發展能夠領先于世界。

四、進一步完善物聯網的對策

（一）加快農業物聯網應用標準體系建設

在國家物聯網基礎標準上，按照“保障重點、急用先行”的原則，積極推進農業物聯網標準的研訂，加快建立農業物聯網標準體系，指導農業物聯網技術應用發展。一要研訂信息感知標準：包括農業物聯網傳感器產品的生產、測試、使用標準;傳感器數據模型、數據接口標準、日間數據傳輸通訊協議標準等。二要研訂信息服務標準：包括農資與農產品分類、標識、數據格式與編碼；農資與農產品溯源數據格式標準、物流信息服務標準；農業物聯網服務對象的命名、分類與標識等。三要研訂信息應用標準：包括農業物聯網項目建設規范，種植業精準管理物聯網系統集成與應用服務標準，農產品與農業投入品溯源信息應用服務標準等。

（二）注重農業物聯網技術的人才培養

制定農業物聯網人才培養與培訓計劃。聯合高等院校和科研院所，在物聯網專業中引入農業領域培養方向，探索訂單式人才培養模式，開展校企合作，加快對農業物聯網專業技術人才的培養，提高農業物聯網技術創新能力。同時，依托高等院校的辦學條件和師資隊伍，聯合農業物聯網應用企業，加強對基層農戶、農技人員的培訓，提高其應用能力；建立人才激勵機制，穩定和擴大人員隊伍，滿足農業物聯網發展的人才需求。

（三）建立健全農業物聯網運行機制和應用模式

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，開展示范，統籌規劃、優先考慮發展設施農業和規模化養殖業的農業物聯網的應用，發揮典型引導作用。圍繞構建農業物聯網感知與應用技術體系，加強資源整合，通過示范項目建設，推動農業物聯網技術的研發、集成、示范和推廣應用，培育農業物聯網龍頭企業，完善農業物聯網應用產業技術鏈，建立可持續發展運營模式，實現農業物聯網全面發展。

五、結束語

農業物聯網技術在政府、科研機構等多方推動下，通過積極探索，己經取得了一定的成績。但物聯網作為新生現代信息技術，在其農業領域中的應用尚處于探索與快速發展階段，存在諸多問題。因此，我們要循序漸進去解決這些問題，推進物聯網技術在農業領域的規模化、標準化、產業化應用，充分發揮農業物聯網的作用。農業關系著民眾的生活水平，關系著國家發展，通過農業物聯網的應用推廣，將大大促進我國農業的發展，而農業發展水平的提高也必將促進國民經濟的又好又快發展。

[1] 李道亮.農業物聯網導論[M].北京：北京科學出版社，2012.

[2] 吳 婷.開心農場:從網絡走進現實物聯網技術在農業信息化中的應用[J].湖南農業科學，2012(20):12-15.

[3]舒文瓊.物聯網示范應用紛紛上馬行業標準履待建立[J].通信世界，2012(21):21.

[4] 王光輝.我國物聯網產業發展態勢分析及建議[J].科技創新與生產力，2010(12):32-34.

[5] 曲成義.物聯網的發展態勢和前景[J].信息化建設，2009(11):16-18.