農業信息化背景下物聯網技術應用文獻綜述

□文/宋晶晶　周明明　王俊芹

（河北農業大學經濟貿易學院　河北·保定）

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農業信息化背景下物聯網技術應用文獻綜述

□文/宋晶晶周明明王俊芹

（河北農業大學經濟貿易學院河北·保定）

［提要］目前，農業信息化已成為各國發展農業的重要戰略，且均有自己國家的特色。中國作為農業大國，加緊進行農業信息化建設顯得尤為重要。而在農業信息化中，物聯網技術是最重要、最突出的內容。本文以農業信息化為背景，主要介紹國內外農業信息化發展情況以及物聯網技術應用情況，還歸納總結國內學者關于影響物聯網技術采納的因素的研究。

關鍵詞：農業信息化；物聯網；應用

本文得到河北省哲學社會科學研究基地（省農業經濟發展戰略研究基地）；河北省高等學校創新團隊領軍人才培育計劃（計劃編號：LGRC029）；河北省教育廳重點研究項目（SD151065）；河北省社會科學基金項目（項目批準號：HB15YJ053）；河北蔬菜產業人才培養與創新團隊、河北省蔬菜、食用菌現代農業產業經濟崗位項目的資助

收錄日期：2015年12月2日

一、國外文獻綜述

（一）發達國家農業信息化發展情況

1、美、法兩國不同的農業信息化服務模式。美國實現集約化的農業信息化生產方式，依托的是高度發達的農業信息服務體系，主要體現在：“政府投入型”為主的投入模式，包括重點投資基礎設施而不是農作物和提供低息貸款；“政府主導型”的組織模式，包括政府主導的農業信息化組織結構和完善的法律規章制度體系；現代信息技術的信息傳播方式，包括網絡媒體、電話服務和圖書館查詢。

法國作為歐盟最大的農業生產國，與美國相比，雖然起點比較低但是發展速度快，這得益于其成功的農業信息化服務體系：一是“政府型+商業型”的投入模式，這種雙方面的資源投入擴大了資金來源，相關企業通過這種方式進行投資獲益，也鼓勵了他們繼續投資；二是“多方合作型”的組織模式，法國服務主體眾多，包括各級農業部門、農業事業聯盟、農產品加工業協會、農商會等，他們在服務內容、對象、規模上各自有所側重，形成互補；三是“傳統+現代”的信息傳播服務模式，除了網絡媒體、電話、圖書館之外，主要還有會議、廣播、報紙、刊物、傳真等形式，呈現出分散、直接、多渠道的特征；四是不斷完善的法律法規等制度保障體系。

2、美、德先進的農業信息化技術體系。美國在物聯網技術和信息化其他技術集成的基礎上形成了成熟的精準農業，主要應用的技術有農業數據庫系統、遙感技術、地理信息系統。同時，先進的農業信息網絡技術使得近20%的農場主選擇網上交易，農業電子商務占總電子商務的8%，在所有行業中排行第五。

德國在農業信息采集、存儲、處理決策和發布控制方面均運用了物聯網技術和其他信息化技術，并注重技術之間的集成，以保環境促發展為目的。

（二）物聯網技術應用情況。Michael Chui、Markus Loffler and Roger Roberts（2010）認為可以通過物聯網技術加強對員工行為的感知，以此來改善公司管理。同時，運用物聯網的傳感器驅動的決策分析，將物聯網技術應用于石油和天然氣行業，可以降低開發成本。RFID技術應用于零售業可以改善供應鏈管理、縮短零售周期、提高供應鏈可見度、提高企業知名度和未來盈利能力。未來在零售行業中RFID技術有望取代條形碼技術，因為它不需要操作人員的視線關注并能夠提供更多功能，提高了處理速度和效率。而專業技術的缺乏、不確定性和復雜性也是RFID技術帶來的風險。

二、國內文獻綜述

（一）我國農業信息化發展情況。在農業信息化服務體系方面，我國采用的是“政府主導型”投入模式，主要包括：屬于無償放款的撥款方式；使資金得到高效、有償使用的貸款方式；補貼、補助和貼息方式。組織模式是以國家農業部門為主導，其他涉農部門為輔。信息傳播模式在傳統方式的基礎上，不斷投入使用先進的農業信息傳播方式，比如“三電合一”、“百萬農民上網工程”、“農報110”等。在農業信息化技術體系方面，我國農業信息采集、傳輸、存儲、處理決策方面的技術得到深化，借鑒國外先進經驗，探索了一系列適合我國農業信息化發展的項目，使相關技術落地生根；一些集成化技術已應用于精準農業。

廣東省發展農業信息化在區位、資源、政策、經濟上占有得天獨厚的優勢，已經初步建立了比較健全的省、市（地）、縣（市、區）和鄉鎮四級農業信息網絡體系。河北省也已初步建立了全省性、區域性和特色農業網站三大類網站，并在“十二五”期間全力推進全省農業信息化“114工程”，進一步完善農業信息化體系。

（二）物聯網技術應用于農業方面的研究。物聯網技術的感知、傳輸技術已成功應用于大田種植、設施園藝以及農產品物流等方面。傳感器可以感知采集目標檢測區內的空氣溫濕度、土壤溫濕度、二氧化碳濃度、光照強度等，為精準農業、溫室種植環境監控提供了有效的解決方案。中國移動依托土壤墑情和作物用水規律研發出智能化滴灌控制系統，解決了新疆石河子墾區農業灌溉用水利用率低的問題。利用二維條碼和RFID技術可以建立農產品質量安全追溯系統。中國電信建立智能農業倉儲管理與溯源平臺，提升了企業食品安全意識和消費者信任感。北京派得偉公司參與了科技部“農業物聯網測控系統”重大項目，實現了農業傳感感知、傳輸通訊和分析處理功能。

農戶可以通過移動客戶端查看數據進行相關操作，在此基礎上還可以發布農產品供求信息，通過音視頻互動方式與農業專家進行線上交流，為作物病害進行遠程診斷。

（三）物聯網技術在生活方面的應用情況

1、交通領域。利用物聯網技術建立公交無線視頻監控平臺，通過安裝GPS定位系統和車載監控系統實現對車輛的實時監控和調度。另外，物聯網技術還可以控制車輛行駛狀態、在高速公路上不停車使用ETC收費，等等。

2、房地產領域。通過互聯網等通訊技術將傳感器安置于地產開發涉及到的人員和物體、機器及各種終端設備，將小區醫院、幼兒園、停車場等公共場所、設施的信息上傳、匯總，實現人與物、物與物的互通，達到遠程控制和智能化管理。

3、醫療領域。未來的小區以及家庭內部將建立起與醫療機構的互通互診的健康檢查系統，使醫生通過網絡就可以對在社區內的患者進行簡單的診治。浙江大學附屬一院何前鋒提出了簡約數字醫療物聯網，認為醫療物聯網是以醫生、病人、藥品、醫療器械為代表的“物”，同基于一定標準的工作流程的“網”之間信息的交互。

4、物流領域。物聯網技術改變了物流信息的采集方式，改變了從生產、運輸、倉儲到銷售各環節的物品流動監控、動態協調的管理水平，極大地提高了物流效率。通過物聯網技術可以建立集物流配載、電子商務、資金質押、信息跟蹤、倉儲管理、安保警備、海關安檢等功能為一體的綜合的物流信息服務平臺。

（四）物聯網發展仍存在的問題

1、信息集成技術落后，信息共享渠道不通暢。使用物聯網技術產生的大量數據，用目前的存儲方法保存會占用很大的硬盤空間，存儲成本也比較高。同時，由于部分鄉村通訊手段非常落后，很容易形成“信息孤島”問題，信息難以實現共享、流通困難。相關產業、相似流程的信息不能共享，缺少借鑒、重復作業增加了成本，提高了失敗率。

2、商業模式待完善，相對成本較高。目前，我國農業物聯網商業模式有三種：政府支持的示范性項目、物聯網企業做的示范性推廣項目、國有大型農業物聯網項目。在這三種模式下，不論由誰提供資金，都存在著相對成本高、產業鏈成員參與不主動的問題。所以，構建穩定共贏、規模化、有利可圖的物聯網商業模式是推廣物聯網技術非常重要的部分。

相對成本較高：一是人力成本較低；二是采納物聯網技術的成本較高。用整套的物聯網技術來代替人工勞動力，投入必然會增加，尤其是在農業生產中，這一點成為阻礙物聯網技術推廣的重要因素。

3、開放性不足，規模化應用少。目前，我國物聯網技術應用主要局限在小規模、企業內部，大規模的、企業之間的甚至是跨境的應用并沒有非常成功的案例。

4、技術標準不一致。物聯網技術作為新興技術，在初期推廣的過程中，信息采集、傳輸、人機互交接口的技術標準不一致，各個標準組織比較分散，缺乏統一協調，導致上下游企業之間不能進行有效的合作。對于廠商而言，缺乏統一的技術標準參照，不能進行大規模生產，進而影響終端產品的穩定性和成本。

5、相關法律法規仍有待健全。工信部雖在2011年提出《物聯網“十二五”發展規劃》，就我國2011～2015年物聯網發展的主要任務、保障措施等給出了明確的指示，但針對各省市具體環境、現實背景的更細化的政策文件仍有待完善。各級政府也缺少比較詳細的物聯網發展規劃，使得物聯網技術推廣大多只是紙上談兵。

（五）影響物聯網發展的因素研究?？偨Y眾多專家學者的觀點，基于Tornatzky和Fleischer提出的技術組織環境（TOE）分析框架分析物聯網發展的影響因素。

1、技術本身特性（T）。主要包括技術的復雜性、兼容性、感知效益和成本等。首先，物聯網技術的復雜性與接觸物聯網技術的一線人員本身的素質、能力掛鉤。在各行業（尤其是農業）中推廣物聯網技術，實地操作人員對該技術的理解程度、熟練程度直接影響到推廣成效。若技術太過復雜，會增加了人員操作的難度、降低操作人員的信心，導致抵觸心理的產生；其次，物聯網技術的兼容性決定了推廣的規模。兼容性好的技術可以快速、有效地與原有企業、其他上下游企業業務流程契合；最后，感知效益和成本是物聯網技術推廣的決定性因素。帶有明顯營利性質的企業最看重的因素：一是應用物聯網技術是否減少了人力成本、提高了運行效率；二是增加硬件設施成本以及相關維護成本是否不大于原先的人力成本。

2、所處組織特征（O）。就是指企業規模、高層支持、技術知識、供應鏈企業間相互信任等方面。規模較大的企業，在面對新技術的推廣、實驗時有足夠的資金支持，包括購買硬件設備和聘請專業人員等；承擔新技術實驗失敗風險的能力也比小規模的企業要大些。高層決策人員對物聯網技術的關注和支持程度，相關人力、物流、財力的支出程度，也影響著物聯網技術是否會被采納。供應鏈企業之間較好的利益分配機制和風險分擔機制，對采納物聯網技術有正向促進作用；而眾企業若想共同推進新技術的采納，就需要相互之間的信任和協作。

3、周圍環境因素（E）。主要包括競爭壓力和政府支持。競爭壓力一方面是由于同業企業采納物聯網技術，激烈的競爭導致企業不得不采納以跟上行業的整體步伐；另一方面是合作企業要求而應用物聯網技術。另外，政府方面在出臺一系列政策支持物聯網技術發展和推廣的基礎上，還需撥出專項資金來幫助更多的企業進行物聯網改革。政府政策的傾斜往往是具有超越一切其他因素的影響力的。

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中圖分類號：F724.6

文獻標識碼：A