淺議農業大數據背景下的互聯網+“智慧農機”

閆 萍

(安徽省宿州市農機局農機應用推廣(培訓)站，安徽宿州 234000)

?

淺議農業大數據背景下的互聯網+“智慧農機”

閆 萍

(安徽省宿州市農機局農機應用推廣(培訓)站，安徽宿州 234000)

對我國農業大數據下農業機械發展情況進行分析，對大數據在“智慧農機”系統上的應用進行概述，最后針對如何加快“智慧農機”大數據的應用提出建議。

農業；大數據；互聯網；“智慧農機”系統

我國是農業大國，農業機械是現代農業的物質基礎，農業機械化已進入快速發展的成長期。但在我國整體經濟增長下行壓力比較大的宏觀背景下，農業機械供給與庫存任務艱巨，以糧食主產區為重點的農業機械需求群體購買支付能力下降等不利因素給農業帶來了嚴峻挑戰。隨著大數據時代的來臨，大數據已深入到包括農業在內的各個行業，農業機械大數據分析也應運而生。筆者以此為背景，探討農業大數據背景下的互聯網+“智慧農機”，旨在為我國現代化農業的發展提供理論依據。

1　農業大數據下的農業機械發展

我國是農業大國，近年來，我國多個中央1號文件、國務院有關部委的規劃綱要以及2015年《促進大數據發展行動綱要》的發布均反復圍繞和強調農業問題，明確提出建設農業農村大數據，這些均充分表明我國在建設現代農業、智慧農業方面的迫切需要。隨著經濟建設的快速發展，國家和各級政府對購機補貼政策的杠桿力度加大，農民購機積極性空前高漲，農業機械質量和數量增漲迅猛。但與發達國家相比，我國農業機械現代化水平仍較落后，普遍存在著產業層次不夠高、技術含量不高、利潤低、能耗大、平臺支撐不力、物流成本高等問題。如何提高農業機械作業服務質量、完善農業機械智能裝備、提升農業機械管理水平、提高工業生產經營效率是近年來的突出問題[1]。

大數據時代的來臨，信息正成為與能源、材料同等重要的國家戰略資源，它驅動著現代農業的轉型升級，并且已經深入到包括農業在內的各個行業，農業機械大數據分析也應運而生。農業機械快速發展的形勢給農業機械管理帶來的諸如拖拉機、插秧機作業面積統計不及時、不精準，農業機械安全監管缺少抓手，不檢、逃檢、漏檢，安全隱患比較多等問題，在農業大數據的背景下均可以得到有效地解決。農業機械企業通過擁抱“互聯網+”，結合農業上下游的農資銷售、農業生產、農產品流通數據以及與農業關聯的土地流轉、氣象、土壤、水文等數據，將大數據作為農業機械決策的大腦，推進智能制造的“互聯網+”行動，使“智慧農機”系統具備查詢、調度、定位、測量、計算、管理等功能，使農業機械管理更加科學化、規范化。

2　大數據在“智慧農機”上的應用

大數據的特點是數據量大、數據種類多、要求實時性強、數據所蘊藏的價值大。各行各業均存在大數據，但是信息和咨詢是紛繁復雜的，因此需要搜索、處理、分析、歸納、總結其深層次的規律。對于中國的8億農民、18億畝耕地、186萬個鄉村來說，大數據所產生的數據量不僅巨大，而且類型豐富，如果能夠深度挖掘，產生的價值不可估量。一方面可以通過大數據帶來的技術突破推動農業邁向全面信息化時代，另一方面也可以通過農業的快速發展推動大數據更加落地，產生實效。農業機械在現代化農業中占有不可替代的地位，實現農業機械管理的數字化、可視化、規范化將會起到事半功倍的效果，農業機械的有效管理將會更好地為農業生產服務。互聯網+“智慧農機”系統如圖1所示。

2.1作業環境數據采集與處理“智慧農機”系統利用遙感、光譜、傳感等技術，收集農業地理信息、氣候土壤信息(肥力、濕度等)、作物信息(病蟲害、產量等)等生態環境數據，通過運用大數據技術，實現數據共享與應用。這些數據是日常分配農業機械操作的主要依據，準確掌握這些數據將有助于做到精準種植、養殖，例如變量施肥、變量播種、變量噴藥、變量灌溉等，可減少農業機械資源浪費和成本投入，保證產品高效，為農業經營者選擇適當的農業機械產品提供判斷依據，同時為合理分配農業機械補貼提供數據支持與決策。2.2農業機械作業參數智能監測與計量運用“智慧農機”系統，將不再需要專人對收割面積進行實地測量，再根據面積收取收割費用。通過GPS定位獲得農業機械運動軌跡，利用經、緯度進行特殊計算，在大數據分析的基礎上，對收獲機械行駛速度，割臺、脫粒等部件作業參數進行動態優化，從而降低破損率、掉籽率及收獲機械故障率[2]。對收機糧倉進行監控測量，不僅可自動化統計農業機械作業面積并精確計算糧食產量，而且還可有效評估農業機械駕駛員的作業效率，對農業機械駕駛員作業質量進行考核。

圖1　互聯網+“智慧農機”系統Fig. 1　The system of internet + intelligent agricultural machinery

2.3農業機械定位監控與預警“智慧農機”可以進行農業機械定位、導航、呼叫聯動并實時上傳全過程智能化信息管理，從而提升農業機械作業的智能化水平。在大規模農業機械協同作業中，人為因素可導致農業機械空駛或者閑置，從而造成資源嚴重浪費。結合數據信息，可以通過數據統計分析直觀顯示所有農業機械在線作業總量和閑散擱置總量，實時監控統計農業機械的隸屬分布和在線情況，隨時隨地查看農業機械的實時位置，方便在規劃農業機械調配策略時作為參考依據，為農民進行農業機械調配提供數據支持，整體查看所有農業機械狀態，幫助農業機械合理調配，提高員工的工作效率，達到提高農業機械利用率目的。另外，通過歷史數據，對農業機械詳細信息和歷史作業進行統計分析及對農業機械已完成的工作進行評估，可為日后合理調配農業機械作業、提高工作效率、減少空駛率提供幫助，也可為農場信息化、規范化作業提供技術支持。通過設置標準作業范圍，對農業機械作業進行實時監控，實現農業機械違規作業的實時預警并在違規作業時第一時間告知管理員。

2.4數據遠程傳輸與分析決策數據遠程傳輸與分析決策體現在3個方面。首先，通過B2B、C2C電子平臺收集農業機械價格流通數據，促使農業機械價格供求信息對接，從而拓展銷售市場，提高農業機械使用率；其次，時刻記錄農業機械作業過程數據，對歷史作業進行大數據分析及對作業的合理范圍進行預估，達到實時作業違規預警的警報作用，全方位把控農業機械作業質量，從而提高農產品的產出能力，使利潤最大化；最后，結合農業機械歷史工作軌跡，掌握歷史作業軌跡每個節點的瞬時作業狀況數據(作業深度和作業速度等)，將其作為考核此農業機械駕駛員作業質量的有力依據。

3　加快“智慧農機”大數據應用的建議

3.1制定“智慧農機”大數據應用規劃為加快“智慧農機”大數據應用，有效推動智能農業發展，需制定“智慧農機”大數據應用專項規劃，統一數據標準、制定配套政策，通過運用云計算、大數據等技術，將農業機械作業信息、農業地理信息、氣候土壤信息、“智慧農機”決策支持信息等應用功能統一到一個信息化平臺實施管理，實現對農業大數據的集中化管理和應用。

3.2建立一支快捷、高效的農業機械管理系統和隊伍推進糧食生產全程機械化必須建立一支快捷高效的農業機械管理系統和隊伍。開發一個大小適合、節約內存、操作直觀、便于觀察、同時結合數據管理的可視化農業機械管理系統，其必須具備查詢、調度、定位、測量、計算、管理等功能。將虛擬現實技術引入到農業機械的管理中，可以通過農業機械管理系統中的子系統來實現大型高效農業機械管理網絡化、智能化。

在產學研合作及專業人才培養方面，應加大對科研院所農業機械技術研發的政策引導，重視高等院校農業機械相關學科建設和專業人才培養，鼓勵和支持產學研聯合開展技術孵化[3]。此外，還應對農業機械管理人員進行“智慧農機”管理平臺操作培訓，做到安裝與技術培訓同步。

3.3加大對農業機械智能化技術發展和產品研發的政策支持在優化農業機械產業結構方面，強化農業機械購買補貼與產業結構優化的政策匹配，加大對大型拖拉機及其復式作業機具、大型高效聯合收割機等高端農業裝備的補貼力度，助力農業機械供給側結構改革，加快提升國內農業機械制造企業高端農業機械產品的供給能力和水平；其次，加大對農業機械新能源應用的政策補貼及支持力度，鼓勵和引導國內制造企業設立現代農業綜合示范基地[3]；對“智慧農機”的電子控制單元、機電液控制、傳感器技術、3S 技術(GPS、GIS、RS)、田間信息數據采集、智能決策系統等應用研究的企業或單位給予專項政策支持。

4　結論

大數據將成為農業發展的根基，是信息經濟的基礎設施，綜合使用農業大數據的相關技術可為農業機械便捷、低成本地使用計算資源打開方便之門[4]。該研究對農業大數據背景下的“智慧農機”進行探討，結果表明我國農業和農業機械大數據的協同管理和綜合利用可實現農業的智能控制、多機物聯、精準作業、產品決策等功能。未來，為有效推動智能農業發展、加快“智慧農機”大數據應用還需以信息化技術為先導，持續加大對智能化農業機械技術和裝備的研發力度，通過農業裝備的技術進步、產品創新以及建立農業機械行業統一的信息管理平臺，以滿足現代農業發展的要求，從而將中國農業打造成為世界農業一個品牌。

[1] 周智男,李新領.基于Internet農機化網絡信息平臺構建[J].農業機械,2012(14):21-23.

[2] 趙剡水.關于開展智能農機大數據應用的建議[J].中國科技產業,2016(4):22.

[3] 趙剡水.關注農機工業和農機大數據建[N].機電商報，2016-03-14(A02).

[4] 白人樸.農業機械化感悟[M].北京：中國環境科學出版社,2012.

Discussion on the Internet + Intelligent Agricultural Machinery under the Background of Agricultural Big Data

YAN Ping

(Agricultural Machinery Application Extending (Training) Station, Municipal Agricultural Machinery Bureau of Suzhou City, Suzhou, Anhui 234000)

Agricultural machinery development situation was analyzed under the background of agricultural big data in China. Application of big data in intelligent agricultural machinery system was summarized. Finally, suggestions were put forward on how to accelerate the application of big data of intelligent agricultural machinery.

Agriculture; Big data; Internet; Intelligent agricultural machinery system

閆萍(1971- )，女，安徽宿州人，碩士，從事農業機械化自動化研究。

2016-06-14

S 126

A

0517-6611(2016)21-220-02