農業物聯網發展中存在的問題與對策

趙 杰 汪 遠 張宏偉（上海市浦東新區農業技術推廣中心 00；上海市浦東新區農業服務中心大團站 0；上海多利農業發展有限公司，上海市浦東新區 0）

農業物聯網發展中存在的問題與對策

趙 杰1汪 遠2張宏偉3（1上海市浦東新區農業技術推廣中心 201201；2上海市浦東新區農業服務中心大團站 201311；3上海多利農業發展有限公司，上海市浦東新區 201311）

上海多利農業發展有限公司在實施上海市科技興農項目“農業物聯網示范基地建設”過程中，分析了農業物聯網發展中存在的平衡性、信息服務、成本、技術與裝備、產業化體系和人才等七類主要問題，并提出了制定標準、降低成本、技術創新和人才培養等主要對策措施。

農業物聯網；發展；問題；對策

自2008年以來，被認為是第三次信息技術革命的“物聯網”得到了快速發展，智能感知、無線傳感網、云計算與云服務等物聯網技術逐漸滲透到農業生產、食品溯源、農產品供應鏈管理等領域，農業成為了物聯網技術發展和應用的重點與新方向。2011年，農業部結合國家物聯網示范工程，在北京市、黑龍江省、江蘇省開展了農業物聯網智能農業項目應用示范。2012年，科技部先后在山東、湖南、安徽、河南、湖北、廣東、重慶7個省（市）開展了國家農村信息化示范省（市）試點建設工作，并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。2013年，農業部發布《農業物聯網區域試驗工程工作方案》，在天津市、上海市、安徽省率先實施農業物聯網區域試驗工程。經過一系列重大工程的實施，農業物聯網涌現出一批較成熟的軟硬件產品和應用模式，并取得明顯成效[1]。在此基礎上，農業部于2015年推出了《節本增效農業物聯網應用模式推介匯編2015》，集中發布了大田種植、設施園藝、畜禽養殖、水產養殖和綜合5大類共116項，可復制、可推廣的節本增效農業物聯網應用模式[2]。

上海多利農業發展有限公司在上海市科技興農項目“農業物聯網示范基地建設”的支持下，開展了農業物聯網示范基地建設。筆者通過對項目的實施和探索，分析了農業物聯網發展中存在的問題，并依此提出了相關解決對策。

1 農業物聯網發展中存在的問題

在政府、科研機構及農業生產企業等的共同推動下，我國農業物聯網發展與應用取得了重大突破，但農業物聯網在發展過程中仍存在諸多問題，制約了我國農業物聯網的進一步發展。

1.1 農業物聯網在不同生產領域間發展不平衡

1.1.1 設施農業方面

近年來，設施農業在我國各地尤其是在都市型農業區發展迅速，通過應用物聯網技術，可提高農業生產效率。如天津市北辰區的設施蔬菜[3]、青海省西寧市的日光溫室芹菜[4]、云南德宏師范高等專科學校的瓜果種植[5]，均取得了顯著的經濟效益和社會效益。

1.1.2 畜禽、水產養殖業方面

在畜牧養殖方面物聯網技術也發展迅速，尤其是在奶牛養殖中得到了廣泛應用。如保定市春利農牧業奶牛場應用物聯網養殖技術，先后采用了奶牛發情監測系統、奶牛生產性能測定與現代化牧場管理信息系統（軟件）等，取得了良好的應用效果[1]；中國農業大學李道亮課題組采用智能水質傳感器、無線傳感網、智能控制等技術，研發了水產品健康養殖智能化管理系統。

1.1.3 大田生產方面

在大田生產方面，物聯網技術尚處于起步階段。安徽省成功建立了“四情”（苗情、墑情、病蟲情、災情）監測調度平臺系統，對水稻育秧、大田種植等各種要素實行數字化監測、智能化控制和科學化管理。中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所建成了農業部農業環境物聯網中心，在河南省開展了作物與災害監控物聯網建設，實現了產學研的高效結合[6]。

由于作物種類多、分布面積廣、監測布點多、布線供電不方便等問題，導致大田物聯網技術目前還處于初級探索階段，遠遠落后于設施農業和養殖業，離產業化大規模成熟應用尚有很大距離。如上海多利農業發展有限公司在設施蔬菜上應用農業物聯網技術，雖然有助于提高生產和管理效率，但由于露地蔬菜受環境影響大，技術應用受限。

1.2 農業物聯網信息服務嚴重欠缺

農業信息化是農業現代化的重要標志，但我國眾多農村信息化建設仍處于分級、分地的松散狀態，缺乏系統的架構和標準。現階段，我國的農業信息化過程中仍存在信息質量不高、個性化服務不強及服務時間滯后等問題[7]。

1.3 農業物聯網技術成本高

農業屬于低經濟效益產業，而農業物聯網技術采用的傳感器等硬件設備和軟件平臺等其他設備的建設及后續維護，都需要投入大量資金，因此，成本高加大了農業物聯網的市場化推進難度，目前主要是以政府為主導的引導性示范和大型企業的前瞻性投入。如上海多利農業發展有限公司項目建設中購買的設備主要依靠政府項目資金支持，公司難以獨立承擔相關費用。

1.4 農業物聯網核心技術和裝備不足

目前，我國農業物聯網建設的基礎設施較差，缺乏與農業、種植業有關的農業專用傳感器，且主要集中在對溫濕度等的環境監測中，關于動植物生命體系的監測傳感器嚴重缺乏[8]。如上海多利農業發展有限公司在選購傳感器時，很難購買到綜合監測作物生長指標或反映作物營養狀況的傳感器。

1.5 農業物聯網缺乏技術標準

標準化是農業生產的趨勢，但農業應用對象復雜、信息量大、傳感器尚未標準化，成為了影響農業物聯網應用成敗的重要因素[9]。目前，國際上并無統一的物聯網標準體系，國際各標準組織之間也缺乏統一協作，我國也尚未建立統一的標準體系。如上海多利農業發展有限公司種植的蔬菜品種多，但缺乏針對具體作物的監測技術標準。

1.6 農業物聯網產業化體系不完善

目前，我國高校、科研院所和企業雖然開展了大量物聯網技術研究，但產學研合作不夠緊密，甚至過多集中于概念的炒作，而缺乏具體實踐的持續改進[10]。以農為本，農戶、企業、科研機構之間尚未建立利益緊密結合的產業化體系。

1.7 農業物聯網專業人才缺乏

農業物聯網技術是一門新興交叉技術，要求技術人員既要有較為扎實的農業技術知識，又要對計算機、網絡、電子、傳感器技術等知識比較熟悉。據統計，全國開設物聯網專業的高校僅有80所，僅占全國高等院校總數的3.2%，且并無專門的農業物聯網專業，使農業物聯網專業人才急缺[10]。江蘇物聯網研究發展中心農業分中心是我國成立的首個農業物聯網研究機構，但仍有大量工作需要開展。如上海多利農業發展有限公司在農業物聯網示范基地建設中，急缺兼備農業和物聯網技術的復合型人才，這也給項目運行帶來了困難。

2 推進農業物聯網發展的對策

2.1 制定農業物聯網標準

通過制定相關的信息產業政策、法規和標準，明確規定發展農業物聯網的意義、目標和發展重點。同時，鼓勵全國科研院所、管理部門、大學、企業、基地等參與物聯網標準制定工作，優先發展和重點扶持農業物聯網設備產業，調動農業物聯網技術人員和推廣人員的積極性和創造性，加快農業物聯網的發展步伐，引導農業物聯網規范建設運營。

2.2 降低農業物聯網實施成本

除依靠政府的資金扶持外，要引導多元化資本進入農業物聯網產業化應用。同時，加速土地有序流轉進程，推動農民權益入股，培育現代農業企業，通過規模效益不僅能有效降低物聯網技術實施成本，還能提高農業經營水平，充分發揮土地規模化、集約化的生產效益。此外，要將農業物聯網設備納入農業補貼范圍，降低農業物聯網實施成本。

2.3 加強農用傳感器技術創新

我國國產農用傳感器雖然已取得了較大進展，但傳感器核心元件仍依賴于進口。因此，需加強對農業專用傳感器、微型化傳感器、智能儀表等硬件技術的研發與應用，加強對作物本體信息（如植物營養、生長狀態等）的信息感知設備的研發。

2.4 加強農業物聯網人才隊伍建設

建立農業物聯網技術人才的培養機制，培養農業物聯網人才隊伍，可通過高校培養或從現有農技推廣部門選擇培養具有農業基礎的高層次農業物聯網技術人才，同時注重加強對現有農業物聯網技術工作人員的繼續教育和崗位培訓。同時，開展農民專業培訓、新型職業農民教育、科技下鄉活動，切實提高農民科學文化素質，使農民接受農業物聯網這一新興事物，為農業物聯網的可持續發展提供強大的人才支撐。

3 結 論

當前，物聯網技術應用市場正在全球范圍內快速增長，隨著通信設備、管理軟件等相關技術的深化，物聯網技術相關產品成本的下降，物聯網業務將逐漸走向全面應用，其中農業無疑是物聯網應用的重要領域。通過發展農業物聯網，能在農業現代化建設中實現全面感知、穩定傳輸、智能管理，進而減少農業投入品對人和環境的影響，不斷提高農產品質量，從而促進農業現代化發展。

[1] 李燈華,李哲敏,許世衛.我國農業物聯網產業化現狀與對策[J].廣東農業科學,2015,42(20):149-157.

[2] 嚴玨瑋,喬親旺.農業物聯網為農業各資源的優化重組帶來新篇章[J].世界電信,2015(10):59-62.

[3] 張寶宇.農業物聯網技術在設施生產上的示范應用[J].天津農林科技,2015(3):35-37.

[4] 韓琦.農業物聯網系統在西寧市日光溫室芹菜上的應用[J].農業科技通訊,2014(12):225-227.

[5] 濮永仙.物聯網智能農業系統在瓜果生產中的應用研究[J].科技廣場,2016(1):92-97.

[6] 孫忠富,杜克明,尹首一.物聯網發展趨勢與農業應用展望[J].農業網絡信息,2010(5):5-8,21.

[7] 李寧.物聯網在農業信息化中的應用[J].科技創新導報,2015, 12(9):92.

[8] 李海俠.農業物聯網應用現狀及相關傳感器技術概述[J].電子元件與材料,2014,33(2):88-89.

[9] 許世衛.我國農業物聯網發展現狀及對策[J].中國科學院院刊,2013(6):686-692.

[10] 袁學國,朱軍.我國農業物聯網發展現狀、問題和對策[J].中國農村科技,2014(6):60-63.

2016-05-23

上海市科技興農項目“農業物聯網示范基地建設”[編號：滬農科字（2013）第5-8號]。