農業+物聯網 開啟智慧農業新時代
——專訪北京科百宏業科技有限公司CEO劉宗波

文｜農經編輯部

農業+物聯網 開啟智慧農業新時代
——專訪北京科百宏業科技有限公司CEO劉宗波

文｜農經編輯部

國內物聯網技術革新之快遠超記者的想象。

2015年7月初，首屆數字農業論壇召開期間，奧地利農業物聯網專家維塔利?伊格納托維奇和俄羅斯農學家伊利亞?普羅庫丁還因農業物聯網無線節點無法在林地和山地達到滿意的信息采集效果而抱歉。短短數月后，北京科百宏業科技有限公司(以下簡稱科百)已經將無線傳感器插在大型果樹種植基地內，成熟穩定的傳播數據。當業內還在談及每個無線節點服務半徑過短，造成畝平均資金投入過高這一缺點時，科百已經可以做到用物聯網無線節點進行大田監測和控制，每臺基站可以服務1500畝大田……

我國的農業物聯網發展到了什么階段？現在前景如何？又遇到哪些問題？帶著這些疑問，記者專訪了科百CEO劉宗波。

記者采訪劉宗波當日，臺灣某知名電子集團的投資部負責人也前來拜會劉宗波，兩者相識于前不久的微軟技術大會。

行業蘊含巨大經濟效益

“現在國內的農業物聯網發展速度很快，所以很多企業想投入到這一塊。”劉宗波表示，行業發展的根本原因在于其巨大的經濟效益，“例如植物病蟲害最佳控制時間可能只有幾天甚至幾個小時，這其中包含著復雜的微生物學、病理學和昆蟲學問題。在傳統農業模式下，農戶等到肉眼發現某些病情時才采取措施，而那時已經造成至少減產20%的損失。影響作物生長的環境非常復雜，為了聽懂植物和環境的語言，我們需要一套簡便易用的傳感系統和無線數據傳輸系統。當傳感器采集到的數據超過預警閾值時，監測系統會立即將預警短信或電子郵件發送給相關人員。這樣及時處理病蟲害，既能減少損失，而且根據實驗數據顯示，還能減少三分之二的農藥、化肥使用量。”

用劉宗波的理論總結，農業物聯網的優勢在于農業大數據生產力的領先。數據力是大數據時代人類利用數據認識和改造自然的能力，是一種基于物聯網、云平臺、人工智能和智能終端以及大數據思維和理論對自然新的認知能力和發展能力，可以稱作數據生產力。數據生產力是在大數據時代推動時代發展的根本力量，生產關系必然在大數據力的作用下得到重構。

“農業環境數據范疇的大數據力包括幾方面：數據的采集能力、傳輸能力、存儲能力、激活能力、預測能力、控制能力。農業作物栽培和管理必然在環境大數據和其他大數據力的共同作用下發生前所未有的變革和重構。基于此，農業生產人員、農藝人員、管理模式、設備運行模式、科研機構、政府部門、商業模式、資本、保險等資源和機構需要在新的生產關系中重新確定自己的位置。”劉宗波介紹，科百將這六方面都嵌入了自己的農業物聯網系統，科百科技開發的產品包括傳感器、無線監測網絡（WSN）、無線控制網絡（WCN）以及云平臺管理系統。“獲取數據只是精準農業的基礎和第一步，數據需要得到專業的處理和實際應用以提高農業生產效率和經濟效益。” 該系統可實時監測農田土壤環境、植株狀態、預測氣象災害并發出預警，控制設備進行滴灌、施肥、精準噴灑農藥等。例如通過傳感器對土壤、植物以及氣象的數十種參數（包括濕度、溫度、果實生長速度、莖流方向、二氧化碳濃度等）監測，系統可對采集到的數據進行分析，根據分析結果控制霧化、滴灌、補光等設備動作，從而將環境條件調節至適宜作物生長的范圍。例如傳感器實時監測農田土壤濕度、溫度、電導率以及植物葉面溫度、濕度等數據，可預測病蟲害發生的精確時間（可精確到某天上午/下午），并及時采取相應措施（如提前告知農戶選擇好相應農藥、用量）。

不僅在理論上，在實際應用上科百也取得了良好的成績。例如公司在浙江基于物聯網和大數據的茶園霜凍控制和精準栽培系統，幫助用戶精確控制灌溉和液體肥使用，節約灌溉水量和電費30%—50%，節約肥料30%—50%，減少灌溉施肥用工95%；病蟲害模型預測和控制常見病蟲害的發生，減少農藥使用50%以上；用微噴替代人工打藥，可以節省植保用工95%；適時預警功能幫助用戶及時發現環境變化，可以快速啟動預案，避免熱害、冷害、干旱等突發事件造成的各種經濟損失，減少霜凍損失50%—100%，減少霜凍防治用工95%；創造適宜茶樹生長的小氣候環境，可以有效增加茶葉品質和持續提高產量，每年可以提高產量10%—30%。

未用物聯網的茶園

準入門檻高 淘汰率高

面對巨大的經濟效益，眾多企業紛紛投入農業物聯網這一行業，目前行業是否進入百家爭鳴的狀態？當記者提及這一問題，劉宗波的答案卻出人意料。“行業內的確有企業不斷進入，但是很多企業往往進入后不到兩年就消失了。”不同于其他行業，“農業物聯網的構建并非單單需要設備和良好的營銷網絡，它擁有龐大的系統，需要不斷創新的軟件、過硬的硬件、堅實的研發團隊和強大的云儲存處理數據能力。”

自2013年國家出臺相關政策促進農業物聯網發展以來，各地政府上馬諸多項目促進其發展。“這時，各地方當地甚至省一級的開發公司承接了不少項目，最初的落地相當順利，但是后期設備運行期間出現了很多質量和使用方面的問題，這些問題遲遲無法解決，造成了項目投入遠高于前期投入，很多公司無法承受巨額的維修、維護費用，所以紛紛退出這個行業，前些年我們參會遇到相當多的企業都已經退出了。”劉宗波說。

“后期維護頻繁最主要的原因還是在軟件和硬件上，硬件上，很多硬件需要采購，例如傳感器所需要的硬件可能需要幾百個，如果隨便采購肯定會出現問題。而在軟件上，如果沒有經過繁雜的模擬研發、實驗，在實際應用中肯定會出現問題。”劉宗波表示，科百所采購的硬件是經過嚴密的反復試驗后才確定的，“任何一個環節松懈都可能導致最后的應用出問題。”

技術的更新當然也包含在這些環節中，作為國內知名的企業，科百的技術更新之快令人咋舌：2015年，科百的產品首次正式上市；同年，科百農業物聯網入選2015年Google Solve for X全球創新項目，Solve for X是Google X LAB為了解決全球重大問題所建立的創新平臺，整合激進式解決方案與突破性技術，采用Moonshot Thinking突破既有思考框架的方式，10倍以上改善饑餓、水資源、能源與疾病等世界重要議題；2016年，公司 “農業環境技術采集設備及大數據應用技術” 項目成功入選2016第二屆智慧農業創新發展高峰論壇智慧農業好項目；今年2月，科百公司入選微軟北京加速器第九期；5月16日，科百聯合下屬的物聯網研發中心奧地利普賽（Caipos）公司在北京召開新品發布會，發布了全球第一個基于中國物聯網專用頻段780MHz不需要外來電源和通信信號的無線網絡控制(WCN)技術。根據我國的農業具體情況，科百/Caipos團隊近年開發了在3—5個平方公里范圍內單臺網絡控制器可以連接100個無線節點，接入800個各類環境傳感器，控制至少400個電磁閥，進而對水泵、施肥機進行控制的物聯網無線控制技術，成本只相當于荷蘭和以色列以有線監測和有線控制技術為主的同類系統的1/5—1/3。公司還對數字病蟲害模型系統進行了優化和本地化，將在下半年正式向我國廣大用戶提供高效的數字病蟲害模型服務。目前，科百科技的Caipos物聯網無線監測產品已經在中國、俄羅斯、以色列、法國、英國、土耳其等三十多個國家得到越來越廣泛的應用。

單位投入成本高 更適合規模種植

盡管農業物聯網的發展和應用將會是未來我國農業發展的重要方向這一結論已經是業內的共識，但是目前，農業物聯網依然面臨諸多質疑，其中最重要的一點就是單位投入成本過高，例如此前江蘇某地推進農業物聯網建設就出現了這方面的質疑。

“物聯網網絡的鋪設的確需要一筆可觀的費用，如果讓挨家挨戶的農民承擔這筆費用的確有壓力，”劉宗波對這一問題毫不避諱，“現在問題是，誰是農業物聯網的客戶群體？答案肯定不是普通農民。農業物聯網的出現本來就是為了規模農業服務的，它本身就是為了收集范圍各項數據最后綜合處理做出反應的，目標群體就是大塊的經濟作物田塊。耕種這些田塊的人有經濟能力承擔這些費用，更何況，費用分攤后，同付出昂貴的人工管理費用相比，用農業物聯網更加經濟實惠。”

而物聯網發展的意義之一就在于此——通過智慧化的手段，節省人力成本，提高生產效率，從而實現增產增效。隨著低功耗物聯網技術的成熟落地，不僅解決了智慧化升級成本過高的難題，還以簡單的傳感器搭載物聯網通信設備的簡單方式大幅度地降低了智慧改造的難度，從而打造出可供行業大規模復制的智慧升級模式，智慧農業的核心也在于此。