海南省農業(yè)物聯網發(fā)展模式及對策研究

張賽麗 劉國銀 何蓉蓉 劉德兵

摘 要 物聯網技術擁有一種巨大的力量，農業(yè)在物聯網技術的推進下，正在發(fā)生著翻天覆地的變化。農業(yè)與互聯網的結合，是海南省農業(yè)發(fā)展的一次巨大進步，將轉變農業(yè)經濟發(fā)展方式，促進農業(yè)產業(yè)鏈升級，鞏固海南省農業(yè)在全國的戰(zhàn)略地位。

關鍵詞 農業(yè)；物聯網；海南省

中圖分類號：F323.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.23.088

1 海南省農業(yè)物聯網

1.1 農業(yè)對海南省發(fā)展的主打作用

海南省是我國最南端的省份，位于南海的包圍之中，水資源豐富，土壤肥沃，光熱資源充足，農業(yè)基礎好，在全國各省（區(qū)）中，海南省第一產業(yè)的增加值對于GDP的貢獻率最高，達到23.1%[1]，農業(yè)優(yōu)勢指數大于1，遠高于北京市、上海市、河北省、廣東省和山東省等沿海地區(qū)，且一直處于上升的趨勢，1992年以來，上升趨勢愈加明顯。為了提高農業(yè)對經濟發(fā)展的貢獻力度，轉變農業(yè)發(fā)展方式，促進農業(yè)生產轉型，海南省推行農業(yè)物聯網化勢在必行。

1.2 海南省農業(yè)物聯網技術的基本概述

近些年，海南省政府積極響應國家的號召，農業(yè)信息化進程大大加快。由于海南省獨特的地理位置，形成了獨特的農業(yè)類型，熱帶農產品和反季節(jié)農產品成為主打農產品。互聯網技術推動了農業(yè)生產透明化、智能化，操作人員只需在手機端、電腦端或登陸軟件平臺，就能看到整個農業(yè)區(qū)域的生長狀況，對于出現異常情況的區(qū)域，能進一步進行精準查看和專家分析，只需簡單地動動鼠標就能進行澆水、施肥、除病蟲害；在農產品銷售方面，RFID的應用實現了農產品質量追溯，有效提高了消費者對農產品的信賴度。互聯網技術更讓農產品信息快速走出國門，拓寬了銷售渠道，提高了農民的收益[2]。

2 海南省農業(yè)物聯網的發(fā)展模式

2.1 休閑農業(yè)物聯網應用模式

2.1.1 海南省休閑農業(yè)

海南省休閑農業(yè)是隨著城市化的進程應運而生的，為了緩解城市人群的壓力，充分開發(fā)農村旅游資源，延長農業(yè)產業(yè)鏈，利用本地獨具特色的農業(yè)景觀資源和農業(yè)生產條件，開展以觀光型、采摘型、垂釣型和科技示范（教育型）為主要類型的休閑農業(yè)。海南省政府對于休閑農業(yè)的發(fā)展也給予了高度重視，以“二點三線五區(qū)”為發(fā)展理念，致力于打造6條休閑農業(yè)精品線，推進休閑農業(yè)物聯網化。

2.1.2 海南省休閑農業(yè)物聯網的應用模式

2.1.2.1休閑農業(yè)的營銷推廣方面

發(fā)展休閑農業(yè)的地區(qū)大都是農村，缺乏資金在大的平臺進行推廣，但是卻可以在互聯網上以較少的成本獲取較高的回報。

2.1.2.2 休閑農業(yè)的銷售方面

休閑農業(yè)平臺直接將游客與農戶聯系在一起，游客登錄到平臺，就能看到所有休閑農業(yè)的基本情況和主打特色服務，點擊就能了解某家休閑農業(yè)的全部項目、費用標準、路線走向和游客點評等，農戶在網上接單，通過產品信息化管理平臺，整合客戶的訂單，了解游客的需求，直接聯系供貨商，提供高效的服務。

2.1.2.3休閑農業(yè)的運營方面

在休閑農業(yè)園區(qū)建立以ZigBee網絡、培育控制設備、網關和控制中心為基礎的無線傳感器網絡，對休閑農業(yè)園區(qū)進行全方位、高精準、高速監(jiān)測。傳感器網絡采集園區(qū)的所有數據信息，以傳輸網絡為傳播介質輸送給用戶和智能中心，數據管理系統(tǒng)開啟接收狀態(tài)，對接收的數據進行處理、分析，數據決策系統(tǒng)根據已經儲存的、設計好的模型進行智能化管理。

2.2 設施農業(yè)物聯網應用模式

2.2.1 海南設施農業(yè)

設施農業(yè)可擺脫季節(jié)性等自然條件的限制，依靠人工建造的設施，營造農業(yè)生長的優(yōu)良環(huán)境，生產出更多的優(yōu)質農產品，以滿足消費者多樣化的消費需求，包括設施園藝、設施水產養(yǎng)殖、設施畜牧業(yè)養(yǎng)殖。反季節(jié)瓜果、熱帶水果、熱帶農作物、畜牧業(yè)和水產業(yè)在海南省的發(fā)展極具優(yōu)勢，海南省自20世紀90年代開始發(fā)展設施農業(yè)，對于推動農業(yè)數量型向質量型轉變起了巨大

的作用。

2.2.2 設施農業(yè)物聯網應用模式

2.2.2.1設施園藝的物聯網應用模式

在溫室大棚里裝置各種無線采集終端和環(huán)境信息傳感器，感知溫室內的氣象數據、營養(yǎng)液成分，通過感知信息傳輸網絡將溫室數據傳輸到管理監(jiān)控中心與應用系統(tǒng)，基地監(jiān)控中心通過建立的病蟲害預警系統(tǒng)、肥水藥綜合調控管理系統(tǒng)、溫室環(huán)境綜合調控系統(tǒng)對數據進行分析，智能精準地控制澆水量、施肥量和灌藥量。市級監(jiān)控中心建設聯防聯控技術應用示范，對各設施單位進行指導；農戶利用電腦、手機等電子產品就能看到溫室里的具體情況，繼而進行遠程操作。

2.2.2.2設施水產養(yǎng)殖業(yè)的物聯網應用模式

在水中布置傳感器，快速采集水中的溫度、水的pH值、溶解氧量等一些水中數據，建立水質分析模型，當模型根據分析的數據得到水質變差的結論，預警機制就會向控制中心發(fā)出信號，養(yǎng)殖用戶收到預警后在電腦或者手機進行遠程操作，養(yǎng)殖場內的水質自動調控系統(tǒng)開始智能化工作，增氧機開始增氧，直至達到所需濃度；水泵自動換水，使pH值穩(wěn)定。這對于海南省在近海域開展水產養(yǎng)殖、保護海洋環(huán)境具有重要的意義。

在水產的身上放置微型傳感器，可24 h監(jiān)測水產的生命體特征，如心跳頻率、體溫、生命體元素含量等數據，系統(tǒng)自動繪制數據曲線圖，養(yǎng)殖戶能夠實時觀察數據，一旦發(fā)現異常，立即治理，或者利用專家系統(tǒng)、網絡視頻會診，推測出病害的種類和提出初步解決措施，可以及時發(fā)現水產病害，并采取措施防止病害進一步蔓延。

RFID系統(tǒng)自動跟蹤水產品加工的全過程，在水產品的冷藏間裝置溫度傳感器，對冷藏間的溫度進行監(jiān)控和調節(jié)，建立水產的質量安全溯源系統(tǒng)，消費者登陸農產品質量安全溯源平臺就能看到水產的養(yǎng)殖、生產、加工、銷售和存儲的全過程，讓消費者更加放心。

2.3 生態(tài)農業(yè)物聯網應用模式

2.3.1 海南省生態(tài)農業(yè)

生態(tài)農業(yè)是不違背生態(tài)的自然規(guī)律，又遵循經濟學的原理，運用現代技術達到追求經濟效益和生態(tài)效益的雙重目的，平衡經濟和生態(tài)關系的一種高效農業(yè)。海南省政府早就明確了生態(tài)省建設的目標，近年來也取得了不小的成就，海南省的生態(tài)農業(yè)也為全國的生態(tài)農業(yè)發(fā)展提供了可借鑒的發(fā)展模式，如立體型的生態(tài)農業(yè)模式、水果加工廢液綜合開發(fā)治理模式等。瓊北、瓊東、瓊南、瓊中和瓊西地區(qū)根據區(qū)域農業(yè)發(fā)展的不同特點，亦在不斷探索更適合自己的生態(tài)農業(yè)發(fā)展模式。

2.3.2 生態(tài)農業(yè)物聯網應用模式

全國生態(tài)農業(yè)的發(fā)展類型大致分為10種，北方以“四位一體”模式為主要發(fā)展類型，而南方以“豬-沼-果”模式為主。下面以海南省常見的“畜禽養(yǎng)殖-沼氣沼肥-熱帶果蔬”模式來說明生態(tài)農業(yè)的物聯網應用模式。

2.3.2.1畜禽養(yǎng)殖

養(yǎng)殖戶可以在畜禽養(yǎng)殖基地裝置IP網絡攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、自動投料系統(tǒng)和糞便收集系統(tǒng)，從而可以在終端系統(tǒng)遠程監(jiān)控畜禽的生長狀況，了解畜禽的各種體征數據和各種突發(fā)狀況。同時，糞便自動收集系統(tǒng)能夠自動收集糞便，當達到一定程度時，系統(tǒng)將糞便通過進料管道送入沼氣池。

2.3.2.2沼氣沼肥

畜禽糞便進入沼氣池以后，溫度控制器能夠自動調節(jié)沼氣池內溫度，使其達到最佳溫度35℃。濃度測控儀能夠監(jiān)測發(fā)酵液的濃度，碳氮的比例被控制在正常發(fā)酵比例，pH測試儀測試酸堿度，保持合適的酸堿度使其發(fā)酵速率達到最高。沼氣環(huán)境系統(tǒng)能夠采集封閉沼氣環(huán)境的數據，將數據反映在沼氣控制平臺上，養(yǎng)殖戶可遠程監(jiān)控沼氣池內的變化情況。

2.3.2.3熱帶果蔬

沼氣經過沼氣管被投入在農業(yè)生產生活，沼渣和沼液經過出料口到達熱帶果蔬的生產基地，元素傳感器對沼渣中的有機質、腐殖酸、粗蛋白、全氮、全磷和全鉀等元素的含量進行感知，傳到數據庫，數據庫根據歷史數據、已有模型進行分析，自動控制系統(tǒng)對沼渣進行處理后，在熱帶果蔬的根部進行精準施肥。

3 發(fā)展海南農業(yè)物聯網的對策

3.1 法規(guī)支持，制定總體戰(zhàn)略規(guī)劃

海南省應從政府層面重視農業(yè)物聯網技術，組織制訂農業(yè)物聯網發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，制定有關農業(yè)科技的政策法規(guī)，并不斷完善農業(yè)物聯網和農業(yè)企業(yè)發(fā)展農業(yè)物聯網的保障體系。例如，海南省已與我國農業(yè)部簽署了《關于加強國際熱帶農業(yè)戰(zhàn)略合作協(xié)議》，旨在建設現代農業(yè)國際合作示范區(qū)。

3.2 培養(yǎng)新型農業(yè)互聯網人才，轉變大眾認識

針對農業(yè)從業(yè)人口老齡化、對互聯網技術認識不足、高新技術人才不愿意涉足農業(yè)領域等問題，海南省應加快培養(yǎng)農業(yè)互聯網技術人才，成立電子商務人才培養(yǎng)創(chuàng)新聯盟，出臺農業(yè)互聯網人才管理和激勵辦法，建立高科技園區(qū)、軟件園。同時，海南省要鼓勵成立高新技術企業(yè)，舉辦農業(yè)互聯網實驗基地成果展示，提高公眾對與農業(yè)互聯網化的認識度。

3.3 開展試點工作，總結發(fā)展經驗

在發(fā)展農業(yè)物聯網這條道路上，海南省應在全省廣泛開展試點工作和試驗基地，建設農業(yè)互聯網小鎮(zhèn)和現代農業(yè)國際示范基地。同時，海南省應堅持以點帶線、以線帶面、以面帶體，充分發(fā)揮試點工作的示范作用，全面推進農業(yè)現代化。

3.4 引進先進技術，加快農業(yè)科技研發(fā)

海南省應引進國外發(fā)達的傳感器技術、RFID技術等農業(yè)科學技術，借鑒省外農業(yè)物聯網發(fā)展模式的技術經驗。同時，海南省應積極促進各高校加快物聯網技術研發(fā)，加大農業(yè)物聯網企業(yè)的創(chuàng)新力度，鼓勵農業(yè)科技快速發(fā)展。

參考文獻：

[1] 林小昭.各省一產比較：海南占比最高，山東無愧農業(yè)大省[N].第一財經日報，2015-08-12.

[2] 林元乖.基于物聯網技術的休閑農業(yè)智能監(jiān)測與培育系統(tǒng)[J].物聯網技術，2014（5）：78-79.

（責任編輯：趙中正）