一種智慧農業平臺解決方案

羅興賢 周智勇 肖建瓊

摘要：中國的基本國情和基本國策，決定了發展智慧農業是一項基本的、長期的重大戰略；建立一套智慧農業平臺，是我國發展現代農業的時代需要；設計了一種智慧農業平臺解決方案框架，包括物聯網服務平臺、電子商務平臺、農產品質量安全追溯平臺、休閑農業平臺、農業產權交易及招商引資平臺、智慧農業綜合管理服務中心和數據接口中心。

關鍵詞：智慧農業；物聯網；互聯網；平臺

中圖分類號：F323.3；TP391.44；TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0157-03

1 引言

我國是一個農業大國，農業在我國已經有幾千年的發展歷史。由于我國農業具有地域性和季節性強、生產結構多樣的特點，使得僅靠改良品種、增加施肥等傳統手段已經難以突破農業產量增高的瓶頸。隨著網絡化、信息化技術的發展，以及新農村建設的需要，我國在2014年提出了“智慧農業”這一概念。

智慧農業是農業生產的高級階段，通過互聯網、計算機、現代通信技術、物聯網技術、現代化機械等高技術應用，增強對農業生產環境條件的感知，實現農業可視化遠程診斷、遠程控制、災變預警等智能化管理，加強對農業生產工人的管理，減少農產品流通損耗，實現農業的產、供、銷高度的智能化、自動化、精細化[1]。

大力發展、推廣智慧農業，提高農民的耕作效率，用機械代替人力勞動，從而更加有效地提高產量，保障食品安全，使得各個農業水土資源可以得到充分的利用。因為精確的感知技術、廣泛的互聯互通技術和深入的智能化技術使農業系統的運轉更加有效、更加智慧和更加聰明，從而達到農產品競爭力強、食品生產過程可監控好，農業可持續發展、有效利用農村能源和環境保護的目標[2]。

2 智慧農業平臺

智慧農業是農業生產的高級階段，是集新興的互聯網、移動互聯網、云計算和物聯網技術為一體，依托部署在農業生產現場的各種傳感節點（環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網絡實現農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為農業生產提供精準化種植、可視化管理、智能化決策的物聯網基礎設施平臺[3]，如圖1所示。

從廣義上講，智慧農業除了如圖1所示的農業物聯網的內容之外，還包括農業電子商務、食品溯源防偽、農業休閑旅游、農業信息服務等方面的內容。因此，智慧農業就是將傳統“經驗+體力”的農耕方式過渡到“大數據決策+物聯網管控”的農耕模式。那么根據現有的智慧農業的基礎設施，整合大數據和云計算技術建立一個綜合的智慧農業平臺是現代農業的本質要求。

因此，廣義的智慧農業平臺以農業物聯網服務平臺為基礎，包括電子商務、農產品質量安全追溯、休閑農業、農業產權交易及招商引資、智慧農業綜合管理服務和數據接口構成的綜合性網絡平臺，其基本結構如圖2所示。

3 平臺設計

一個由圖2所示的智慧農業平臺模型，其各子平臺如下：

3.1 農業物聯網服務平臺

農業物聯網服務平臺是智慧農業的基礎，通過該平臺可實現對農業生產過程進行監測與管控，包括如下功能：

在統一平臺下進行移動遠程監測或控制，通過遠程可視設備，監控作物生長環境與生長態勢，并對相關的數據進行分析，并可通過聯網電腦、移動通信設備可隨時查看實時采集的或歷史保存的視頻，了解種植現場情況[4]；能實現對監測數據的存儲和查詢，支持基于歷史數據按條件查詢和多條件關聯統計，重要數據加密處理；

對作物種植流程進行標準化管理，具備針對種植人員的任務管理、任務下達、生產信息記錄（比如施肥、用藥、調整溫度、土壤濕度、光照等）等，對所有任務實施過程進行監控；

建立農業服務的專家系統[5]，實時對農業生產服務進行評測與指導。

3.2 電子商務平臺

電子商務平臺首先要確定農產品的交易類型是B2B、B2C或C2C等類型，以建立電子商務系統。電子商務系統可充分運用現有的電子商務平臺，發展電子商務相關產業，緊緊圍繞區域、產業綜合競爭力的提升，大力推動農業體制創新，比如生鮮類農產品電子商務平臺，可借助阿里巴巴旗下的淘寶網和天貓商城。搭建有特色的農產品電子商務平臺，完善電子商務運營體系，同時建設生產計劃管理系統，為區域農產品及其品牌提供產量預估、品種規劃等數據支撐，為區域農產品電子商務銷售及整體農產品銷售體系提供數據服務，推動農產品品牌建設步伐。農產品電子商務平臺建設和農產品質量安全追溯系統可有機結合，實現農產品從監管到消費全面打通的平臺體系，對整體質量監管和品牌建設提供核心服務。

其次是要建立電子商務運營體系和品牌推廣。電子商務系統的構建是區域電子商務運營的技術基礎，而提供完善的電子商務運營服務體系，是電子商務良好運轉的關鍵。通過引進專業運營服務團隊，對整體運營方法、制度、資源、渠道進行梳理，為有能力企業和領導者提供培訓、咨詢，打通整個農產品線上線下貿易的農產品及銷售渠道上下游通道，最終形成良好的運營體系。品牌推廣可以集合淘寶、阿里巴巴等電子商務平臺資源，借助其強大的平臺功能、物流整合能力和銷售渠道，進行電子商務運營品牌推廣服務，助推區域電子商務從小到大，首發營銷推廣品牌，打造農業大品牌，從而進一步帶動區域的旅游發展。

3.3 農產品質量安全追溯平臺

農產品食品安全問題是關系到老百姓生命健康的重要問題，因此，利用無線傳感技術、遠程視頻技術、無線通信技術、條碼技術等實現對農產品生產的各個環節進行監控，建立農產品質量追溯平臺，保證農產品食品的安全問題全程可追溯可追責。

農產品追溯平臺包括產品的生產、物流、消費、監管等方面[6]，只有將上述各方面進行緊密銜接，才能實現追溯的有效可行，才能保證消費者的利益。

農產品追溯系統通過在農產生產區域部署多種傳感器，可以全自動地實時采集與農作物生長相關的重要環境信息，如光照強度、空氣溫度、土壤含水率、化肥和農藥使用情況等數據。系統根據標準化流程記錄農產品各個生長關鍵時期的圖片形成溯源檔案。按照批次為每一批農作物生成獨立的安全質量檔案，通過條形碼及二維碼的方式給產品包裝進行標識，實現對完整業務鏈的全程監控，最終使消費者能夠通過手機客戶端掃描產品包裝上的二維碼來實現農產品全程溯源，其過程如圖3所示。

監管部門通過系統總體在貫穿農產品整個生產、流通和檢測的過程中，實現產前管理、產中監管、產后追溯、生產預警、統計分析、二維碼打印和消費者端的質量追溯、質量反饋、生產檔案電子化管理、農殘檢測和流通環節的信息化，搭建數據整合、查詢、分析服務。實現“安全可預警、源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可查詢、責任可認定、產品可召回”的信息化、網絡化、立體化、智能化的質量安全監管網。

3.4 休閑農業平臺

休閑農業是指利用田園景觀、自然生態及環境資源， 結合農林漁牧生產、農業經營活動、農村文化及農家生活， 以提供人們休閑、增進人們對農業及農村之體驗為目的的農業經營活動[7]。

休閑農業綜合服務平臺實現對休閑農業個體進行統一管理、集中推廣、個性服務。政府相關部門對平臺中的休閑農業企業的資質、衛生、安全、消防等運營條件進行審核，對休閑農業進行良好規范，提高休閑農業的檔次和品質；政府在平臺中從市場和管理兩方面對休閑農業企業進行評級及推廣，為消費者提供準確的消費指南，為企業提供及時的市場反饋信息，從而良性推動整個休閑農業的發展；政府相關部門通過平臺提供休閑農業發展戰略規劃、管理咨詢和政策推廣等增值服務，為休閑農業的品質的提升提供服務。

3.5 農業產權交易及招商引資平臺

產權交易及招商引資系統主要作用是對農村土地流轉或交易進行全面的管理，同時通過政府提供的認證授權監管平臺，農業企業可以在此平臺上發布企業招商引資項目，政府對參與交易的企業的各項資質進行審核評級，投資者通過信息發布系統及招商引資系統可以對企業的投資項目進行了解，考察并確定企業的投資意向，然后通過線下進行相關產權交易，形成一個高效的項目發布、投資介紹的信息平臺，促進農業企業的資金籌集，同時降低線上交易的金融監管所面臨的風險，以保障投資引資雙方的利益。

3.6 智慧農業綜合管理服務中心

智慧農業綜合管理服務中心是一個綜合性的農業服務信息發布系統，可以通過此系統為農民提供農業及產業政策信息、農業相關技術培訓服務、農產品市場需求信息、專家即時問答服務[8]，并且可以在平臺上管理和宣傳展示農業企業，同時通過和電子商務系統、溯源系統以及物聯網生產管理系統的聯通，為消費者提供農產品售賣資訊服務、農產品質量安全追溯服務以及農業企業生產現場的查看服務等，形成一個向農民、消費者雙方提供綜合性的服務信息發布平臺，同時管理部門通過此平臺進行農業政策宣傳咨詢管理，包含新聞政策發布、企業宣傳展示、專家在線指導、農技視頻培訓、產品推廣展示、質量追溯查詢、招商引資查詢等[9]。

3.7 數據接口中心

通過各大接口建設，可以在智慧農業指揮中心直接進入包括水務防汛、氣象預報、應急指揮、林權交易、森林防火以及土地產權等系統并自動調取相應數據，通過智慧平臺為農業生產及各個環節提供相關服務。

4 結語

在中國這樣一個農業大國，利用現有的互聯網、物聯網技術和已有的網絡資源與市場，建立一套具有綜合服務功能的智慧農業平臺服務于我國的現代農業，既方便農業生產過程的集中統一管控，又具有巨大的市場價值。

參考文獻

[1]江洪.智慧農業導論：理論、技術和應用[M].上海：上海交通大學出版社，2015.

[2]李道亮.物聯網與智慧農業[J].農業工程，2012，（1）：1-7.

[3]周新淳，張瞳，呂宏強.基于物聯網的精準化智慧農業大棚系統設計[J].國外電子測量技術，2016，35（12）：44-49.

[4]玲玲.智慧農業：把農場裝進手機里[J].農家參謀，2016，（01）：54.

[5]楊寶祝，王秀徽，路偉康.農業專家系統平臺助力智慧農業[J].高科技與產業化，2015，（05）：64-67.

[6]方霞.云南高原特色智慧農業可追溯體系探討[J].電信技術，2014，（06）：101-105.

[7]何善輝，郭宜婷.云端物聯網上休閑農業與健康養生小站群[J].海峽科學，2015，（12）：29-31.

[8]打造智慧農業平臺推進“互聯網+”農業生產與管理[J].農業工程技術，2016，36（36）：47-49.

[9]蘆天罡，王大山，唐朝，段永恒，陳麗華.北京智慧農業綜合服務平臺建設和運營[J].農業工程技術，2016，36（18）：78-82.