懷寧縣農業物聯網建設現狀及對策建議

馮葉紅

摘? 要：該文對懷寧縣農業物聯網建設現狀、建設內容、示范基地取得的成果以及存在的問題進行了分析，探討了懷寧縣農業物聯網建設的未來方向與發展前景。

關鍵詞：農業物聯網;建設現狀;問題;對策;懷寧縣

中圖分類號 F323文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）01-0143-03

1 引言

物聯網是繼互聯網之后的又一次技術革命浪潮。所謂“物聯網”，通俗地講，就是指把所有物品通過一定的技術和設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理[1]。

農業物聯網是將物聯網技術應用于農業的產前、產中、產后等各類經營和管理中[2]，通過不同的智能采集設備，智能感知農作物生長、農產品生產、農產品運輸、農產品銷售溯源等相關信息，并通過網絡傳輸，對采集傳輸的各類農業信息和數據進行融合、處理，利用智能專家系統、大數據決策，實現對農業生產過程的實時監控、智能服務和科學決策。當前，隨著農業物聯網的研究越來越深入，應用越來越多，其體系分層已逐步明顯，大致可以劃分為感知層、傳輸層、服務層和應用層組成的4層體系[3-5]。各地對農業物聯網系統也有了越來越多的應用與研究[6-7]，但在基層實際應用中還有較多需要研究的內容。

2 懷寧縣農業物聯網建設現狀

懷寧縣位于安徽省西南部，縣域面積1276km2。以種植業為主體，畜牧業、水產養殖相伴生，物產資源豐富，自然生態條件較好。現有耕地面積3.93萬hm2，山場面積3.33萬hm2，水面面積1.2萬hm2。為實現傳統農業向現代農業的跨越，懷寧縣自2013年被列入省級農業物聯網示范縣后，全力推進農業物聯網工程建設，目前已建成了1個農業物聯網綜合服務云平臺和一批具有一定規模、相對成熟的農業物聯網應用示范點。

懷寧農業物聯網服務云平臺涉及農業的各個領域，從種植業到畜牧業再到水產養殖業，從農業最新動態到實用技術，主要包含：農業動態、農業科技、現代農業、市場動態、咨詢服務、政務信息、特色農業、專家在線、遠程教育等。懷寧縣智慧農業云平臺是建立在低成本、高可靠的傳感器與數據采集終端，普適化、廣覆蓋的傳輸渠道，農業物聯網數據中心與數據分析處理系統基礎之上的應用和服務集合體，是1個開放的、高性能的、穩定的基于云計算的高效平臺。如圖1所示，平臺基于電子商務、無線傳感網絡、射頻識別技術、專家知識庫架構，針對生產與加工者、物流調度者、權威專家與領域學者、消費者等不同用戶群體，提供尋根溯源、比較分析、商務供需交易、匹配、監測與預警、遠程專家、物流倉儲調度、遠程教育與農技推廣、個性化服務推送等眾多服務。

3 懷寧縣農業物聯網建設內容

根據懷寧縣農業生產、信息化及基礎建設情況和具體的業務需求，建設符合當地農業實際情況的農業物聯網應用系統。懷寧縣農業物聯網工程具體建設內容為：1個農業物聯網綜合服務平臺;1個農業生產指揮調度中心，建在農業委員會辦公大樓;2個示范工程分別為懷寧縣生豬精準養殖管理和懷寧縣設施蔬菜大棚管理。在提供應用服務的過程中，通過系統既定的內部機制對服務的全過程進行記錄，對所有設備本身進行健康監控，對網絡狀況進行實時分析，以達到全過程可控、所有設備可控的目的。

綜合服務平臺主要包含農業綜合分析系統管理軟件、設施花卉精準種植管理系統、生豬養殖環境監測系統、設施蔬菜精準種植管理系統、水產精準養殖管理系統。能展現設備實時數據及歷史數據，并對數據進行分析統計，形成圖表及報表;實時展示視頻信息，通過臺操作、抓拍、錄相等手段準確了解生產環節。網上診斷是生產者可將問題以文字和圖片的形式，提交到專家系統，專家進行遠程答疑，通過圖文和視頻的方式，學習農業生產技術知識。生產管理系統主要包含設施大棚生產管理系統、水產生產管理系統、生豬生產管理系統。通過智能手機或其他智能終端能遠程監測、管理、控制生產現場。

4 示范系統建設情況

4.1 生豬精細化養殖管理示范系統 主要分為飼養管理和人員管理2大類。人員管理重于飼養管理，因為飼養管理程序需要人來操作，養殖效益的好壞與程序、制度的執行有很大關系。通過部署養殖環境遠程監控、疫情監控等信息化設施，實現生豬養殖、疫藥與飼料施用、免疫、檢驗檢疫、地點轉換、出場等養殖全過程信息化管理。同時，根據養殖場的實際情況，通過手機、Internet等方式，控制飲水、風機、濕簾等自動化設備。生豬養殖管理系統具體內容如下：采集空氣溫度、空氣濕度、光照強度、CO2、NH3、H2S、視頻圖像等多個參數。分析處理所采集數據，結合專家系統指導生豬精準化養殖系統。能夠遠程控制自動化設備，進行環境參數閾值設置，并設置短信發送。系統功能模塊主要有：生產管理、基礎信息管理、出入庫管理、庫存管理、結算管理和警戒提醒。根據現場需求的不同，在不同的養殖舍內部署不同的傳感器進行檢測控制。控制系統通過對養殖舍內相關設備紅外燈、風機等）的控制，實現養殖舍內環境（包括溫度、濕度、CO2、NH3、H2S等）的集中、遠程、聯動干預。通過個性信息推送、各地實時監測、短信預警平臺、環境動態監測、疫情通報發布等，對養殖業疫情、本地環境監測進行實時的反饋與發布。生產者主動上報異常狀況，專家經過整體分析確定是否為擴散型疫情，并向同類型用戶發出針對性強的預警信息。疫情上報分為報警閥值設定、報警方式、報警人群設定。遠程專家診斷系統分為診斷、疫情公布、遠程視頻協助等功能，為用戶提供智能診斷。對于無法與專家進行視頻的用戶，可以向安徽省農業領域專家系統提交自己的實際問題，有專家系統生成報告單，以郵件的形式發送到用戶郵箱。疫情公布模塊中，專家根據實際情況和科學判斷，對于確實有疫情的，應第一時間通報。

4.2 設施蔬菜精細化種植管理示范系統 系統含有傳感器采集，自動控制，視頻監測、環境控制、系統報警及智能決策等模塊，具體的系統拓撲圖如圖2所示。

該控制系統的主要功能有：（1）展現設備實時數據及歷史數據，并對數據進行分析統計，形成圖表及報表。（2）實時展示視頻信息，通過臺操作、抓拍、錄相等手段準確了解生產環節。（3）提供遠程專家診斷服務，生產過程中出現的問題，通過圖像、文字等形式，上傳專家系統，專家及時解答。（4）開展遠程教育。通過圖文和視頻的方式，實現實時雙向的在線農業技術專業培訓及答疑、農技咨詢服務、開展生產指導、病蟲害診斷。（5）進行生產管理開展。生產管理系統主要包含設施大棚生產管理、水產生產管理、生豬生產管理等系統，通過智能手機或其他智能終端能遠程監測、管理、控制生產現場。從懷寧縣農業物聯網綜合服務云平臺掃描手機APP二維碼，下載安裝手機安卓版APP，通過手機客戶端的應用系統，可實時查看示范點、監測點的情況，設施花卉的連棟溫室可打開自動卷棚和自動噴水，實行溫濕度控制。

5 問題與建議

雖然目前懷寧縣農業物聯網的建設和應用取得了一定的成效，但仍存在著不少問題。例如：（1）管理人員以農業技術推廣人員為主，缺少計算機網絡、軟件開發與應用方面的專業技術人才;（2）示范點配套設施不完善，集成加熱系統、通風系統、遮陰/保溫內簾幕系統、外遮陰系統、高壓噴霧降溫系統、濕簾一風機系統、補充光照系統、灌溉施肥系統、自動增氧系統、飼料自動投喂系統等方面比較薄弱;（3）農業物聯網傳感器和感知探頭使用幾年后，靈敏度降低，需要后期的更換維修費用投入，而企業后期往往疏于管理，導致應用系統作用受到限制。因此，今后要繼續完善示范點各項自動化設備及技術建設，通過云平臺及時、全面地了解全縣農業生產情況，同時積極引進專業技術人才，加大專業技術培訓力度，提高應用人員的實際操作能力，大力提升農業物聯網的實際應用效果。

參考文獻

[1]余欣榮.物聯網——改變農業、農民、農村的新力量[M].合肥：安徽科學技術出版社，2012.

[2]李道亮.農業物聯網導論[M].北京：科學出版社，2012.

[3]陳曉棟，原向陽，郭平毅，等.農業物聯網研究進展與前景展望[J].中國農業科技導報，2015，17（2）：8-16.

[4]李瑾，郭美榮，高亮亮.農業物聯網技術應用及創新發展策略[J].農業工程學報，2015，31（增2）：200-209.

[5]白紅武，滕光輝，馬亮，等.蛋雞健康養殖網絡化管理信息系統[J].農業工程學報，2006，22（10）：171-173.

[6]黃慶，崔超遠，烏云.應用于農資產品溯源服務系統的物聯網技術分析[J]. 計算機系統應用，2013，22（1）：44-47.

[7]黎貞發，王鐵，宮志宏，等.基于物聯網的日光溫室低溫災害監測預警技術及應用[J].農業工程學報，2013，29（4）：229-236.

（責編：張宏民）