世界發(fā)達(dá)國(guó)家及我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用

□ 文 徐愛(ài)清

美國(guó)

推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。從長(zhǎng)期來(lái)看，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要的是可以相互識(shí)別的可操作標(biāo)準(zhǔn)，這樣不同設(shè)備才能在一起工作，否則不同設(shè)備傳回的信息格式不能兼容。目前AgGateway和OADA正在研究農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。AgGateway是一家非營(yíng)利性的商業(yè)聯(lián)合組織，致力于推進(jìn)電子商務(wù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和推動(dòng)信息通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)的使用。OADA是一個(gè)幫助農(nóng)民全面、安全獲取數(shù)據(jù)的開(kāi)放式項(xiàng)目。美國(guó)農(nóng)業(yè)與生化工程師協(xié)會(huì)(ASABE)也在支持建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工作。

大農(nóng)場(chǎng)引領(lǐng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。就農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋主體而言，大農(nóng)場(chǎng)成為美國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引領(lǐng)者，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣中起著示范作用。美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)采用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量相對(duì)更多，研究顯示，美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)對(duì)技術(shù)的采用率高達(dá)80%。而對(duì)于小農(nóng)場(chǎng)而言，由于設(shè)備的安裝和維護(hù)成本高，它們使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量相對(duì)較少，不過(guò)在大農(nóng)場(chǎng)的示范作用帶動(dòng)下，也將會(huì)有越來(lái)越多的小農(nóng)場(chǎng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

信息化基礎(chǔ)設(shè)施奠定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)。從美國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，其信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備，為美國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。美國(guó)政府每年用于農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的投資約為15億美元，已建成世界最大的農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)AGNET，可以為美國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供強(qiáng)大的信息資源。同時(shí)，美國(guó)建立了農(nóng)業(yè)技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，如BISIS（生物科學(xué)情報(bào)社）、CAB（英聯(lián)邦農(nóng)業(yè)局）、AGRICOLA（美國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)）和AGRIS（FAO農(nóng)業(yè)情報(bào)體系）等。

日本

政府大力推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在2004年被列入日本政府計(jì)劃。當(dāng)時(shí)日本總務(wù)省提出U-Japan計(jì)劃，其核心是力求實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的相連，在未來(lái)形成一個(gè)人或物均可互聯(lián)、無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，其中就包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。目前，日本政府不斷加強(qiáng)對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的扶持補(bǔ)助，通過(guò)一系列補(bǔ)助措施，到2020年日本農(nóng)業(yè)信息技術(shù)化規(guī)模將達(dá)到580億至600億日元，計(jì)劃在十年內(nèi)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為信息主體源普及農(nóng)用機(jī)器人，預(yù)計(jì)2020年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到50億日元。

制造商推廣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識(shí)。日本農(nóng)戶在最初引進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，由于成本過(guò)高、技術(shù)較難掌控等原因，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于停用狀態(tài)。后來(lái)在制造商與當(dāng)?shù)剞r(nóng)協(xié)工作人員的幫助下，逐漸接受并理解了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，比如在家里看看農(nóng)作物的照片，并對(duì)比一下各類數(shù)據(jù)便可管理偌大的土地，并可較以前減少一半的工作量。

產(chǎn)、官、學(xué)協(xié)同研發(fā)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。近年來(lái)，日本農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要由NEC、富士通、日立等大型公司的IT部門牽頭研發(fā)，并與三井物產(chǎn)等農(nóng)用品開(kāi)發(fā)商合作。日本非常注重引進(jìn)和發(fā)展符合日本國(guó)情的精確農(nóng)業(yè)。目前，日本產(chǎn)、官、學(xué)合作進(jìn)行的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究主要集中在兩個(gè)方面:一是精確農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)研究，提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的作物生長(zhǎng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，可用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)信息平臺(tái)。二是精確農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究，提供農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能化操作終端。

英國(guó)

政府考核基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)信息化。英國(guó)政府通過(guò)執(zhí)行歐盟的單一補(bǔ)貼政策，把農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出與效益等很好地納入補(bǔ)貼政策的考核指標(biāo)，把農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息化程度作為重要考核指標(biāo)予以支持，督促農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者廣泛利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)信息技術(shù)與生物技術(shù)等新技術(shù)融合，推動(dòng)開(kāi)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、精確化、高效化和自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)發(fā)展、效益提高、收入增加、資源節(jié)約等多重目標(biāo)的均衡發(fā)展。

政府引導(dǎo)、多元市場(chǎng)主體拉動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。英國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要依靠市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行推動(dòng)，政府主要是制定引導(dǎo)政策，采取扶持措施引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，電信運(yùn)營(yíng)商、IT公司等農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要建設(shè)者參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。以政策為指引，以需求為導(dǎo)向，利用市場(chǎng)機(jī)制，按照有償、自愿、效益的原則，鼓勵(lì)各類市場(chǎng)主體開(kāi)展信息技術(shù)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用，大大提高了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)用性、針對(duì)性、可持續(xù)性，能夠較好地滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。

注重涉農(nóng)人員信息化水平的提高。英國(guó)政府十分重視涉農(nóng)人員的信息化技能和知識(shí)的培訓(xùn)與教育，從上世紀(jì)90年代開(kāi)始實(shí)施農(nóng)村教育信息化計(jì)劃。政府制定政策，把信息技術(shù)課列為全國(guó)中小學(xué)必修課程，并擬定了具體考核標(biāo)準(zhǔn)，采取了有效措施加強(qiáng)農(nóng)村信息技術(shù)教師隊(duì)伍建設(shè)，建設(shè)了各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)校和培訓(xùn)中心，開(kāi)展了適宜于農(nóng)村地區(qū)的各種網(wǎng)絡(luò)或者視頻遠(yuǎn)程教育，一些地方政府在教育經(jīng)費(fèi)的投入中要求不低于6%用于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，一些農(nóng)村制定了學(xué)生和計(jì)算機(jī)、圖書(shū)館的具體比例，這些措施有效促進(jìn)了信息化知識(shí)和技術(shù)在農(nóng)村的普及，涉農(nóng)人員的知識(shí)水平得到很大提高，這對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展至關(guān)重要。

以色列

以農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。農(nóng)用土地有效集中和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織化是以色列農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。以色列94.5%的土地為國(guó)家所有，私人土地僅占5.5%。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主要采取較為獨(dú)特的集體農(nóng)場(chǎng)（基布茲）和農(nóng)業(yè)合作社（莫沙夫）兩種形式。應(yīng)運(yùn)而生的是由多家集體農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)業(yè)合作社聯(lián)合組建的區(qū)域合作組織，它使整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有了較高的組織化程度，這些農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體更加關(guān)心并追求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的質(zhì)量和效益，對(duì)應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的愿望更加強(qiáng)烈，并且可以為應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供必要的資金和技術(shù)支撐。

農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新服務(wù)體系支撐農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。高度發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)科技和完善的農(nóng)業(yè)服務(wù)體系是以色列農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不可比擬的優(yōu)勢(shì)。以色列農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的96%靠科技，其高度發(fā)達(dá)和集約化的農(nóng)業(yè)是以強(qiáng)大的農(nóng)業(yè)科研、教育和推廣體系為后盾和支柱的。政府每年用于農(nóng)業(yè)科研與技術(shù)推廣方面的經(jīng)費(fèi)高達(dá)數(shù)億美元，占GDP的比例位居世界前列。目前，以色列已建立一整套由政府部門、科研機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)合作組織緊密配合的農(nóng)業(yè)研究和推廣體系。以色列鼓勵(lì)科研人員和推廣人員結(jié)合自身的專業(yè)特長(zhǎng)，開(kāi)辦或聯(lián)辦私人示范農(nóng)場(chǎng)、科技型開(kāi)發(fā)企業(yè)、推廣型的培訓(xùn)示范基地等。

滴灌推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。滴灌在一般人印象中，就是布設(shè)大量打上微小孔洞管線的一種節(jié)水澆灌方式，但以色列人運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把它做到了極致。以一個(gè)深埋地下的簡(jiǎn)單噴嘴為例，它凝聚了大量的高科技，它由電腦控制，依據(jù)傳感器傳回的土壤數(shù)據(jù)，決定何時(shí)澆水、澆多還是澆少，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅節(jié)約了寶貴的水資源，而且節(jié)約了人力成本。鋪完管線以后，未來(lái)大量農(nóng)田的灌溉將由少數(shù)幾個(gè)農(nóng)民通過(guò)智能設(shè)備來(lái)控制。

中國(guó)

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在五個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用成效明顯：一是在農(nóng)業(yè)資源的精細(xì)監(jiān)測(cè)和調(diào)度方面，利用衛(wèi)星搭載高精度感知設(shè)備，獲取土壤、墑情、水文等精細(xì)農(nóng)業(yè)資源信息，配合農(nóng)業(yè)資源調(diào)度專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策；二是在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理方面，利用傳感器感知技術(shù)、信息融合傳輸技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)測(cè)；三是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)管理方面，應(yīng)用于大田種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、果園生產(chǎn)、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖作業(yè)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化控制和科學(xué)化管理，提高資源利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率；四是在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源方面，通過(guò)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售過(guò)程的全程信息感知、傳輸、融合和處理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“從農(nóng)田到餐桌”的全程追溯，為農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護(hù)航；五是在農(nóng)產(chǎn)品物流方面，利用條形碼技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的采集跟蹤，有效提高農(nóng)產(chǎn)品在倉(cāng)儲(chǔ)和貨運(yùn)中的效率，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)發(fā)展。■