物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)模式在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

姚云飛　吳泰文　何習(xí)佳

物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)模式在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

姚云飛吳泰文何習(xí)佳

（荊楚理工工學(xué)院湖北荊門448000）

智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展在市場(chǎng)中已經(jīng)成了趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)模式的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。文章介紹了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了實(shí)際應(yīng)用問題，并對(duì)未來物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行展望，旨在引導(dǎo)大眾關(guān)注智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，為農(nóng)業(yè)未來發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

智能化；農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)

智慧農(nóng)業(yè)是伴隨互聯(lián)網(wǎng)興起的一種新興的農(nóng)業(yè)概念，智慧農(nóng)業(yè)也稱為智能農(nóng)業(yè)，其集中了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)，依托硬件和軟件設(shè)備實(shí)現(xiàn)了在線管理農(nóng)作物種植與生長，使得農(nóng)產(chǎn)品提高了產(chǎn)量，獲得了較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，符合我國國情和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)律，依據(jù)我國政策要求，智慧農(nóng)業(yè)將在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、經(jīng)營等方面被極大地推進(jìn)與落地，我國部分地區(qū)也已經(jīng)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面進(jìn)行了積極探索，并取得了一定成效。

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 政策方面

現(xiàn)階段，在政府和企事業(yè)單位的大力推動(dòng)下，我國智慧農(nóng)業(yè)取得了一定成效。國家先后出臺(tái)了一系列文件支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，例如《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》《全國農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃（2011 — 2015 ）》等政策。并且，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用得到了國家政策補(bǔ)貼，多個(gè)地區(qū)開展的物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人信息技術(shù)被當(dāng)做試驗(yàn)試點(diǎn)工作，獲得了國家重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)資金的支持。

相較于國內(nèi)，國外的一些國家在智慧農(nóng)業(yè)方面的政策法規(guī)也很到位。例如，美國率先提出“精確農(nóng)業(yè)”構(gòu)想，出臺(tái)了6項(xiàng)與農(nóng)業(yè)信息化相關(guān)的政策法規(guī)；而荷蘭雖然農(nóng)業(yè)資源匱乏、人地分配不足，但是荷蘭對(duì)于農(nóng)業(yè)卻一直堅(jiān)持大額度補(bǔ)貼，用來發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施和農(nóng)業(yè)知識(shí)創(chuàng)新體系。

1.2 技術(shù)方面

除了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，無線傳感器、遠(yuǎn)程監(jiān)控、電子標(biāo)簽、微信二維碼追溯等技術(shù)也日益成熟，并逐步應(yīng)用到了智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)之中，提高了農(nóng)產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值，為加快農(nóng)業(yè)健康發(fā)展注射了動(dòng)力。

為適應(yīng)國家的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，國外一些發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)科技發(fā)展系統(tǒng)主體呈現(xiàn)多樣化。例如，美國的5S技術(shù)居于世界前列，智能化農(nóng)機(jī)技術(shù)幫助農(nóng)場(chǎng)主進(jìn)行精細(xì)化耕作；日本的數(shù)字技術(shù)、傳感技術(shù)創(chuàng)造了“個(gè)性化”的網(wǎng)上農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營新模式。

1.3 應(yīng)用方面

當(dāng)前，智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用主要集中于兩大方向，分別是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)督、物流銷售管理等。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理主要依據(jù)的是國家農(nóng)情變化，并及時(shí)根據(jù)變化修改決策，政府公開的信息資源，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和消費(fèi)者靈活掌握關(guān)鍵信息，從而調(diào)整經(jīng)營方向，以獲得更加穩(wěn)定和靈活的收益。農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)督和物流銷售，主要由農(nóng)業(yè)經(jīng)營者來掌握進(jìn)行，經(jīng)營者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)得到了進(jìn)一步控制。借助于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，農(nóng)業(yè)經(jīng)營者能夠了解農(nóng)產(chǎn)品的物流位置情況以及物流損耗，有助于解決消費(fèi)者的投訴建議，提高效益。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)模式

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近兩年得到了政策的支持性發(fā)展，依托物聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)，農(nóng)業(yè)大棚中安裝了溫度、濕度、pH、光照等各種環(huán)境參數(shù)的傳感器，通過儀器的智能檢測(cè)控制，農(nóng)作物在大棚中能夠得到良好的、適宜的生長環(huán)境。智能大棚中同時(shí)安裝有遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，采用現(xiàn)代的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，農(nóng)業(yè)管理者可以通過手機(jī)、電腦對(duì)大棚環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制，以達(dá)到對(duì)溫室的精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)、豐收，提高效益的目的。

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)模式系統(tǒng)主要有以下3個(gè)。首先是農(nóng)業(yè)專業(yè)的智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)ν寥馈⑺|(zhì)、氣候進(jìn)行分析研究，合理選擇農(nóng)作物進(jìn)行生態(tài)輪作，保護(hù)土壤環(huán)境不被破壞。

其次是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是指通過無線傳感器，智慧大棚系統(tǒng)對(duì)植物生長的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，自動(dòng)分析出農(nóng)作物的種植策略，為不同農(nóng)作物建立不同的生長數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫記錄了作物生長現(xiàn)狀和未來生長趨勢(shì)，能夠在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)提醒管理者，哪個(gè)生長階段需要施肥，哪個(gè)生長階段需要防治何種害蟲等，管理者在接收到信息之后，會(huì)根據(jù)作物生長的實(shí)際情況，對(duì)大棚的整體環(huán)境實(shí)施策略，確保農(nóng)作物可以健康地成長。

最后是農(nóng)產(chǎn)品的安全溯源系統(tǒng)，結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)共同建立了農(nóng)產(chǎn)品溯源云平臺(tái)。該平臺(tái)包含溯源中心、質(zhì)量安全中心和任務(wù)中心三大模塊。農(nóng)產(chǎn)品的生長信息將以二維碼的形式展現(xiàn)給消費(fèi)者，消費(fèi)者可以全覽農(nóng)作物的農(nóng)事過程信息、關(guān)鍵期生長照片、農(nóng)藥化肥用量、環(huán)境數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以及生產(chǎn)企業(yè)信息等。農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)的搭建，能夠讓消費(fèi)者更加直觀地了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和過程，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化和管理數(shù)據(jù)化。

3 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中的問題

3.1 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)不完善

全國各地的農(nóng)業(yè)網(wǎng)站基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)并不兼容，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使用不便捷，難以轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，各地的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也不兼容，限制了各地之間互通數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)共享的可能性。加之很多政府部門數(shù)據(jù)不公開，大部分企事業(yè)單位無法使用最新、最全的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，導(dǎo)致了很多企事業(yè)單位的試驗(yàn)研究進(jìn)展受限。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督管理不完善

目前，國內(nèi)不同城市對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)督管理制度要求不同。例如，在一線發(fā)達(dá)城市，蘋果的測(cè)量指標(biāo)和地級(jí)城市的測(cè)量指標(biāo)不同，蘋果品相要求也不同，自然價(jià)位也有所差別，導(dǎo)致很多農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)流向不統(tǒng)一。很多農(nóng)戶為了使得農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到所謂的高標(biāo)準(zhǔn)，開始大量使用各類農(nóng)藥產(chǎn)品，也造成了農(nóng)產(chǎn)品在口感上有所下降。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品智慧生產(chǎn)管理不完善

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在一定程度上價(jià)格昂貴，很多地區(qū)農(nóng)業(yè)智能大棚的使用不僅受到了資金的限制，還受到地區(qū)小氣候的影響，例如，湖南省整體氣候以濕潤為主，光照的不足，難以使用智慧大棚系統(tǒng)補(bǔ)救，在很大程度上抑制了湖南省智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，只有少數(shù)具有相當(dāng)規(guī)模的農(nóng)業(yè)企業(yè)才有條件使用智慧農(nóng)業(yè)大棚。因此，農(nóng)產(chǎn)品智慧生產(chǎn)的設(shè)備和機(jī)制還是不夠完善。

3.4 農(nóng)產(chǎn)品物流銷售不完善

至今為止，我國的農(nóng)產(chǎn)品仍舊面臨著滯銷的現(xiàn)象，究其原因，一個(gè)是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過剩，另一個(gè)就是生產(chǎn)者與消費(fèi)者信息不對(duì)稱的問題。雖然當(dāng)前的農(nóng)產(chǎn)品電商能夠緩解這種局面，但是電商平臺(tái)眾多，數(shù)據(jù)信息不對(duì)稱，數(shù)據(jù)也不共享，在現(xiàn)有條件下，難以根據(jù)已有信息做出農(nóng)產(chǎn)品物流方面的調(diào)控。

4 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

在國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的進(jìn)一步實(shí)施下，智慧農(nóng)業(yè)將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展趨勢(shì)。首先是數(shù)字農(nóng)業(yè)的持續(xù)推進(jìn)。未來，數(shù)字信息不對(duì)稱、數(shù)據(jù)不共享的問題，將會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下得到相應(yīng)解決，同時(shí)，數(shù)字農(nóng)業(yè)將會(huì)擴(kuò)大使用路徑，數(shù)據(jù)的有效性也將有所保障。其次，農(nóng)業(yè)從業(yè)者的素質(zhì)將會(huì)得到提升。更多的高校畢業(yè)生將會(huì)走到基層農(nóng)業(yè)工作崗位，為國家農(nóng)業(yè)智慧化的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)。新型職業(yè)農(nóng)業(yè)也將取代傳統(tǒng)農(nóng)戶。最后，智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。在硬件設(shè)備和軟件設(shè)備統(tǒng)一的前提下，智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈能夠得到更加充足的發(fā)展，真正將新型技術(shù)應(yīng)用到提高農(nóng)業(yè)效率上來。

5 小結(jié)

智慧農(nóng)業(yè)是國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的產(chǎn)物，我國的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展處于起步階段，發(fā)展方向主要集中于基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的共享，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)帶動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)在以上幾個(gè)方向的長足發(fā)展，為農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)發(fā)展發(fā)揮巨大作用。相信在物聯(lián)網(wǎng)等一系列新興技術(shù)的帶動(dòng)下，智慧農(nóng)業(yè)將會(huì)煥發(fā)出新的勃勃生機(jī)。

[1]艾金龍,馮暉,王歡.淺議智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程?現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2019(6):93-94.

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姚云飛(1999- )，男，湖北天門人，本科在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)信息技術(shù)；吳泰文(1998- )，男，湖北黃岡人，本科在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。

S126

A

2095-1205(2020)03-26-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.03.15