大數據時代茶園管理的智能發展

劉航宇，王 綺

（長春大學 管理學院，吉林 長春 130022）

在商品市場中，消費者對茶葉品質安全要求不斷提升，因此構建科技集成的管理平臺成為茶園管理的重中之重。而隨著大數據技術的快速發展，將先進的技術手段應用到茶樹育種、栽培、管理、采摘、銷售等環節中，能夠完成對茶葉品質安全的監控，從而達到精細化管理的目的。但是，在茶園智能管理的過程中，很多管理系統的功能不完善，智能檢測和監督力度不足，造成全新技術手段的應用還難以達到標準化和高品質管理的目標。對此，有必要分析茶園智能管理現狀，探索大數據時代背景下茶園管理智能發展的路徑，促進全新智能手段在茶園中的應用。

1 大數據時代茶園智能管理的優勢

由于茶園多建設在山區，有著分布廣、面積大的特點，傳統依靠人工管理的方式，不但需要投入大量的人力和物力成本，粗放式的管理模式也不利于對茶葉生長環境信息的監控，造成茶葉栽培、種植、采摘、病蟲害防治等工作開展質量難以提升。而大數據時代，物聯網技術、智能檢測、傳感器技術的快速發展，可以有效優化茶園智能管理，管理人員能夠通過無線數據、無線通訊、信息傳感等技術，在茶園內部建立起實時監控的網絡，實現對茶園各類參數的監控和管理。因此，我國大多數茶園開始進行質量安全管控，很多茶葉種植和生產園區建立智能管理系統，實時監控茶園的光照、土壤養分、病蟲害情況等，并根據茶樹生長參數，遠程操控和調節茶園的濕度、溫度、光照強度，保障茶樹生長發育，茶園內外部環境符合相應的要求和標準。而在管理系統中，茶葉種植全過程信息能夠追溯，不但方便茶樹病蟲害智能診斷和預測，還能夠使茶樹的施肥時間和濃度更為合理，茶葉的修剪和采摘時間更為準確，全面提升茶葉生產的質量。

與此同時，茶園中安裝的可視系統，可方便消費者在網絡平臺中了解茶樹的生產情況，并領略茶園的風光，帶給消費者全新的消費體驗。有著特殊需求的消費者，還能夠在網絡平臺上定制茶制品，借助電子商務平臺完成商品的直銷，為茶葉產品的銷售提供新的空間，也利用全新的營銷模式，提升茶葉生產和銷售的質量。

2 大數據時代茶園管理智能發展現存問題

2.1 智能管理平臺功能不完善，茶園精準管理難度較大

大數據時代，我國茶園信息平臺覆蓋率逐步提升，很多茶園引入全新的信息技術，搭建智能控制網絡，完成對茶園的智能監控。但是分析具體的管理效果，發現很多管理平臺功能不完善，茶園管理質量難以提升。而分析問題出現的原因，主要是我國沒有針對智能管理設置統一的標準，很多茶園管理平臺功能不完善，茶園個性化的問題得不到解決，容易出現茶園檢測不到位、智能控制效果差、信息處理不全面的問題。與一般的農業信息管理平臺相比較，茶園管理平臺除基礎的查詢、聲音、控制的操作板塊外，還需要利用監控系統、移動通信網絡、App軟件，隨時觀看茶園環境參數變化，以便做出正確的管理決策[1]。但是，很多茶園不能根據實際的情況，展開管理平臺規劃設計，造成管理系統的功能和優勢難以全面發揮。例如，很多分布在山區的茶園，處在地勢高低懸殊、地形復雜、氣候差別大的區域，茶園和茶樹生長參數的采集，需要在茶園內安裝傳感器、監控設備等。但是，復雜的環境使傳感器和監控設備的配備存在一定的難度。很多攝像頭和傳感器分布密度較大，造成傳感器輻射范圍較小，獲取的參數信息準確性降低。而管理人員不能對茶樹生長情況進行實時監控和跟蹤，造成茶園在出現問題時，不能采取相應的處理措施，造成茶園管理難以達到精細化管理的要求。

2.2 終端設備配置不完善，存在安全風險

茶園智能管理系統主要涉及到信息處理技術、傳感器技術、網絡技術，控制技術等，技術的運行需要茶園配置完善的終端設備。但是目前，可用于茶園管理的終端設備靈敏度不高、設備的功能不夠完善，且缺少性價比較高的產品，使茶園智能管理的成本不斷增加。特別是處在復雜環境和氣候的茶園，遠程調控設備對濕度、溫度、光照等環境因素的調控能力不足，造成很多參數變化難以快速獲取，茶園配備的調控設備，難以完成對茶園環境的監管和調控。

部分茶園配備的智能管理系統忽視安全防控，在茶園對外提供服務時，容易在接入其他網絡的過程中，出現信息泄漏等安全風險。而缺少對網絡風險的管控，管理人員自身的安全防控能力不足，使系統被黑客入侵，很多重要的數據被攔截、破壞、篡改，嚴重威脅著茶園信息平臺的安全性。很多茶園忽視對網絡管理系統的維護，造成很多風險難以快速識別，風險的影響范圍擴大，進一步降低茶園管理的質量[2]。

2.3 缺少大數據管理人才

大數據時代茶園建立全新的智能管理系統，不但需要完善相應的配套設施，還需要高素質的管理人員，對新的管理系統進行操控，完成對各類數據的分析、處理、儲存、應用，并作出正確的判斷，落實科學的管理決策。此外，智能管理系統的后期維護和保養也至關重要，需要大量的管理人才作為支撐，推動茶園智能化、高效化、科學化、自動化的管理。但是現實情況是，農村勞動力向城市轉移，使參與農業生產的管理人員科學素質不高，很多農民自身的知識水平不高，對全新科學技術的接納能力不足，使茶園在建設智能管理系統時，容易受到一定的阻礙。部分茶葉產業利潤率不高，茶園內部的管理工作對高素質的人才缺少吸引力，使茶園管理工作缺少人才支撐，出現管控人員匱乏的問題[3]。此外，大部分茶園都遠離城市，分布于山區和丘陵上，而茶園的商業特性，造成茶園管理人員隊伍穩定性不足，偏遠地區的茶園管理人員相對匱乏，阻礙茶園管理智能化的建設，也進一步降低茶園管理時效性。

3 大數據時代茶園管理的智能發展對策

3.1 以人工智能技術為依托，開發茶園動態監測系統

在大數據時代推進茶園管理智能化發展，可通過依托人工智能技術，借助物聯網、互聯網以及信息技術手段，搭建可視化、動態化、實時化的茶園管理平臺，完善平臺中的各項系統功能。借助人工智能技術實現對茶園內部情況、各個環節全程化監管，對于有效提升茶園管理效率和水平，有效避免各種風險問題具有重要作用。一方面，借助物聯網技術開發環境監測系統，無需工作人員守候在茶園內，便可通過該系統實現對茶園內部環境實時監控。同時，GIS技術的應用還可為管護人員實時觀察茶樹生長情況提供便利，管護人員打開電腦顯示屏后，連接好GIS技術接口，便會在顯示屏中呈現出茶園內部實際情況。通過點擊鼠標便可放大屏幕，認真檢查每一棵茶樹的生長情況，近距離監測茶樹健康，了解該茶樹某個部位是否有遭受蟲害、病害、土壤是否濕潤以及二氧化碳濃度如何等等。借助環境監測系統，及時、精準、有效勘測出有被害蟲侵害的茶樹及數量，并詳細記錄一天或一個月內影響茶樹生長的主要數據。系統會自動生成數據統計圖，通過后臺發送給茶園管護人員，以便于管護人員根據數據變化情況，準確把握茶園內部各個茶樹的每個成長階段及具體健康狀況[4]。并依據實際情況精準調節施肥量、灌溉率、噴抗蟲藥等養護方案，使每顆茶樹的健康狀況都得到科學監測，收獲的茶葉品質自然也會更加優質。另一方面，開發茶園氣象監測系統，合理選擇茶園具體區域或地塊，根據該區域內的茶園具體情況設置氣象監測系統，通過氣象傳感器實時顯示和記錄該區域內的空氣濕度、溫度、風級等具體數據信息，通過后臺進行可視化顯示。茶園管理人員通過登錄氣象監測系統后臺，便可查看、獲取目前的茶園積溫、累計降水、溫度等具體情況。并與歷年數據進行分析對比，了解茶樹歷年生長態勢，科學預測當年茶葉產量。再根據氣象預警，及時做好凍害、熱害、春害等災害預防、治理工作，為提高茶樹產量奠定重要保障。

3.2 以智能等級保護為標準，加強茶園管理平臺安全建設

由于互聯網平臺中存在各種潛在風險因素，如病毒、黑客、系統漏洞等等，若是不加以嚴格管控，極有可能會導致茶園管理平臺無法正常運行，甚至會造成平臺中的各種數據信息、文件泄露、破損，造成無法預估的影響。因此，為更好地推進茶園管理智能化發展，應堅持以智能等級保護為標準，加強茶園管理平臺安全建設，加大安全保護，保障系統正常運行。首先，在茶園管理職能平臺研發初期階段，需明確要求要嚴格按照《中華人民共和國計算機信息系統安全保護條例》相關要求，科學確定對應安全等級[5]。在平臺建設完成后，需對其安全等級進行嚴格測試，保證平臺建設符合安全標準，從源頭上保證平臺安全性。其次，完善平臺中的配套網絡安全技術，適當引入防火墻技術、入侵檢測技術、病毒查殺以及防御技術，在對外傳送茶園系統重要數據時，要有VPN作為保障，并做好數據備份，從而保障信息安全。

3.3 以大數據技術為支撐，開發專門的智慧茶園管理系統

以大數據技術為支撐，開發專門的智慧茶園管理系統，對于實現對智慧茶園全方位的精準控制，助力茶園高質量可持續發展具有重要作用。為此，茶園管理人員應高度重視智慧管理系統建設，明確認識到，智慧茶園管理系統是有機連接智慧茶園監測模塊、大數據采集模塊以及云計算調控模塊等多模塊一體化的智能管控系統，對于實現對茶園內部統一管理，提升茶園智能監測、智能顯示以及遠程控制能力具有一定幫助[6]。首先，積極開發智慧茶園管理系統，借助各種高清監控、傳感器、計算機等智能設備與平臺，利用大數據分析處理技術，深入各大平臺整合、收集各種茶園數據信息，并將其傳輸到大數據處理平臺層，進行層層篩選、分析，提煉出具有應用價值的數據信息，再通過以云計算為基礎的終端應用層，獲取相關數據信息，精準把控茶園具體情況，實現對茶園調空模塊的遠程控制與實時把控。其次，為更好地發揮該系統應用作用和價值，還有重視加強智慧茶園管理系統中的軟件設計與開發，比如，開發基于Spring Cloud智慧茶園語言管理平臺，完善該平臺中的茶樹生長環境監測、視頻監控、水肥藥一體化調控、茶葉質量追溯、茶樹生長過程綜合管理等五個子平臺。通過開發、完善這五個子平臺，能夠真正發揮智慧茶園管理系統開發價值。其次，做好智慧茶園建設的頂層設計，把握建設發展大方向，堅持與時俱進，把握大數據時代發展趨勢，推動智慧茶園與時俱進更新。在具體實踐中，可通過在智慧茶園管理系統中集成包括但不限于茶園水費自動灌溉系統、茶園無人機飛防技術、茶園防霜防凍設施以及茶園軌道運輸機等智能調控模塊。通過各種智能模塊合理搭配，搭建功能完善、覆蓋全面、應用高效的智慧茶園管理系統平臺，助推智慧茶園建設與發展。此外，還可通過借助大數據分析處理技術，對智慧茶園管理系統中的不同種類茶葉形狀、圖片、特點、種植要求、生長特征以及水肥需求等進行合理劃分，分類儲存和管理。有助于管理人員通過該平臺便可獲取茶葉生長圖片及詳細信息，了解個茶葉具體特征。并通過后臺茶葉病害圖片識別系統，精準識別茶園茶葉病害類別、掌握茶葉生長態式，為茶園豐產提供重要保障。

3.4 以茶園智能化管理為目的，加強智慧型管理隊伍建設

茶葉作為我國傳統農業種類，雖然在國內外獲得飛速發展，并具有一定的知名度和影響力，但由于我國傳統茶葉農業技術化水平普遍較低，加上對茶葉產品深加工不足，導致茶葉產業利潤率普遍較低。故而導致大多數茶企業在經營發展過程中，普遍將資金、資源投入到經營發展、技術研究當中，忽略了專業人才引進和建設，導致茶園管理人才隊伍建設相對陳舊、落后，人才普遍缺乏專業、良好的智能管理技術應用能力與知識儲備，在一定程度上阻礙著茶園管理智能化發展[7]。為此，必須要積極轉變茶園傳統管理理念，樹立以人為本發展觀，明確認識到組建一支專業化、高技術、高水平的茶園管理人才隊伍，對于助推茶園管理智能化、信息化建設，提升管理實效所起到的重要作用。并積極采取“內培外引”措施，加大在職人員專業技能培訓，加強優秀人才引進，努力構建一支專業水平高、人員穩定、計算機技術應用能力與知識水平較高，具有良好大數據思維與信息素養的茶園管理隊伍，為推進茶園智能化管理提供重要保障。一方面，針對在職人員建立常態化培訓機制，定期更新培訓內容，除了要傳授專業的茶園管理技能、知識、辦法及職業素養，還需要注重培訓茶園管理人員大數據技術應用、信息素養、智能茶園系統建設能力。不斷提高茶園管理者大數據應用能力，使之能夠善于借助各種先進技術手段，加強智能茶園管理平臺建設，有效提升茶園管理智能化水平。另一方面，加大資金投入力度，加強優秀人才引進，積極聘請復合型、應用型茶園管理人才，為現有茶園管理隊伍注入新鮮血液，實現以新帶舊、以新促舊，帶動茶園管理工作改革創新開展。

4 結語

大數據時代，將全新的智能技術應用到茶園精細化管理中，不但能夠完成對茶園環境的管控，還能減少茶園管理投入，提升茶園管理的整體質量?，F階段，我國很多茶園都建立了信息化管理平臺，借助信息技術完成對各類信息的快速處理。但是，很多茶園考慮運行成本，所建設的管理平臺功能不全面，配備的相應設備設施不完善，難以對茶園展開全面監控，很多茶樹的生長參數不準確，降低茶園管理的整體效率，難以滿足茶園智能化管理的現實需求。對此，以人工智能技術為依托，需要搭建可視化管理平臺，并開發智慧管理系統，提升茶園管理的精細化程度。同時，對茶園進行智能等級保護，針對茶葉生產過程中出現的問題，快速地推出科學化的管理決策，使茶園生長環境更為穩定，茶園管理的可靠性和穩定性隨之提高。