我國農(nóng)業(yè)一直持續(xù)著能源高投入和粗放式經(jīng)營的矛盾，迫切需要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的精細化和實時可控制化操作，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生。通過專用傳感器，可實現(xiàn)感知、傳輸和控制三大作用。

農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專家組日前篩選并向社會發(fā)布了310項成果，這批成果包括了傳感設(shè)備、軟件系統(tǒng)、應(yīng)用模式、市場化解決方案與典型案例，對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用起到了良好的示范作用。

我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著資源緊缺與環(huán)境惡化的約束，面臨著資源高投入和粗放式經(jīng)營的矛盾，迫切需要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測，提高精細化管理水平，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)如何應(yīng)用、發(fā)揮了什么作用？

智慧農(nóng)業(yè)長啥樣

“以前種菜憑經(jīng)驗，容易出現(xiàn)誤判，現(xiàn)在靠儀器，管理更科學了。”在農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程示范點天津靜海生寶農(nóng)民合作社里，幾十個蔬菜大棚的情況“濃縮”在幾臺電腦屏幕上，一張張動態(tài)曲線圖記錄著24小時棚內(nèi)空氣、土壤溫濕度等信息。一旦有需要，還能自動或遠程控制執(zhí)行灌溉、卷簾等操作。合作社理事長顧靖對這套物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很滿意：“設(shè)備安裝后，基地減少了20個人工需求，一年就能節(jié)省人工成本60萬元。”

登錄天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，點開“生產(chǎn)支撐”子平臺，各個物聯(lián)網(wǎng)試點的農(nóng)情信息清晰顯示出來。平臺由天津市與中科院合作研發(fā)，涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市場流通等領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫17個，實現(xiàn)了全市25個基地傳感數(shù)據(jù)的在線采集。“不用到地頭，就能掌握全市聯(lián)網(wǎng)合作社的種養(yǎng)殖情況，為專家技術(shù)指導和決策提供依據(jù)。”天津農(nóng)委市場信息處信息中心主任官宏義說。

2013年初，國務(wù)院下發(fā)文件，提出到2015年實現(xiàn)包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)在多個領(lǐng)域的規(guī)模示范應(yīng)用。此后，農(nóng)業(yè)部在天津、上海、安徽三省市實施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程，三地根據(jù)各自農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特點，在重點領(lǐng)域開展試驗示范，力圖探索形成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可看、可用、可持續(xù)的應(yīng)用模式，在全國范圍內(nèi)分區(qū)分階段推廣。

“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要實現(xiàn)感知、傳輸和控制三大作用。”中國農(nóng)科院信息所所長許世衛(wèi)解釋說，不僅要感知包括水、氣、光等環(huán)境變量，還要感知生物本體。比如，對水稻葉片中的各種營養(yǎng)元素的感知。“如果感知到水稻葉片中葉綠素含量降低，說明缺氮了，就要添加氮肥。而等到肉眼看到葉片發(fā)黃再追肥，就為時已晚。”

農(nóng)業(yè)部市場與經(jīng)濟信息司司長張合成說，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造農(nóng)業(yè)，提升各環(huán)節(jié)智能化程度，有助于實現(xiàn)“環(huán)境可測、生產(chǎn)可控、質(zhì)量可溯”。

產(chǎn)業(yè)瓶頸在哪里

“兩年前，我在以色列看到有葉綠素的檢測傳感器。如今我國企業(yè)已開始破題，在包括葉綠素、葉面溫度等生物本體的檢測傳感器開發(fā)上，開始擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。”農(nóng)業(yè)部副部長余欣榮說，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)取得飛速發(fā)展，應(yīng)用范圍日益廣泛。不過，與工業(yè)、商業(yè)等其他領(lǐng)域相比，還處于起步階段，差距明顯。

國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江說，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模較小，沒有形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，關(guān)鍵技術(shù)和實用化產(chǎn)品有待進一步加強。具體表現(xiàn)是，產(chǎn)品價格比較高，技術(shù)性能需要提升；動植物本體生命信息的感知需要加強；適合農(nóng)村的高通量、低資費通信技術(shù)需要加強；產(chǎn)品量產(chǎn)能力不夠，或者批量生產(chǎn)后，不能馬上賣出去。

資金投入是困擾農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首要問題。在農(nóng)業(yè)整體比較效益低、以小農(nóng)戶分散經(jīng)營為主的情況下，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨資金難題。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副理事長柏斯維認為，試點示范并不代表真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還需要時間。農(nóng)業(yè)是弱勢產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)條件可控性差，這決定了物聯(lián)網(wǎng)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用明顯不同于在工業(yè)等領(lǐng)域，導致了其發(fā)展初期受資金制約嚴重。

一套物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因其核心傳感器的不同、布局規(guī)模不同，價格從一萬元到幾十萬元不等。目前試點區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)項目采用政府補貼、企業(yè)投資的投入辦法，各企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的投入產(chǎn)出比有所不同。顧靖說：“合作社蔬菜大棚物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共投入110萬元，其中政府支持了70萬元，自籌40萬元，預計一年能把自籌的成本收回。”但對企業(yè)來說，這部分成本還是比較高的。

一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還不夠“接地氣”，在滿足農(nóng)民使用需求方面需要繼續(xù)探索。目前，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)多出自高校院所的實驗室，概念性產(chǎn)品多，與農(nóng)業(yè)實際應(yīng)用差異較大。

農(nóng)業(yè)專用傳感器的缺乏也是我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一大瓶頸。目前我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。部分國產(chǎn)傳感器性能不夠穩(wěn)定，經(jīng)常需要校正，而且器材壽命短。

發(fā)展路徑向何方

“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目要以‘測得出、傳得快、算得靈、用得好’為建設(shè)標準，重點在功能設(shè)計、核心技術(shù)、推進機制等方面尋求突破。”張合成說，要強化自主創(chuàng)新，著力突破農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心芯片、軟件等共性技術(shù)，突破智能傳感器等關(guān)鍵技術(shù)，建立健全農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標準體系。

把握農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的特征，要明確發(fā)展路徑的“三全”化。余欣榮說，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是一個包含自然、社會、經(jīng)濟和人類活動的龐大復雜系統(tǒng)。只有堅持全要素、全過程和全系統(tǒng)的“三全”化發(fā)展路徑，充分考慮全生育期、全產(chǎn)業(yè)鏈、全關(guān)聯(lián)因素，才能推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)科學發(fā)展。

與其他領(lǐng)域相比，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具有需求迫切、受益人數(shù)多的特點，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；潭炔桓?、生產(chǎn)經(jīng)營主體自身投入能力弱，需要政府加強資金支持力度，對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用給予一定比例補貼，刺激生產(chǎn)經(jīng)營主體應(yīng)用的積極性。而在加強外部“輸血”的同時，增強農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的“造血”功能，成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能否持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

余欣榮表示，政府不可能對發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)包打天下，唱獨角戲。光靠財政資金是不可持續(xù)的，關(guān)鍵要依靠企業(yè)的力量。要加強機制創(chuàng)新，鼓勵支持有關(guān)科研單位和企業(yè)參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作，加快形成政企合作、市場化運行的推進機制。同時，要更好發(fā)揮政府的支持引領(lǐng)作用，為企業(yè)創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境，讓企業(yè)有利可圖。

面向需求是解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展難題的關(guān)鍵，不接地氣是沒有前途的。“要力求方便實用和傻瓜化”，在中國農(nóng)業(yè)大學宜興農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究中心，負責人李道亮教授表示，以宜興農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖示范5年的經(jīng)驗為例，從實驗室概念型產(chǎn)品到最終成熟的應(yīng)用系統(tǒng)，一共研發(fā)了三代產(chǎn)品，“電路、通信、模型”三大模塊總計改進了上百次，大部分都是為適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境特點和農(nóng)民操作簡便要求而進行的改進。

據(jù)了解，農(nóng)業(yè)部正在積極謀劃，爭取在財政支持下啟動“益農(nóng)計劃”，系統(tǒng)推進全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息化與信息服務(wù)體系建設(shè)。同時，正在研究建立農(nóng)業(yè)信息補貼制度，加快推動將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品和裝備納入農(nóng)機購置補貼目錄，以此鼓勵電信運營商、IT涉農(nóng)企業(yè)、科研院校等社會力量的積極性，逐步形成政府引導下的投資主體多元化、運行維護市場化，合力推進農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

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