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農(nóng)、林、牧、漁4大基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)項目均對智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展有自己不同的需求,智慧農(nóng)業(yè)在這4個方向上也各有針對性的發(fā)展,其發(fā)展?jié)摿薮螅?]。被調(diào)研企業(yè)和個人對智慧農(nóng)業(yè)大都有初步的了解,有95%的認為智慧化應(yīng)用在包括流量自動控制水利灌溉、節(jié)省水資源、農(nóng)田精準施肥設(shè)備、農(nóng)用機械遠程控制、農(nóng)用機械工作情況監(jiān)測等15項中非常有用,彰顯了未來智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2發(fā)展對策
對比國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展情況不難發(fā)現(xiàn),我國在智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展方面仍然處于起步階段,目前國內(nèi)更多的是示范工程和項目,還缺少能夠形成產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用項目。另外,在技術(shù)和標準方面,缺少統(tǒng)一的協(xié)議和標準。結(jié)合調(diào)研和國外智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)情況,對寧波市智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提出4個方面的戰(zhàn)略與政策建議。
2.1加大政府宏觀調(diào)控,制定智慧農(nóng)業(yè)政策
2.1.1政府規(guī)劃制定,相關(guān)部門全員參與建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)建議加強智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究和宏觀指導(dǎo),大力推進智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣和應(yīng)用過程中重要問題的研究和政策制定,強化政府對智慧農(nóng)業(yè)工作的宏觀指導(dǎo),加強部門聯(lián)動機制。由市發(fā)改委牽頭,聯(lián)合財政局、城管局、經(jīng)信委、科技局、農(nóng)業(yè)局、林業(yè)局、水利局、商務(wù)局、國土資源局、環(huán)保局、農(nóng)機站及其他區(qū)縣有關(guān)部門,進行統(tǒng)一規(guī)劃,形成區(qū)劃、規(guī)劃、計劃和農(nóng)業(yè)合同“三劃一同”的協(xié)同創(chuàng)新體系[8]。整合突出問題,減少重復(fù)投資。
2.1.2加大政府對農(nóng)業(yè)科技的財政投入力度當前在農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益不高、農(nóng)民收入水平較低、農(nóng)業(yè)信息化市場化運作還不完善的情況下,迫切需要政府應(yīng)用政策和影響2大優(yōu)勢加大投入力度,統(tǒng)籌安排和長效規(guī)劃,重點支持農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,鼓勵社會資本和企業(yè)資本積極參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和建設(shè)工作。
2.1.3相關(guān)部門根據(jù)自身工作,制定分系統(tǒng)政策建議由市經(jīng)信委牽頭,依據(jù)市政府制定智慧城市中的建設(shè)寧波農(nóng)業(yè)的政策,會同其他各個市屬部門,根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分工,制定分系統(tǒng)政策和方針。如農(nóng)業(yè)局根據(jù)建設(shè)計劃,針對智慧農(nóng)業(yè)育種/育苗、農(nóng)業(yè)病蟲監(jiān)控等方面內(nèi)容,制定平臺建設(shè)總體設(shè)計方案,分項目實施計劃和項目經(jīng)費等政策。
2.2推進農(nóng)業(yè)信息建設(shè),架構(gòu)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,智慧農(nóng)業(yè)整體架構(gòu)包括信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、終端交互和后臺系統(tǒng)4大部分[9-10](圖1)。搭建農(nóng)業(yè)現(xiàn)場信息采集和控制平臺。這個平臺涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中各種信息的采集,以及控制信息的接收和執(zhí)行。可以通過各類傳感設(shè)備采集農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的各類信息,主要有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息如溫/濕度,水環(huán)境等。搭建廣域通信平臺。利用有線和無線技術(shù),使智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中各個模塊、子系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接。可以利用互聯(lián)網(wǎng)“無所不達”的通達性,通過互聯(lián)網(wǎng)和智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用進行交互,通過有線和無線技術(shù)獲取實時信息。搭建智慧農(nóng)業(yè)云平臺。這部分相當于整個智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的“大腦”,主要負責(zé)整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理,規(guī)則的制定,以及整個系統(tǒng)的管理等。該云平臺包含的模塊很多,不同的應(yīng)用對模塊功能有不同的需求。積極推廣便捷終端。用戶終端及顯示部分是用戶與智慧農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)之間的接口,是用戶對智慧農(nóng)業(yè)的實際應(yīng)用。目前用戶訪問的硬件設(shè)備有個人計算機、智能手機、平板電腦等,軟件主要有基于瀏覽器訪問和基于客戶端訪問2種。
2.3扶植智慧農(nóng)業(yè)推廣,發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈式策略盡管采用信息化技術(shù)來改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從而發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已成為寧波市乃至全國農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的重要戰(zhàn)略,但在技術(shù)應(yīng)用和項目實施過程中,發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)仍然面臨眾多的挑戰(zhàn),主要來自網(wǎng)絡(luò)、終端、應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)鏈的各方面。如運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限、各行業(yè)以及國家標準的缺乏、對行業(yè)的理解能力不深、業(yè)務(wù)應(yīng)用簡單易用需求和產(chǎn)品的可靠性與實用性需求不能得到滿足等問題。政府應(yīng)加大扶植智慧農(nóng)業(yè)宣傳和推廣力度,建議從產(chǎn)品策略、技術(shù)策略、平臺策略和示范建設(shè)這4個方面形成鏈式的產(chǎn)業(yè)策略來建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)。
2.4突破核心關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)智慧技術(shù)體系從我國農(nóng)業(yè)智慧化的發(fā)展趨勢來看,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水、土、氣正在被全面感知,以3G、IPv6為代表的通信技術(shù)的發(fā)展將使得農(nóng)業(yè)信息感知以無縫、迅捷的方式進行傳遞,以云計算和云服務(wù)為代表的信息處理技術(shù)將使得各類農(nóng)業(yè)信息處理更加智慧化[11]。寧波市應(yīng)在全國農(nóng)業(yè)智慧化的萌芽時期集中力量加強攻關(guān),突破智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)和重大共性關(guān)鍵技術(shù),支持研發(fā)符合農(nóng)業(yè)不同應(yīng)用目標的高可靠、低成本、適合惡劣環(huán)境的智慧農(nóng)業(yè)專用傳感器,解決智慧農(nóng)業(yè)組織網(wǎng)絡(luò)和農(nóng)業(yè)智慧化感知節(jié)點合理部署等共性問題,同時要建立符合寧波甚至全國農(nóng)業(yè)智慧化的技術(shù)體系,為智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品系統(tǒng)集成、批量生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
2.4.1搭建智慧網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用的原則,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可分成感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層是讓物品對話的先決條件,采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),包括各類物理量、身份標識、情景信息、音頻、視頻等數(shù)據(jù),實現(xiàn)“物”的識別。傳輸層具有完成大范圍的信息傳輸與廣泛互聯(lián)的功能,使得物品在全球范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離、大范圍的通信。處理層通過云計算、數(shù)據(jù)挖掘、知識本體、模式識別,預(yù)測等智能信息處理平臺,實現(xiàn)信息技術(shù)與行業(yè)的深度融合,完成物品信息的匯總、協(xié)同、共享、互通、分析、預(yù)測、決策等功能。應(yīng)用層是農(nóng)業(yè)智慧化網(wǎng)絡(luò)體系中的最高層,是面向終端用戶的,可以根據(jù)用戶需求搭建不同的操作平臺,促進農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全。
2.4.2建立農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)體系農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)體系主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對象個體識別、農(nóng)業(yè)空間信息、動植物生理信息感知等內(nèi)容。
2.4.3建立農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)體系農(nóng)業(yè)信息傳輸系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),包括信息采集中短距離信息傳輸,信息采集后長距離信息傳輸和信息接收后信息傳播等部分,大多數(shù)的傳感網(wǎng)應(yīng)用僅僅是獨立的應(yīng)用系統(tǒng),相互之間沒有關(guān)聯(lián)和交互。所以必須實現(xiàn)融合,打破這種孤立的形態(tài),形成新一代智慧網(wǎng)。信息網(wǎng)應(yīng)能提供如下管理能力:網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、移動性管理、服務(wù)質(zhì)量管理、安全性管理、位置服務(wù)、認證鑒定、計費能力等[11]。
2.4.4建立農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)體系單項信息技術(shù)往往不能滿足農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的需求,隨著數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)模擬、人工智能、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)及遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)等單項技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟,各種信息技術(shù)的組合與集成越來越受到關(guān)注,建立農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)體系也成為可能。農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要分為3個層次,即數(shù)據(jù)層、支撐層和應(yīng)用服務(wù)層。本文來自于《浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)》雜志。浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志簡介詳見
3小結(jié)
分類推進特色小鎮(zhèn)智慧化建設(shè)
張娛認為,在特色小鎮(zhèn)的智慧化建設(shè)過程中,要結(jié)合不同地區(qū)的實際情況進行城鎮(zhèn)診斷,有針對性的分類推進小城鎮(zhèn)智慧化建設(shè),全方位判斷城鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀。她介紹說,我國幅員遼闊,談特色小鎮(zhèn)智慧化建設(shè),首先要明確目前我國不同區(qū)域的小城鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀。她認為,東南沿海的部分小城鎮(zhèn)已經(jīng)發(fā)展為小城市,多數(shù)面臨著現(xiàn)行城鎮(zhèn)管理體制的束縛和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn);而中部地區(qū)絕大部分小鎮(zhèn)缺乏產(chǎn)業(yè)支撐,無法有效吸納農(nóng)村勞動力就業(yè),存在著發(fā)展動力不足的問題。有的城鎮(zhèn)甚至經(jīng)濟尚未充分發(fā)展,就已經(jīng)面臨資源枯竭、生態(tài)惡化的問題,需要選擇一條可持續(xù)發(fā)展的路徑優(yōu)化當前狀況;而西部和東北地區(qū)部分小城鎮(zhèn)正在萎縮,尤其是一些資源型強鎮(zhèn),這固然有地區(qū)整體經(jīng)濟形勢的因素,但與過去10年資源價格一路攀升導(dǎo)致收入暴漲,資源消耗型發(fā)展方式使這些地區(qū)產(chǎn)生了一批“強鎮(zhèn)”,房地產(chǎn)畸型、空城鬼城頻出、過度福利化等一系列問題,導(dǎo)致目前這些城鎮(zhèn)在苦苦地掙扎,已無法發(fā)展,更何談持續(xù)。
中國城市科學(xué)研究會于2016年深入考察了位于四川省汶川縣南部的水磨古鎮(zhèn)。據(jù)張娛介紹,水磨古鎮(zhèn)是一個典型的中部小鎮(zhèn),作為特色小鎮(zhèn)建設(shè)的先行地區(qū)之一,在特色小鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)過程中,找準了自身的發(fā)展定位和產(chǎn)業(yè)定位,歷經(jīng)了殘酷的汶川地震后,災(zāi)后重建的禪壽老街、壽西湖、羌城等三大核心區(qū)域,在城鎮(zhèn)風(fēng)貌、基礎(chǔ)設(shè)施等方面已處于區(qū)域領(lǐng)先水平,該區(qū)域也將作為特色小鎮(zhèn)建設(shè)的主要承載區(qū)。經(jīng)過實地調(diào)研與現(xiàn)場勘查,從各個不同領(lǐng)域的專家反映的情況來看,水磨古鎮(zhèn)目前的整體規(guī)劃建設(shè)情況良好。
科學(xué)實用地推進智慧小鎮(zhèn)規(guī)劃
在談及如何科學(xué)實用地推進智慧小鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)工作時,張娛認為,第一,要有科學(xué)實用的頂層設(shè)計。智慧小鎮(zhèn)是復(fù)雜的城鎮(zhèn)系統(tǒng),只有進行科學(xué)的規(guī)劃,找準思路和切入點,才能從全局的視角出發(fā),對整個架構(gòu)的各個方面、各個層次、各種參與力量、各種正面的促進因素和負面的限制因素進行統(tǒng)籌考慮;第二,要根據(jù)城鎮(zhèn)的實際問題建立面向場景的智慧應(yīng)用。在智慧小鎮(zhèn)的建設(shè)過程中要著重樹立面向場景的、微小的、能解決實際問題的智慧應(yīng)用。通過實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息資源共享與交換,以數(shù)據(jù)獲取和整合為核心,推動各職能部門基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理;第三,要開展信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。信息化基礎(chǔ)設(shè)施是智慧小鎮(zhèn)建設(shè)的關(guān)鍵,是核心問題。只有本著適度超前的原則,優(yōu)先建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)、感知網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施,以及覆蓋整個城鎮(zhèn)的便民服務(wù)終端網(wǎng)絡(luò),才能最大程度地保證未來各個重點項目建設(shè)的需要;第四,優(yōu)先投資公共基礎(chǔ)平臺建設(shè)。借助智慧小鎮(zhèn)的建設(shè)機遇,以現(xiàn)有的信息系統(tǒng)與資源為基礎(chǔ),統(tǒng)籌規(guī)劃,推進統(tǒng)一的信息支撐平臺建設(shè),使業(yè)務(wù)應(yīng)用部門只關(guān)注與業(yè)務(wù)相關(guān)的信息化建設(shè)內(nèi)容,能夠快速開發(fā)多種業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺。同時,通過公共平臺支撐,為小城鎮(zhèn)的企業(yè)減少運營成本,輔助小城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大;第五,要重視標準規(guī)范與“區(qū)域數(shù)據(jù)一體化”建設(shè)。在小城鎮(zhèn)的智慧化建設(shè)過程中,要盡量把城鎮(zhèn)的信息化建設(shè)穩(wěn)妥地安排到區(qū)域一體化建設(shè)中去,盡量與上級政府協(xié)調(diào)開展工作,避免走盲目建設(shè)之路,謹防信息孤島的產(chǎn)生。
“小城鎮(zhèn)的智慧化建設(shè)應(yīng)該著力提升標準規(guī)范建設(shè)與應(yīng)用,吸收其他城市智慧化建設(shè)過程中的先進經(jīng)驗,避免走大城市發(fā)展過程中走過的彎路,提升建設(shè)質(zhì)量與標準化水平,與周邊的縣鎮(zhèn)、城市保持一致性。”張娛說,她認為,在信息化建設(shè)領(lǐng)域,重視標準規(guī)范的建設(shè),可以有效回避信息孤島的產(chǎn)生。數(shù)據(jù)庫的變更是一件漫長而又痛苦的過程,所以標準規(guī)范的建設(shè)應(yīng)用工作就顯得愈發(fā)重要。
張娛從實施角度分析了農(nóng)村信息化發(fā)展狀況。在她眼中,小城鎮(zhèn)的信息區(qū)域數(shù)據(jù)一體化發(fā)展就是要加快實施“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行動,加強物聯(lián)網(wǎng)、智能裝備的推廣應(yīng)用,推進信息終端進村入戶,提升農(nóng)民手機應(yīng)用能力,力爭到2020年,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)應(yīng)用率、農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)普及率、村級信息服務(wù)站覆蓋率有顯著提升。除此之外,還要建設(shè)全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)查分析系統(tǒng),定期重要農(nóng)產(chǎn)品供求信息,基本建成集數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、和服務(wù)于一體的國家數(shù)據(jù)云平臺。加強農(nóng)業(yè)遙感基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建立重要農(nóng)業(yè)資源臺賬制度,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)必須與大宗商品期貨交易、匯市交易結(jié)合起來,以幫助農(nóng)民規(guī)避市場價格風(fēng)險與匯率波動風(fēng)險,實現(xiàn)增產(chǎn)增收。
助力特色產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展
在記者采訪過程中,張娛多次強調(diào)智慧小鎮(zhèn)的大力推進會助力特色產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。經(jīng)過長期調(diào)查研究,她提出,始終要把產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為智慧小鎮(zhèn)建設(shè)的核心與基礎(chǔ)工作來抓。經(jīng)過對四川省汶川縣南部水磨古鎮(zhèn)的深入調(diào)研后,她認為,首先,可以通過智慧小鎮(zhèn)的建設(shè),加強產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的開源節(jié)流、集約發(fā)展;其次,智慧小鎮(zhèn)的建設(shè)可以有效提升當?shù)氐膮^(qū)位優(yōu)勢,推動旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展;第三,小鎮(zhèn)的智慧化建設(shè)能有效帶動當?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。她向記者舉例說,水磨古鎮(zhèn)的智慧化建設(shè)對當?shù)卦挟a(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了很大的推進作用。水磨古鎮(zhèn)位于成渝經(jīng)濟圈內(nèi),來這里旅游的多為自駕游,很快就能開車回成都、重慶,所以沒有留下來做康養(yǎng)項目的心理驅(qū)動力,且其周邊以康養(yǎng)為主題的小鎮(zhèn)非常多,競爭也很激烈。在智慧小鎮(zhèn)建設(shè)過程中,可以合理地利用團購網(wǎng)站、旅游網(wǎng)站等一些互聯(lián)網(wǎng)手段,吸引前來旅游的游客做進一步的消費和體驗。
再有,水磨古鎮(zhèn)的康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)資源過于分散,初來小鎮(zhèn)的人難以找到這些旅游資源,無形中降低了這里的競爭力。張娛認為這個問題非常嚴峻,不是僅使用智慧化手段就可以解決的,要從城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)布局、規(guī)劃建設(shè)等多方面加以改進。但合理地應(yīng)用智慧化手段,可以有效解決目前面臨的一些實際問題。比如,打造“小鎮(zhèn)會客廳”對現(xiàn)有資源進行集中展示,引導(dǎo)前來旅游觀光的游客更好地體驗小鎮(zhèn)的康養(yǎng)服務(wù);增強遠程醫(yī)療服務(wù)項目的建設(shè)力度,有效地彌補康養(yǎng)小鎮(zhèn)醫(yī)療設(shè)施供給不足的現(xiàn)狀等。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧農(nóng)業(yè);應(yīng)用模式
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A
1 引言
隨著當今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也越來越多了,我國農(nóng)業(yè)也開始從粗放型農(nóng)業(yè)逐步向智慧型農(nóng)業(yè)邁進。“智慧農(nóng)業(yè)”是信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中的具體實踐和應(yīng)用,是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài);物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展“智慧農(nóng)業(yè)”的核心。探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,將極大促進農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南來說,更是一個大的發(fā)展機遇。
2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、傳輸層和應(yīng)用層三層。感知層的主要功能是識別物體和采取信息,它主要應(yīng)用了傳感器、RFID、GPS以及RS 技術(shù)等,完成信息的收集、信息簡單處理以及信息向傳輸層的發(fā)送。傳輸層負責(zé)處理感知層傳來的信息及信息的遠距離傳輸,它位于整個體系結(jié)構(gòu)的中間層,是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞;其中運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)、互聯(lián)網(wǎng)、ZigBee 技術(shù)等。應(yīng)用層主要負責(zé)服務(wù)及應(yīng)用,它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù),通過它們將海量數(shù)據(jù)分類、整理、計算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
“智慧農(nóng)業(yè)”是“感知中國”、“美麗中國”理念在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應(yīng)用,指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等信息化技術(shù)實現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、通信設(shè)備和信息化設(shè)施,使農(nóng)業(yè)和諧發(fā)展,實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是“智慧農(nóng)業(yè)”智能化和精細化生產(chǎn)、管理、決策的技術(shù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用——建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)已成為各地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型、步入農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
3 湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析
作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南,正面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級。現(xiàn)階段加快推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè),是切實可行的,具體來說它具有以下一些優(yōu)勢。
3.1 國內(nèi)外基于物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢及可借鑒經(jīng)驗
近年來,國內(nèi)外已經(jīng)形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。在歐美發(fā)達國家,物聯(lián)網(wǎng)已滲透到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各個方面,現(xiàn)已演化成農(nóng)業(yè)工業(yè),步入了科學(xué)的新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。隨著我國對農(nóng)業(yè)投入的不斷增加,以及國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,包括北京,上海,無錫,蘇州等地,政府和企業(yè)對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資數(shù)量加大,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)也得到了市場的肯定,如:墑情監(jiān)測、大棚溫室監(jiān)控、節(jié)水、食品安全溯源等,且涌現(xiàn)了楊凌智慧農(nóng)業(yè)和大唐移動智慧農(nóng)業(yè)等典型示范案例,產(chǎn)生了比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更高的價值。
這些國內(nèi)外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、以及在智慧農(nóng)業(yè)中的成功應(yīng)用為我省推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了寶貴的學(xué)習(xí)借鑒經(jīng)驗。
3.2 不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈
湖南農(nóng)業(yè)信息化建設(shè),經(jīng)過多年的發(fā)展,已不斷完善。2011年湖南省被立項開展國家農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化示范省建設(shè)試點。省、市、縣各級各類農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、農(nóng)業(yè)信息平臺逐步建立;農(nóng)業(yè)電子商務(wù)交易規(guī)模增長迅速,如 “特色湖南”網(wǎng)絡(luò)平臺,剛上線就實現(xiàn)了4個月網(wǎng)上銷售400多萬元的良好業(yè)績;農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系基本形成,90%以上縣設(shè)置了專門的農(nóng)業(yè)信息管理和技術(shù)支持服務(wù)機構(gòu)。同時,湖南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計,截止2013年6月,湖南省有從事物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運營和服務(wù)的企業(yè)共240多家;分布在傳感器、芯片設(shè)計、電子標簽、智能終端、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成、運營服務(wù)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),基本形成了初級產(chǎn)業(yè)鏈,在部分領(lǐng)域還有一定優(yōu)勢。
不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的湖南智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了設(shè)施保障。
3.3 湖南堅實的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)有利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣
湖南土地資源豐富,全省擁有耕地4870萬畝,山地2.56億畝,水面2043萬畝。農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模;目前,全省已建立棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地共計100多個。涌現(xiàn)大批具有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品,如寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨、洞庭湖大閘蟹、隆回藥材、祁東黃花菜等。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展,湖南是我國農(nóng)民專業(yè)合作經(jīng)濟組織建設(shè)的試點省之一,在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的過程中,涌現(xiàn)出了大量農(nóng)村專業(yè)合作經(jīng)濟組織、營銷大戶和農(nóng)民經(jīng)紀人。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長,十一·五期間年平均增長4.7。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要大量投入,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長,農(nóng)民收入水平高,為智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了必要的經(jīng)濟基礎(chǔ);豐富的土地資源、規(guī)模化農(nóng)產(chǎn)品基地、農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,以及蓬勃興起的高效特色農(nóng)業(yè),為湖南提速智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供了強有力的支撐平臺。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵,結(jié)合湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析,現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用可以采用以下應(yīng)用模式。
4.1 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智慧生產(chǎn)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要包括現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調(diào)節(jié)和控制環(huán)境。它是利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的信息感知技術(shù),主要包括農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及RS 技術(shù)等;利用它們采集各個農(nóng)業(yè)要素信息,包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù),在不同的作物生長期,實施全面監(jiān)測[2]。這種生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用見效快,能夠為高附加值產(chǎn)品錦上添花;方便的快速復(fù)制,可以快速應(yīng)用到不同的作物;而且這種技術(shù)各地都有類似的項目,有很成熟的應(yīng)用。對于農(nóng)產(chǎn)品基地建設(shè)初具規(guī)模的湖南,非常適合此類應(yīng)用,如,我們可以建設(shè)棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等科技示范基地項目,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智慧生產(chǎn)。
4.2 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品智慧流通
農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通主要包括智慧倉儲、智慧配貨、智慧運輸和流通安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)建立自動識別技術(shù)的倉庫物流管理系統(tǒng),實現(xiàn)庫房高效管理,收發(fā)貨高速自動記錄,收貨、入庫、盤點、出庫等多個流程能平滑連接,實現(xiàn)流通環(huán)節(jié)的智慧倉儲。通過RFID結(jié)合條碼技術(shù)、二維碼技術(shù),為農(nóng)產(chǎn)品及加工產(chǎn)品加貼RFID電子標簽、對農(nóng)產(chǎn)品的流通進行編碼,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略,建立批發(fā)市場信息數(shù)據(jù)庫和集團協(xié)同管理信息平臺,用來收集、儲存、傳輸與整合:客戶信息、業(yè)務(wù)信息、交易信息、市場管理信息等,最終實現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、整體性,通過信息流帶動物流、商流,協(xié)同管控,同時采用RFID、傳感器、GPS等高新技術(shù)實現(xiàn)智慧配貨、智慧運輸[3]。
農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通,它涉及到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全以及農(nóng)產(chǎn)品市場價格的穩(wěn)定,社會意義重大,同時也具有很大的市場潛力。湖南可以從一些有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品流通著手,如唐人神肉食品、寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨等,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品智慧流通示范,再擇機在其他農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)推廣。
4.3 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售
農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售是指產(chǎn)品從預(yù)訂、生產(chǎn)到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中,能實現(xiàn)全程跟蹤。它應(yīng)該包括以下三個環(huán)節(jié):①產(chǎn)品預(yù)訂;產(chǎn)品的預(yù)訂首先需要建立商務(wù)平臺,目前農(nóng)產(chǎn)品的商務(wù)平臺主要采用農(nóng)產(chǎn)品電商預(yù)售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生產(chǎn)地,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的條碼技術(shù)、二維碼技術(shù)進行農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和出貨狀況的管理,并將農(nóng)產(chǎn)品信息上網(wǎng)。平臺用戶通過注冊會員的形式,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品自由集約訂購。②有機生產(chǎn);邀請行業(yè)專家,依據(jù)國家標準,結(jié)合各產(chǎn)區(qū)的實際,制訂各農(nóng)產(chǎn)品有機種植的具體標準,在安全生產(chǎn)監(jiān)控下,遵規(guī)執(zhí)行。③安全監(jiān)控;為實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),通過監(jiān)控系統(tǒng),全程進行跟蹤;為用戶提供詳細的數(shù)字及視頻信息保障,使產(chǎn)品從生產(chǎn),到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中。在田間設(shè)立高桿多視角攝像頭,通過無線方式連接至種植戶或養(yǎng)殖戶和駐點收購站,監(jiān)控全程的無公害生產(chǎn),監(jiān)控視頻圖在平臺網(wǎng)站上實時,訂購者可隨時監(jiān)督。在物流配送中采用GPS等技術(shù)實現(xiàn)跟蹤定位監(jiān)控,確保配送過程安全[4]。
目前,湖南農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺主要有“網(wǎng)上供銷社”、“特色湖南”等網(wǎng)絡(luò)平臺,這些平臺已有一定影響力,且平臺業(yè)務(wù)功能也已成熟;只需在此基礎(chǔ)上,利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié),應(yīng)能很好地實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售。
4.4 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智慧管理
智慧管理包括智慧預(yù)警、智慧調(diào)度、智慧指揮、智慧控制等。湖南土地資源復(fù)雜、山地、河湖水面較多,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的GIS,可以建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產(chǎn)條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理,實現(xiàn)智慧預(yù)警。利用專家系統(tǒng)(簡稱ES),依靠農(nóng)業(yè)專家多年積累的知識和經(jīng)驗,對需要解決的農(nóng)業(yè)問題進行解答、解釋或判斷,提出決策建議,實現(xiàn)智慧指揮。利用農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)(簡稱DSS)可以實現(xiàn)我省在水稻栽培、飼料配方優(yōu)化設(shè)計、大型養(yǎng)殖廠的管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化等方面的智慧調(diào)度。智能控制技術(shù)(稱ICT) ,包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及綜合智能控制技術(shù),主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。通過這些技術(shù)可以實現(xiàn)我省在規(guī)模化的基地種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中的智慧控制。
5 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用很多,面對新時代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型,湖南應(yīng)不失時機地大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用力度,使之成為我省農(nóng)業(yè)普及現(xiàn)代信息技術(shù)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的突破口。長期以來的實踐證實,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開現(xiàn)代信息技術(shù),在農(nóng)業(yè)發(fā)展中引入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以極大地提升生產(chǎn)效率,創(chuàng)造新的生產(chǎn)模式。
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