加强物联网技术应用促进现代农业建设

吴建强

近几年，在加快推进现代农业建设中，江苏省充分发挥科研院校和人才优势，加大政策扶持和资金投入力度，加快物联网技术在动植物生长环境远程监测控、生产管理智能化决策、农产品质量追溯监管、远程指挥调度等农业生产关键领域的应用步伐，不断提升农业自动化、智能化水平，为转变农业发展方式，推动农业转型升级，促进农业持续增产、农民持续增收发挥了较好作用。

一、农业生产过程智能化管理与决策

1、温室大棚智能化监测控。主要是通过各种传感器，实时监测温室大棚内温度、湿度、光照、土壤水分等环境因子数据，在专家决策模型的支持下进行智能化决策，自动控制生产设备。也有通过电脑、手机、触摸屏等终端，实时远程调控湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、加温补光等设备，调节大棚内生长环境至适宜状态。如宜兴的温室大棚环境智能控制系统，集数据、图像实时采集、无线传输、智能处理和预测预警、信息发布、辅助决策等功能于一体。南京蔬菜温室设施智能控制系统，在荷兰引进设备的基础上，根据实际需要，重点开发完善环境无线检测、环境因子显示和实时播报、分级智能控制远程管理（故障诊断）等功能。张家港葡萄种植大棚智能监控系统，能自动采集葡萄园内温度、湿度、土壤含水量等环境参数，实时视频监控大棚内的葡萄生长情况，通过上网、触摸屏等实现随时随地访问系统，及时获取葡萄园现场信息。

2、畜禽养殖智能化监测控。通过实时采集养殖区资源信息，实现养殖环境因素远程调控，逐步实现饲喂、繁育、粪便清理等环节自动化、智能化、精准化控制。如南通市规模鸡场智能监控管理系统，能对鸡舍环境进行检测，发送短信和拨打电话报警，通过无线终端远程控制鸡舍内的灯光、风扇、水帘等设备，记录温度、湿度、光照等基础数据，与鸡舍饲养密度、品种、健康情况、肉料比等建立关联模型。如东众大牧业养鸡场应用该系统后，养鸡场用工量减少35%，减少鸡场环境应急反应95%以上，养鸡成活率由93%提高到了98%以上，经济效益提高了20%以上。常州市康乐农牧有限公司从德国引进整套母猪大群饲养智能化管理系统，通过对母猪耳标识别及GPS信息系统的操作控制，能对所有母猪进行单独的个性化饲喂，从而保证良好的母猪体况；对母猪、猪舍环境异常自动报警，母猪生长性能数据自动汇总，并可通过互联网、手机等远程调控猪舍内温度、湿度、饲料、饮水、清粪等。

3、水产养殖水体环境智能监测控。宜兴市农林局与中国农业大学研发了水产养殖环境智能监控系统，具有数据实时自动采集、无线传输、智能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能，可实现对河蟹养殖池水质特别是溶解氧的监控与调节，有效改善河蟹生长环境，提高河蟹产量和品质，并减少对周边水体环境污染，每亩增收1000元。南京GPRS水体在线监控系统可自动监测水体温度、PH、溶氧、氨氮等与养殖有关的理化因子，随时观察养殖水面环境，掌握池塘增氧、水泵等设施运行状况和突发事件。一旦水质发生问题，微孔增氧系统自动开启，均衡增加水体溶氧。系统应用后，青虾摄食旺盛、消化吸收率增强、生长速度加快、规格明显增大，亩增产15%以上，亩增效达到600元以上。

二、畜禽养殖环境监控与疫情防控

为加强疫情监管，宿豫区利用移动摄像和光纖宽带网络视频传输技术，建成禽类防疫视频监控系统，采集全区禽类规模养殖场实时全景视频信号，全面、直观、实时监控禽类生产全过程温湿度等要素，实现远程调控与监管，有效防控疫情，在为养殖户提供远程指导和诊疗服务、加工企业科学制订加工计划等方面发挥了较好作用。江阴、泗洪县奶牛全部使用动物标识，一畜一标、一禽一环，确定了畜禽个体标识的唯一性，提高了生产管理和疫情防控水平。

三、农产品质量安全追溯与监管

集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络，实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接，实现农产品和食品的物流数字化，实现农产品和食品质量跟踪和溯源。2004年南京市实施了农产品质量安全IC卡监管体系建设，通过建立农产品的产地环境、生产过程、产地准出与市场准入、质量溯源等五大环节数据信息库，对全市农产品质量安全信息真实、高效传递，实现农产品质量安全实时动态监管。江阴市以RFID（射频识别标签）为主要信息载体，依托网络通讯、系统集成及数据库应用等技术，建立了“放心肉”安全信息追溯平台，实现由政府监管的集养殖、屠宰、销售等环节于一体的信息化平台，构建从“农场到餐桌”的追溯系统，确保每块放心肉“来可追溯、去可跟踪、信息可保存、责任可追查、产品可召回”，让广大市民买得放心，吃得安心。惠山精细蔬菜园传感网管控系统利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控，可实现对蔬菜从生产、检测、销售等环节全程可视数字化管理，确保蔬菜生长过程“绿色环保、有机生产”。

四、远程视频调度与决策指挥

2006年，南京市农业委员会建成集防火信息管理、应急指挥于一体的森林防火远程监测及应急通信指挥系统。通过森林防火卫星应急通信指挥系统和在市防火中心安装的“森林防火远程图像监控指挥系统”，可在发生森林火灾后，实现网络化远程监控，进行多级控制和视频图像共享，方便开展视讯会商、现场扑救指挥部署。宿迁市建成市-县-乡三级覆盖全市100多个高效农业生产基地的视频监控系统，实时掌握农产品生长情况、农业自然灾害、植物病虫害、重大动物疫情等动态信息，为各级决策者、农业生产经营主体及时提供决策依据，系统可实现网上监测预警、专家网上指导和远程技术培训。吴江市农林局与南京农业大学联合研发了基于作物-环境-技术之间动态关系的水稻精确种植管理系统，构建普适性和精确化的作物栽培管理知识模型，并与农田空间信息相结合，实现不同空间尺度下产前栽培方案设计、产中指标动态设计、因苗实时管理调控等功能。基于单机版、网络版、PDA版和手机版等应用载体，形成面向不同用户层的智能数字化栽培方案设计，为不同生产条件下作物栽培管理定量化和精确化提供技术平台。