物联网技术在现代农业中的应用

龚鸣川

（东北农业大学，哈尔滨 150000）

一、引言

农业物联网是指通过农业信息感知设备，把农业系统中动植物生命体、环境要素、生产工具等物理部件和各种虚拟“物件”与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现对农业对象和过程智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。农业物联网“人机物”一体化互联，可帮助人类以更加精细和动态的方式认知、管理和控制农业中各要素、各过程和各系统，极大提升人类对农业动植物生命本质的认知能力、农业复杂系统的调控能力和农业突发事件的处理能力。近年来在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下，我国部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极探索，在发展与应用方面取得了重大突破，呈现出较好的发展态势。同时，我国农业物联网尚处于应用初创期，推广应用刚起步、技术标准不健全、产业链构成不完整、商业模式不成熟。

二、我国农业物联网发展现状

农业物联网是大势所趋：进入21世纪后，我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果，同时推动了相关新兴产业的大发展。2014年2月，我国召开了全国物联网电视电话会议，马凯副总理在会上强调，要抓住机遇，扎实推进物联网健康有序发展，打造具有竞争力的物联网体系。农业物联网己经从概念走向应用，国家发改委、科技部、农业部先后发布了农业物联网发展的相关政策，为农业物联网营造了政策环境，推动了我国农业物联网建设加快向前发展。

农业物联网的具体实施：2012年农业部发布《关于组织实施好国家物联网应用示范工程农业项目的通知》正式启动农业物联网区域试验工程，构建农业物联网应用技术、标准、政策体系和公共服务平台。2013年农业部发布《农业物联网区域试验工程工作方案》选择天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。科技部在山东、湖南、安徽、河南、湖北等7个省市开展国家农村信息化示范省建设试点工作，将实施农业物联网示范工程纳入建设范围，组织实施农业物联网重大技术专项，积极推进应用系统软件开发、传感器、数据采集终端、系统集成等关键技术研发。

以安徽省农业物联网建设为例，安徽省地处华东腹地，近海邻江，区位优势明显，农业资源丰富，适宜生产粮食、蔬菜、水果及特色作物等，是国家重要的粮食主产区和特色农产品产区，临近长三角经济发达地区，具有良好的区位优势。2011年开始，安徽省开始全面推进农业物联网建设，农业物联网项目对提升安徽省部分地区或部分项目的智能化水平有显著效果。

一是在区域监测方面：通过物联网技术，对农作物生长土壤养分、墒情情况、苗情情况、病虫情况、灾情情况等进行监测，可实现准确感知、及时反馈，为作物选择和耕种方式提供指导，提升农业决策指挥水平。2012年初，安徽省毫州市蒙城县、滁州市定远县等地安装的苗情监测系统，及时传递小麦禾苗受灾和生长情况，对抗旱保苗发挥了重要的决策支撑作用。

二是在对大棚和养殖等的区域管理：通过物联网技术，实现了自动化管理。通过连续监测土壤湿度等数据，不仅可以实现多点同时滴灌补水，还可以通过农业设施和物联网技术结合，自动调控农作物生长。如在合肥市庐阳区的蔬菜大棚内，利用电子探头把大棚里蔬菜的生产状况同步传递到控制室里的电视屏幕上，可以查到每个大棚内的温度、湿度、土壤等适时数据信息。

三是在产品安全追溯方面：农产品的安全问题是目前社会的热点问题，运用物联网技术，可以加大对农产品从生产、流通到消费整个流程的监管，能够在一定程度上保障食品安全。合肥的肉菜流通追溯体系，以建设市级肉菜流通追溯管理平台为中心，以屠宰、批发、零售为重点环节，以完善追溯信息链条为重点内容，通过信息技术的应用做到购销台账、结算的电子化做到肉类蔬菜来源可追溯、去向可查证、责任可追究。

安徽省的农业物联网建设对安徽省农业的发展有着较大的推进作用，但同时也存在着诸如推广物联网的成本高，器械设备昂贵，缺乏专业人才，集成体系成熟度较低等问题，但利远大于弊，农业物联网建设会是安徽农业发展的主流方向。

三、农业物联网现存问题

（一）推广应用的标准体系建设滞后

农业物联网的建设，首先依赖大量的传感器以监测、传输数据，对于农业应用对象复杂、获取信息广泛，这类传感器的标准是否统一、采集的信息是否可以标准化应用，都成为影响农业物联网应用成败的重要因素。我国现有的标准体系还很零散、缺失和不统一，标准制定与市场应用结合不够，导致物联网市场分割，制造和服务成本偏高，这已成为制约物联网技术在现代农业发展中推广应用的重要因素。目前我国虽有很多传感器、传感网、RFID研究中心及产业基地都在积极参与建立物联网标准，但由于对物联网本身的认识还不统一，有些还停留在战略性粗线条层面，物联网标准制定进程缓慢。

（二）缺少专业的农业物联网技术人才

农业物联网是一项全新技术，组建、运用、管理和维护农业物联网系统需要大量的专门人才。但是，农业物联网技术在农业领域中的应用刚刚起步，广大基层农户、农技人员对于农业物联网技术概念模糊，缺少在现代农业发展中运用物联网技术的认识。同时，在基层专业从事农业信息化的技术人才匾乏，而了解新兴农业物联网技术的人才尤为紧缺，不利于农业物联网技术的推广和深度应用。

（三）农业物联网产业链各环节发展不均衡

当前农业物联网的应用需求还是低层次的，难以激发产业链各环节的参与和投入热情，庞大的行业和大范围的应用需求还没有被激发出来。农业物联网产业整体环境不利于长远发展，缺乏具体实践的持续改进，高端产品仍以国外产品为主导。在产业化应用中市场需求得不到大的提升，价值同报不能吸引相关的参与者加入到产业，农业物联网应用复杂，还没有形成成熟的、具有较强自生能力的农业物联网运营模式。

目前以欧美为代表的世界发达国家，在农业物联网建设方面已经相当成熟，在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利用等方面，全方位推进农业网络信息化的步伐，利用环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等，对农作物生产进行精细化管理和调控，有力地促进了农业整体水平的提高，并且注重对物联网技术人才的专业化培养，使物联网技术与农业充分结合，各国政府部门也给予农业物联网技术足够多的重视，使得欧美国家的农业发展能够领先于世界。

四、进一步完善物联网的对策

（一）加快农业物联网应用标准体系建设

在国家物联网基础标准上，按照“保障重点、急用先行”的原则，积极推进农业物联网标准的研订，加快建立农业物联网标准体系，指导农业物联网技术应用发展。一要研订信息感知标准：包括农业物联网传感器产品的生产、测试、使用标准;传感器数据模型、数据接口标准、日间数据传输通讯协议标准等。二要研订信息服务标准：包括农资与农产品分类、标识、数据格式与编码；农资与农产品溯源数据格式标准、物流信息服务标准；农业物联网服务对象的命名、分类与标识等。三要研订信息应用标准：包括农业物联网项目建设规范，种植业精准管理物联网系统集成与应用服务标准，农产品与农业投入品溯源信息应用服务标准等。

（二）注重农业物联网技术的人才培养

制定农业物联网人才培养与培训计划。联合高等院校和科研院所，在物联网专业中引入农业领域培养方向，探索订单式人才培养模式，开展校企合作，加快对农业物联网专业技术人才的培养，提高农业物联网技术创新能力。同时，依托高等院校的办学条件和师资队伍，联合农业物联网应用企业，加强对基层农户、农技人员的培训，提高其应用能力；建立人才激励机制，稳定和扩大人员队伍，满足农业物联网发展的人才需求。

（三）建立健全农业物联网运行机制和应用模式

农业物联网作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点，在当前农业产出效益不高、农民收入水平较低、农业信息化市场化运作还不完善的情况下，迫切需要政府加大投入力度，开展示范，统筹规划、优先考虑发展设施农业和规模化养殖业的农业物联网的应用，发挥典型引导作用。围绕构建农业物联网感知与应用技术体系，加强资源整合，通过示范项目建设，推动农业物联网技术的研发、集成、示范和推广应用，培育农业物联网龙头企业，完善农业物联网应用产业技术链，建立可持续发展运营模式，实现农业物联网全面发展。

五、结束语

农业物联网技术在政府、科研机构等多方推动下，通过积极探索，己经取得了一定的成绩。但物联网作为新生现代信息技术，在其农业领域中的应用尚处于探索与快速发展阶段，存在诸多问题。因此，我们要循序渐进去解决这些问题，推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用，充分发挥农业物联网的作用。农业关系着民众的生活水平，关系着国家发展，通过农业物联网的应用推广，将大大促进我国农业的发展，而农业发展水平的提高也必将促进国民经济的又好又快发展。

[1] 李道亮.农业物联网导论[M].北京：北京科学出版社，2012.

[2] 吴 婷.开心农场:从网络走进现实物联网技术在农业信息化中的应用[J].湖南农业科学，2012(20):12-15.

[3]舒文琼.物联网示范应用纷纷上马行业标准履待建立[J].通信世界，2012(21):21.

[4] 王光辉.我国物联网产业发展态势分析及建议[J].科技创新与生产力，2010(12):32-34.

[5] 曲成义.物联网的发展态势和前景[J].信息化建设，2009(11):16-18.