农业物联网，想说爱你不容易

2016-08-02编辑周蓉

中国农村科技 2016年3期

编辑|周蓉

农业物联网，想说爱你不容易

编辑|周蓉

坐在生打长家药状、中况，浇尽大水收棚、眼里控底农温，作…施物…肥的、这些原本需要亲力亲为的劳作只要动动手指、轻点鼠标，不费吹灰之力全部搞定，这样的农业物联网技术早已变成了现实。然而，时至今日，前景如此令人神往的物联网技术发展却并不顺利，不但推广困难，甚至还出现了“倒退”现象。究竟是何原因让这一技术的发展如此艰难？

前进路上的“拦路虎”

尽管各界对物联网的发展前景拥有一致的憧憬甚至是“盲目”的热情，但应看到物联网的发展还处于起步阶段。物联网从概念变为产业，从而形成真正的市场，需要大规模的物联网应用引导物联网产业的健康发展。尽管目前实施物联网应用的基础条件已经基本具备，但由于缺乏大规模的物联网应用，物联网本身也在发展变化中，物联网面临很多问题亟待突破和解决。从总体应用和长远发展讲，比较突出的问题主要包括物联网的标准化问题、成本问题、技术性问题、社会性问题等。

标准化之困

物联网的发展离不开一个统一的标准体系，但目前物联网缺乏统一完整的标准体系。其中一个原因在于从事物联网研究的企业和相关产品五花八门、多种多样，各企业按照自己的标准生产制造各自的产品，按不同的标准制造出的产品之间很难兼容，这会影响产品间的相互识别与互通互联。

统一完善的标准体系的缺乏会影响到物联网的发展。其实在互联网发展之初，也有类似的问题。起初各大厂商基于各自的结构模型构造网络，导致不同厂商的网络与网络之间不能互连。为解决这个问题，国际标准化组织ISO提出了OSI开放式系统互联参考模式，提供了很好的理论依据。但由于该模型的设计过于理性化，实现起来比较困难。因此将其作为一个理论模型，而基于这个理论依据开发的TCP/IP模型在行业中得以实现，并且被广泛使用，成为实用的行业标准，从而实现了网络与网络之间的互连，令整个地球变成了一个地球村。由此看来，在物联网领域可以以此作为参照，即先制定出一个理论下的统一完整的标准体系，然后结合实际，再开发行业的实用标准，以使得所有物品之间能够相互识别、互通互联。

制约物联网标准的制订和出台的另外一个问题是被各方面的利益所牵制。物联网标准化问题既有技术问题，更多的还涉及到利益分配问题。涉及到分配格局和体制的问题，不是那么容易解决，甚至比解决技术问题更难，需要政府进行统筹规划和协调。

省工省力背后的巨额成本

2013年浙江虹越花卉公司引进了一项农业物联网系统，利用装在大棚里的传感器实时监控空气湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、植物新陈代谢能力。系统每十几秒钟采集一次数据，供后台进行数据分析，分析后的信息传递到监控室的电脑里，操作人员根据分析结果，可以调用大棚里的各种智能化设备。

在虹越花卉，这样的大棚有3个，目前还处于试验性质，之所以没有大量推广，是因为花卉种植比较特殊，个性化要求比较高。“目前困扰我们的是后台数据模型的建设。我们现在有近2万个品种，不同的作物对温度、湿度、光照等的需求不同，数据要全部建立起来是一项庞大的工程。”虹越花卉信息技术总监冯劲勇表示，数据模型是物联网系统的关键，没有数据模型，传感器的监控数据没有比对的标准，就失去了意义。

为了做这个物联网系统，企业前后投入了大量的资金，“传感器等硬件设备投资不是很大，但数据模型的建立需要大量的研发投产，一般的企业很难承受。”冯劲勇介绍，“轻松的管理背后，是重投入。”

早在五年前，浙江民胜果蔬作为农业物联网系统推广的两个示范点之一，开始建设《数字农业与农业物联网技术及装备研发项目》，建成后成为当时最先进的现代综合性农业物联网系统。

然而，好景不长，在具体的运行过程中出现了很多问题，“最大的问题就是这套系统当时还处于试验阶段，不是很完善，系统提供方建立的数据模型在很多方面与实际情况不相符。”民胜果蔬负责人童俊表示。这套物联网系统，前后投资了100多万元，除去当的项目补贴，合作社自行承担了七八十万。这对于合作社来说，是一笔不小的开支。

除了投资大，不完善外，企业停用这套系统还有一个重要原因，就是系统对维护人员有很高的要求。“以前我们的大棚就建有自动喷滴灌系统，一般工人都能熟练地操作，不用另外聘请人员，但运用这套系统，需要聘请专业的维护员，一年需要多几万元的支出。”

在农业整体效益低、以小农户分散经营为主的情况下，如果能够降低投入成本，提高投资回报率，那么农业物联网将迎来发展的春天。

智能化设备依赖背后的隐忧

物联网健康发展的一个重要问题是安全问题。物联网应用为实现智慧化的控制将我们生活周围的物体连接到网上去，其潜在的安全问题比互联网更大，因为一旦物联网的安全受到威胁，就不仅仅是像原来在互联网上的信息不再安全，而是我们的生活、生产环境不再安全。

比如，在物联网时代的“云”是一把双刃剑，一方面，由于“云”的存在，各类信息传递极为方便迅速，另外一方面，如果不加防备，病毒也将更为方便地在“云”中传递，从而入侵大片计算机系统，最终扰乱所有依赖于云计算的各类物联网应用。据统计，2009年攻击者还是主要针对Web应用攻击，而在物联网时代，人类的生产生活将完全与网络联系在一起，人类越来越离不开Web应用，由此，物联网的安全问题越来越重要。

因此，可以说如果物联网要健康地发展，安全和应用是物联网健康发展的两条腿，并且随着物联网应用的大规模普及，安全问题日益摆在一个越来越重要的位置。

集成性发展的制约问题

物联网的发展属于新一代技术的高度密集集成和综合应用，具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强和综合效益好等特点。在发展中需要结合具体产业进行集成性发展，其中既有软件，又有硬件，还结合行业、各个产业的发展。因此，物联网的发展不是单独的一个结合面的发展，而是依赖各个结合面的共同发展。

目前限制物联网发展的问题，有硬件技术方面、软件技术方面和技术人员的缺乏等方面。

在硬件技术方面，以传感器方面存在的问题作为例子说明。感知层的传感器主要存在可靠性和成本问题。可靠性越高，也意味着成本越高。多传感器的协同感知可能会在成本和可靠性之间找到折中途径。当然，从技术发展的规律和未来的市场看，成本的下降和性能的提高是一个时间问题。而目前国内物联网的产业体系还没有完全形成，前端传感器种类少，芯片没有大规模生产，高端传感器依赖进口，目前我国传感器大约80%依赖进口，进口的传感器高成本限制了推广应用。成本高的另一个原因则是标准的缺乏，在没有标准的情况下，厂商不能够大规模地投资与生产。物联网成本的居高不下阻碍了物联网的应用发展。

物联网最有吸引力的地方是它的智能性，但目前多数应用停留在数据感知和数据收集以及数据汇总这个层面，利用物联网应用形成智能化处理的水平还不高。物联网的智能化需要将人工智能、数据融合、数据挖掘、专家系统、智能分析决策、云计算等与实际应用相结合。而在物联网的智能分析数据软件方面和高端软件集成方面我国与发达国家差距还很大。

物联网的基础性研究也需要大力跟进，而物联网的基础研究也绝不是简单部署几个传感器就能完成。目前我国物联网的产、学、研、用结合不够，很多研究跟产业脱节，不能在实际的应用上表现出来。另外，物联网本身跨多门学科，如物理、化学、电子、计算机等，这对发展物联网带来了困难。

此外，物联网应用工程的开发离不开大量工程开发人员，由于物联网应用具有跨产业、跨行业、集成性高等特点，物联网需要IT和行业的结合。而对于技术人员来讲，这增加了技术人员的教育和培训难度，同时也会增加物联网系统开发人员的时间和教育成本。毫无疑问，培养大批社会急需的工程应用开发和研究人员能够极大推动物联网的长久健康快速发展。

社会性问题

物联网应用与发展在社会层面存在的主要问题有：政府角色问题、行业融合与社会观念的改变等。

物联网的发展不仅仅是一种技术的应用与推广，更是一项复杂的社会系统工程，其发展需要社会各个方面的参与与支持。物联网能够推动产业结构调整和升级、实现经济发展方式转变，实质上也是对原有相关企业市场进行重新整合和划分的过程，这必然牵涉到多方利益，遇到各种阻力和产生主导权的竞争等等。因此物联网的发展需要通过诸如网络运营商、生产商、企业、科研机构和政府部门面向市场应用共同努力，促使其健康发展。政府在这个过程中应该起主导作用，比如长期规划、市场和应用推动、平衡整合资源等等。

行业融合是物联网发展要面对的另外一个深层次问题，物联网是社会信息化进程的进一步发展。信息的流动带来了行业的融合，进而提供更优质的服务。行业融合涉及到企业流程改变、系统对接、设备改造和岗位调整等诸多问题，需要一一克服，甚至需要打破行业壁垒。

此外，物联网不仅仅会促进经济发展方式改变，还会影响到人们的生活方式，改变人们的思想观念、思维方式。不论社会机构、单位和个人，观念的改变都有一个逐步渐进的过程。