农业物联网发展中存在的问题与对策

赵 杰 汪 远 张宏伟（上海市浦东新区农业技术推广中心 00；上海市浦东新区农业服务中心大团站 0；上海多利农业发展有限公司，上海市浦东新区 0）

农业物联网发展中存在的问题与对策

赵 杰1汪 远2张宏伟3（1上海市浦东新区农业技术推广中心 201201；2上海市浦东新区农业服务中心大团站 201311；3上海多利农业发展有限公司，上海市浦东新区 201311）

上海多利农业发展有限公司在实施上海市科技兴农项目“农业物联网示范基地建设”过程中，分析了农业物联网发展中存在的平衡性、信息服务、成本、技术与装备、产业化体系和人才等七类主要问题，并提出了制定标准、降低成本、技术创新和人才培养等主要对策措施。

农业物联网；发展；问题；对策

自2008年以来，被认为是第三次信息技术革命的“物联网”得到了快速发展，智能感知、无线传感网、云计算与云服务等物联网技术逐渐渗透到农业生产、食品溯源、农产品供应链管理等领域，农业成为了物联网技术发展和应用的重点与新方向。2011年，农业部结合国家物联网示范工程，在北京市、黑龙江省、江苏省开展了农业物联网智能农业项目应用示范。2012年，科技部先后在山东、湖南、安徽、河南、湖北、广东、重庆7个省（市）开展了国家农村信息化示范省（市）试点建设工作，并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。2013年，农业部发布《农业物联网区域试验工程工作方案》，在天津市、上海市、安徽省率先实施农业物联网区域试验工程。经过一系列重大工程的实施，农业物联网涌现出一批较成熟的软硬件产品和应用模式，并取得明显成效[1]。在此基础上，农业部于2015年推出了《节本增效农业物联网应用模式推介汇编2015》，集中发布了大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和综合5大类共116项，可复制、可推广的节本增效农业物联网应用模式[2]。

上海多利农业发展有限公司在上海市科技兴农项目“农业物联网示范基地建设”的支持下，开展了农业物联网示范基地建设。笔者通过对项目的实施和探索，分析了农业物联网发展中存在的问题，并依此提出了相关解决对策。

1 农业物联网发展中存在的问题

在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下，我国农业物联网发展与应用取得了重大突破，但农业物联网在发展过程中仍存在诸多问题，制约了我国农业物联网的进一步发展。

1.1 农业物联网在不同生产领域间发展不平衡

1.1.1 设施农业方面

近年来，设施农业在我国各地尤其是在都市型农业区发展迅速，通过应用物联网技术，可提高农业生产效率。如天津市北辰区的设施蔬菜[3]、青海省西宁市的日光温室芹菜[4]、云南德宏师范高等专科学校的瓜果种植[5]，均取得了显著的经济效益和社会效益。

1.1.2 畜禽、水产养殖业方面

在畜牧养殖方面物联网技术也发展迅速，尤其是在奶牛养殖中得到了广泛应用。如保定市春利农牧业奶牛场应用物联网养殖技术，先后采用了奶牛发情监测系统、奶牛生产性能测定与现代化牧场管理信息系统（软件）等，取得了良好的应用效果[1]；中国农业大学李道亮课题组采用智能水质传感器、无线传感网、智能控制等技术，研发了水产品健康养殖智能化管理系统。

1.1.3 大田生产方面

在大田生产方面，物联网技术尚处于起步阶段。安徽省成功建立了“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测调度平台系统，对水稻育秧、大田种植等各种要素实行数字化监测、智能化控制和科学化管理。中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所建成了农业部农业环境物联网中心，在河南省开展了作物与灾害监控物联网建设，实现了产学研的高效结合[6]。

由于作物种类多、分布面积广、监测布点多、布线供电不方便等问题，导致大田物联网技术目前还处于初级探索阶段，远远落后于设施农业和养殖业，离产业化大规模成熟应用尚有很大距离。如上海多利农业发展有限公司在设施蔬菜上应用农业物联网技术，虽然有助于提高生产和管理效率，但由于露地蔬菜受环境影响大，技术应用受限。

1.2 农业物联网信息服务严重欠缺

农业信息化是农业现代化的重要标志，但我国众多农村信息化建设仍处于分级、分地的松散状态，缺乏系统的架构和标准。现阶段，我国的农业信息化过程中仍存在信息质量不高、个性化服务不强及服务时间滞后等问题[7]。

1.3 农业物联网技术成本高

农业属于低经济效益产业，而农业物联网技术采用的传感器等硬件设备和软件平台等其他设备的建设及后续维护，都需要投入大量资金，因此，成本高加大了农业物联网的市场化推进难度，目前主要是以政府为主导的引导性示范和大型企业的前瞻性投入。如上海多利农业发展有限公司项目建设中购买的设备主要依靠政府项目资金支持，公司难以独立承担相关费用。

1.4 农业物联网核心技术和装备不足

目前，我国农业物联网建设的基础设施较差，缺乏与农业、种植业有关的农业专用传感器，且主要集中在对温湿度等的环境监测中，关于动植物生命体系的监测传感器严重缺乏[8]。如上海多利农业发展有限公司在选购传感器时，很难购买到综合监测作物生长指标或反映作物营养状况的传感器。

1.5 农业物联网缺乏技术标准

标准化是农业生产的趋势，但农业应用对象复杂、信息量大、传感器尚未标准化，成为了影响农业物联网应用成败的重要因素[9]。目前，国际上并无统一的物联网标准体系，国际各标准组织之间也缺乏统一协作，我国也尚未建立统一的标准体系。如上海多利农业发展有限公司种植的蔬菜品种多，但缺乏针对具体作物的监测技术标准。

1.6 农业物联网产业化体系不完善

目前，我国高校、科研院所和企业虽然开展了大量物联网技术研究，但产学研合作不够紧密，甚至过多集中于概念的炒作，而缺乏具体实践的持续改进[10]。以农为本，农户、企业、科研机构之间尚未建立利益紧密结合的产业化体系。

1.7 农业物联网专业人才缺乏

农业物联网技术是一门新兴交叉技术，要求技术人员既要有较为扎实的农业技术知识，又要对计算机、网络、电子、传感器技术等知识比较熟悉。据统计，全国开设物联网专业的高校仅有80所，仅占全国高等院校总数的3.2%，且并无专门的农业物联网专业，使农业物联网专业人才急缺[10]。江苏物联网研究发展中心农业分中心是我国成立的首个农业物联网研究机构，但仍有大量工作需要开展。如上海多利农业发展有限公司在农业物联网示范基地建设中，急缺兼备农业和物联网技术的复合型人才，这也给项目运行带来了困难。

2 推进农业物联网发展的对策

2.1 制定农业物联网标准

通过制定相关的信息产业政策、法规和标准，明确规定发展农业物联网的意义、目标和发展重点。同时，鼓励全国科研院所、管理部门、大学、企业、基地等参与物联网标准制定工作，优先发展和重点扶持农业物联网设备产业，调动农业物联网技术人员和推广人员的积极性和创造性，加快农业物联网的发展步伐，引导农业物联网规范建设运营。

2.2 降低农业物联网实施成本

除依靠政府的资金扶持外，要引导多元化资本进入农业物联网产业化应用。同时，加速土地有序流转进程，推动农民权益入股，培育现代农业企业，通过规模效益不仅能有效降低物联网技术实施成本，还能提高农业经营水平，充分发挥土地规模化、集约化的生产效益。此外，要将农业物联网设备纳入农业补贴范围，降低农业物联网实施成本。

2.3 加强农用传感器技术创新

我国国产农用传感器虽然已取得了较大进展，但传感器核心元件仍依赖于进口。因此，需加强对农业专用传感器、微型化传感器、智能仪表等硬件技术的研发与应用，加强对作物本体信息（如植物营养、生长状态等）的信息感知设备的研发。

2.4 加强农业物联网人才队伍建设

建立农业物联网技术人才的培养机制，培养农业物联网人才队伍，可通过高校培养或从现有农技推广部门选择培养具有农业基础的高层次农业物联网技术人才，同时注重加强对现有农业物联网技术工作人员的继续教育和岗位培训。同时，开展农民专业培训、新型职业农民教育、科技下乡活动，切实提高农民科学文化素质，使农民接受农业物联网这一新兴事物，为农业物联网的可持续发展提供强大的人才支撑。

3 结 论

当前，物联网技术应用市场正在全球范围内快速增长，随着通信设备、管理软件等相关技术的深化，物联网技术相关产品成本的下降，物联网业务将逐渐走向全面应用，其中农业无疑是物联网应用的重要领域。通过发展农业物联网，能在农业现代化建设中实现全面感知、稳定传输、智能管理，进而减少农业投入品对人和环境的影响，不断提高农产品质量，从而促进农业现代化发展。

[1] 李灯华,李哲敏,许世卫.我国农业物联网产业化现状与对策[J].广东农业科学,2015,42(20):149-157.

[2] 严珏玮,乔亲旺.农业物联网为农业各资源的优化重组带来新篇章[J].世界电信,2015(10):59-62.

[3] 张宝宇.农业物联网技术在设施生产上的示范应用[J].天津农林科技,2015(3):35-37.

[4] 韩琦.农业物联网系统在西宁市日光温室芹菜上的应用[J].农业科技通讯,2014(12):225-227.

[5] 濮永仙.物联网智能农业系统在瓜果生产中的应用研究[J].科技广场,2016(1):92-97.

[6] 孙忠富,杜克明,尹首一.物联网发展趋势与农业应用展望[J].农业网络信息,2010(5):5-8,21.

[7] 李宁.物联网在农业信息化中的应用[J].科技创新导报,2015, 12(9):92.

[8] 李海侠.农业物联网应用现状及相关传感器技术概述[J].电子元件与材料,2014,33(2):88-89.

[9] 许世卫.我国农业物联网发展现状及对策[J].中国科学院院刊,2013(6):686-692.

[10] 袁学国,朱军.我国农业物联网发展现状、问题和对策[J].中国农村科技,2014(6):60-63.

2016-05-23

上海市科技兴农项目“农业物联网示范基地建设”[编号：沪农科字（2013）第5-8号]。