一种智慧农业平台解决方案

罗兴贤 周智勇 肖建琼

摘要：中国的基本国情和基本国策，决定了发展智慧农业是一项基本的、长期的重大战略；建立一套智慧农业平台，是我国发展现代农业的时代需要；设计了一种智慧农业平台解决方案框架，包括物联网服务平台、电子商务平台、农产品质量安全追溯平台、休闲农业平台、农业产权交易及招商引资平台、智慧农业综合管理服务中心和数据接口中心。

关键词：智慧农业；物联网；互联网；平台

中图分类号：F323.3；TP391.44；TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）05-0157-03

1 引言

我国是一个农业大国，农业在我国已经有几千年的发展历史。由于我国农业具有地域性和季节性强、生产结构多样的特點，使得仅靠改良品种、增加施肥等传统手段已经难以突破农业产量增高的瓶颈。随着网络化、信息化技术的发展，以及新农村建设的需要，我国在2014年提出了“智慧农业”这一概念。

智慧农业是农业生产的高级阶段，通过互联网、计算机、现代通信技术、物联网技术、现代化机械等高技术应用，增强对农业生产环境条件的感知，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能化管理，加强对农业生产工人的管理，减少农产品流通损耗，实现农业的产、供、销高度的智能化、自动化、精细化[1]。

大力发展、推广智慧农业，提高农民的耕作效率，用机械代替人力劳动，从而更加有效地提高产量，保障食品安全，使得各个农业水土资源可以得到充分的利用。因为精确的感知技术、广泛的互联互通技术和深入的智能化技术使农业系统的运转更加有效、更加智慧和更加聪明，从而达到农产品竞争力强、食品生产过程可监控好，农业可持续发展、有效利用农村能源和环境保护的目标[2]。

2 智慧农业平台

智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策的物联网基础设施平台[3]，如图1所示。

从广义上讲，智慧农业除了如图1所示的农业物联网的内容之外，还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。因此，智慧农业就是将传统“经验+体力”的农耕方式过渡到“大数据决策+物联网管控”的农耕模式。那么根据现有的智慧农业的基础设施，整合大数据和云计算技术建立一个综合的智慧农业平台是现代农业的本质要求。

因此，广义的智慧农业平台以农业物联网服务平台为基础，包括电子商务、农产品质量安全追溯、休闲农业、农业产权交易及招商引资、智慧农业综合管理服务和数据接口构成的综合性网络平台，其基本结构如图2所示。

3 平台设计

一个由图2所示的智慧农业平台模型，其各子平台如下：

3.1 农业物联网服务平台

农业物联网服务平台是智慧农业的基础，通过该平台可实现对农业生产过程进行监测与管控，包括如下功能：

在统一平台下进行移动远程监测或控制，通过远程可视设备，监控作物生长环境与生长态势，并对相关的数据进行分析，并可通过联网电脑、移动通信设备可随时查看实时采集的或历史保存的视频，了解种植现场情况[4]；能实现对监测数据的存储和查询，支持基于历史数据按条件查询和多条件关联统计，重要数据加密处理；

对作物种植流程进行标准化管理，具备针对种植人员的任务管理、任务下达、生产信息记录（比如施肥、用药、调整温度、土壤湿度、光照等）等，对所有任务实施过程进行监控；

建立农业服务的专家系统[5]，实时对农业生产服务进行评测与指导。

3.2 电子商务平台

电子商务平台首先要确定农产品的交易类型是B2B、B2C或C2C等类型，以建立电子商务系统。电子商务系统可充分运用现有的电子商务平台，发展电子商务相关产业，紧紧围绕区域、产业综合竞争力的提升，大力推动农业体制创新，比如生鲜类农产品电子商务平台，可借助阿里巴巴旗下的淘宝网和天猫商城。搭建有特色的农产品电子商务平台，完善电子商务运营体系，同时建设生产计划管理系统，为区域农产品及其品牌提供产量预估、品种规划等数据支撑，为区域农产品电子商务销售及整体农产品销售体系提供数据服务，推动农产品品牌建设步伐。农产品电子商务平台建设和农产品质量安全追溯系统可有机结合，实现农产品从监管到消费全面打通的平台体系，对整体质量监管和品牌建设提供核心服务。

其次是要建立电子商务运营体系和品牌推广。电子商务系统的构建是区域电子商务运营的技术基础，而提供完善的电子商务运营服务体系，是电子商务良好运转的关键。通过引进专业运营服务团队，对整体运营方法、制度、资源、渠道进行梳理，为有能力企业和领导者提供培训、咨询，打通整个农产品线上线下贸易的农产品及销售渠道上下游通道，最终形成良好的运营体系。品牌推广可以集合淘宝、阿里巴巴等电子商务平台资源，借助其强大的平台功能、物流整合能力和销售渠道，进行电子商务运营品牌推广服务，助推区域电子商务从小到大，首发营销推广品牌，打造农业大品牌，从而进一步带动区域的旅游发展。

3.3 农产品质量安全追溯平台

农产品食品安全问题是关系到老百姓生命健康的重要问题，因此，利用无线传感技术、远程视频技术、无线通信技术、条码技术等实现对农产品生产的各个环节进行监控，建立农产品质量追溯平台，保证农产品食品的安全问题全程可追溯可追责。

农产品追溯平台包括产品的生产、物流、消费、监管等方面[6]，只有将上述各方面进行紧密衔接，才能实现追溯的有效可行，才能保证消费者的利益。

农产品追溯系统通过在农产生产区域部署多种传感器，可以全自动地实时采集与农作物生长相关的重要环境信息，如光照强度、空气温度、土壤含水率、化肥和农药使用情况等数据。系统根据标准化流程记录农产品各个生长关键时期的图片形成溯源档案。按照批次为每一批农作物生成独立的安全质量档案，通过条形码及二维码的方式给产品包装进行标识，实现对完整业务链的全程监控，最终使消费者能够通过手机客户端扫描产品包装上的二维码来实现农产品全程溯源，其过程如图3所示。

监管部门通过系统总体在贯穿农产品整个生产、流通和检测的过程中，实现产前管理、产中监管、产后追溯、生产预警、统计分析、二维码打印和消费者端的质量追溯、质量反馈、生产档案电子化管理、农残检测和流通环节的信息化，搭建数据整合、查询、分析服务。实现“安全可预警、源头可追溯、流向可跟踪、信息可查询、责任可认定、产品可召回”的信息化、网络化、立体化、智能化的质量安全监管网。

3.4 休闲农业平台

休闲农业是指利用田园景观、自然生态及环境资源， 结合农林渔牧生产、农业经营活动、农村文化及农家生活， 以提供人们休闲、增进人们对农业及农村之体验为目的的农业经营活动[7]。

休闲农业综合服务平台实现对休闲农业个体进行统一管理、集中推广、个性服务。政府相关部门对平台中的休闲农业企业的资质、卫生、安全、消防等运营条件进行审核，对休闲农业进行良好规范，提高休闲农业的档次和品质；政府在平台中从市场和管理两方面对休闲农业企业进行评级及推广，为消费者提供准确的消费指南，为企业提供及时的市场反馈信息，从而良性推动整个休闲农业的发展；政府相关部门通过平台提供休闲农业发展战略规划、管理咨询和政策推广等增值服务，为休闲农业的品质的提升提供服务。

3.5 农业产权交易及招商引资平台

产权交易及招商引资系统主要作用是对农村土地流转或交易进行全面的管理，同时通过政府提供的认证授权监管平台，农业企业可以在此平台上发布企业招商引资项目，政府对参与交易的企业的各项资质进行审核评级，投资者通过信息发布系统及招商引资系统可以对企业的投资项目进行了解，考察并确定企业的投资意向，然后通过线下进行相关产权交易，形成一个高效的项目发布、投资介绍的信息平台，促进农业企业的资金筹集，同时降低线上交易的金融监管所面临的风险，以保障投资引资双方的利益。

3.6 智慧农业综合管理服务中心

智慧农业综合管理服务中心是一个综合性的农业服务信息发布系统，可以通过此系统为农民提供农业及产业政策信息、农业相关技术培训服务、农产品市场需求信息、专家即时问答服务[8]，并且可以在平台上管理和宣传展示农业企业，同时通过和电子商务系统、溯源系统以及物联网生产管理系统的联通，为消费者提供农产品售卖资讯服务、农产品质量安全追溯服务以及农业企业生产现场的查看服务等，形成一个向农民、消费者双方提供综合性的服务信息发布平台，同时管理部门通过此平台进行农业政策宣传咨询管理，包含新闻政策发布、企业宣传展示、专家在线指导、农技视频培训、产品推广展示、质量追溯查询、招商引资查询等[9]。

3.7 数据接口中心

通过各大接口建设，可以在智慧农业指挥中心直接进入包括水务防汛、气象预报、应急指挥、林权交易、森林防火以及土地产权等系统并自动调取相应数据，通过智慧平台为农业生产及各个环节提供相关服务。

4 结语

在中国这样一个农业大国，利用现有的互联网、物联网技术和已有的网络资源与市场，建立一套具有综合服务功能的智慧农业平台服务于我国的现代农业，既方便农业生产过程的集中统一管控，又具有巨大的市场价值。

参考文献

[1]江洪.智慧农业导论：理论、技术和应用[M].上海：上海交通大学出版社，2015.

[2]李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程，2012，（1）：1-7.

[3]周新淳，張瞳，吕宏强.基于物联网的精准化智慧农业大棚系统设计[J].国外电子测量技术，2016，35（12）：44-49.

[4]玲玲.智慧农业：把农场装进手机里[J].农家参谋，2016，（01）：54.

[5]杨宝祝，王秀徽，路伟康.农业专家系统平台助力智慧农业[J].高科技与产业化，2015，（05）：64-67.

[6]方霞.云南高原特色智慧农业可追溯体系探讨[J].电信技术，2014，（06）：101-105.

[7]何善辉，郭宜婷.云端物联网上休闲农业与健康养生小站群[J].海峡科学，2015，（12）：29-31.

[8]打造智慧农业平台推进“互联网+”农业生产与管理[J].农业工程技术，2016，36（36）：47-49.

[9]芦天罡，王大山，唐朝，段永恒，陈丽华.北京智慧农业综合服务平台建设和运营[J].农业工程技术，2016，36（18）：78-82.