关于智慧农业的概述

2019-01-05张丽丽

新农业 2019年20期

文/张丽丽

我国农业的基本现状是“大国小农”，加强小农户与现代农业有机衔接，才能提高农业现代化水平。农业现代化的过程除了扩大规模化生产，还需提升整个产业链的效率和效能，改变产业链原有生态模式。发展智慧农业，通过感知、监测、跟踪、预测、数据分析等技术对传统农业生产进行升级改造，实现农业的精准化生产、可视化管理、智能化决策，可以全面提高农业的生产力，实现农业产业的节本、提质、增效，加快农业现代化步伐。

一、智慧农业的基本定义

智慧农业是将物联网、云计算、3S技术等现代信息技术与农业产业链相结合，改变农业生产模式，通过对农业产业链的智能感知、监测、跟踪、数据分析等，实现对产业链的精准化管理和可视化诊断，从而提升农业产业链的价值创造能力、提高经济效益的一种新型农业生产方式。

二、智慧农业的技术内涵

智慧农业主要利用传感网、WIFI、RFID、大数据等技术，实现对农业产业链的精准化、可视化、规模化、智能化管理，提高农业现代化水平，提升农业生产效能。

1.传感网技术

传感网技术是在需要进行信息采集与传输的区域将集成传感器、数据处理单位部件、通信部件进行合理分布，相互联系形成网络结构，构成传感网。其节点数量相对较大，在复杂多变的环境中适应性较强。传感网由于节点的密集且分布随机，使其需要具备一定的能量储存功能。传感网技术是农业物联网的核心，其在物物连接、信息交换、信息传输等方面起到十分重要的作用。

2.WIFI技术

WIFI是允许电子设备连接到局域网的技术，支持监测、传输等电子产品的无线上网，实施无线网络传输。基于WIFI技术，农业物联网才有发挥作用的基础，智慧农业才能监测农业产业链的各环节。

3.RFID技术

RFID技术即射频识别是一种通信技术，由应答器、阅读器以及应用软件系统三部分组成，其原理是利用无线电讯号感知监测目标并进行数据记录。在农业物联网中，其主要作用是接收监测设备采集的数据并进行记录，再将数据传输给后台软件操作系统，实现对数据的分析和控制。

4.大数据技术

大数据是信息时代的产物，其本质是基于大量数据分析作出的实时反应和决策辅助。农业产业利用数据化的思维，进行分析、运营、决策，为产业链的发展提供削减不确定性的方法，从而展开有效的行动，帮助发现自身问题，推动创新和制定合理化的解决方案。

三、智慧农业的应用领域

1.规划

应用农业大数据技术及信息，进行产业分析和行业预测，明确政府、市场、产业的相关信息，赢得商机。通过对自然环境数据分析梳理，选择生产项目并与当地环境相适应，降低风险；分析市场信息，动态调整供需关系以增加收益；分析政策信息，把握政府对行业发展的指向，把脉行业动向从而有的放矢顺应社会化发展；根据消费者信息及需求情况反馈，分析消费行为并在农事生产之前做出科学决策。

2.生产

种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜信息、灌溉信息、农机信息和农情信息。养殖业生产数据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信息、圈舍环境信息、疫病情况等。依托部署在农业生产现场的各种传感器节点（环境温湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳浓度传感器、光照度传感器等）和无线传感器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干预、可视化管理、智能化决策。

3.流通

在仓储、物流、流通等各个环节，利用物联网等技术，实现仓储环境条件智能调控以满足不同农产品对环境条件的不同要求。通过仓储过程多维度可视化，保证品质的真实可靠。根据不同产品特性，建立智能仓储、物流数据模型，不断更新和完善信息化系统，建立标准化仓储物流体系，联通智慧农业产业链闭环。

4.溯源

目前追溯管理系统已经被广泛应用于农产品质量安全追溯、畜禽疫病电子出证等监管领域。通过RFID技术、智能二维码等可实现农产品生产全过程追溯。将视频监控系统与种植养殖监管、病虫害预警预报防治、加工控制等系统结合，实现对农业生产、加工、流通环节的可视化跟踪，便于技术人员观察并及时采取有效措施，确保生产、加工、流通的顺利进行。建立溯源信息服务平台，采集覆盖植物种子采购、播种（养殖）、施肥用药、收获、加工、运输、进入超市等各个环节信息，方便第三方监管。强化对农产品生产过程的质量管理，配合有效的法律法规，保障生态环境安全、农资安全、农产品安全。

5.监管

利用物联网技术对农业土壤进行监测，确定该地块适于种植的作物，发现土壤问题及时进行土壤改良。物联网技术还可以对水环境进行检测，保证灌溉和畜禽用水的微生物和重金属离子含量不超标；对大气环境进行检测，及时检测出二氧化硫、二氧化氮等有毒气体含量，以便及时采取措施达到保证农作物健康生长的环境要求。农业生态环境是影响农产品质量安全的基础，通过物联网技术对农业环境进行监测，从源头控制动植物生产、加工、流通等环节的环境条件安全以保障农产品质量安全。

四、智慧农业的问题及对策

1.产业链源头信息化程度不高

智慧农业的任何环节都需要信息和数据的支撑。目前农业产前阶段的生产资料信息化、透明化程度不高，导致产业链条从源头就难以达到智慧农业对信息和数据的要求。目前农业智能化的发展多集中在生产、溯源环节，无法实现对整个行业的智能化跟踪、监控、管理、决策，现阶段的智慧农业相对片面且不完整。产业链源头数据信息的整合包含自然信息和社会经济信息，需要多部门协同发力，打破各部门间数据壁垒，提高信息透明程度，实现信息数据管理在全产业链的覆盖。

2.生产与流通体系信息不对称

由于农业信息标准化程度低、采集覆盖面不足、整合程度低、共享程度低，导致农业数据信息缺乏权威性，生产与流通系统信息不对称。农业生产者缺乏可以依据的数据信息作为指导，往往造成农产品供过于求，各地不同程度出现农产品运不出、卖不掉、价不高等卖难问题。同时，由于信息覆盖不全，也会出现“蒜你狠”“姜你军”“豆你玩”等供不应求情况。建立全国统一的农业信息化标准体系，逐步覆盖全部生产区域和品类，由权威部门打破各部门公用信息壁垒，建立农业数据权威共享平台，更新发布农业行业信息，满足供需双方的信息需求，协调供需平衡，提高行业生产效能。

3.基础建设成本相对较高

农业产业投资周期长、效益相对较低；智慧农业基础设施包括传感器、通信设备、多种软件系统等，设备价格较高，一次性投入大，回报周期长；农业经营主体多为分散小农户，难以承担智慧农业基础设备较高的费用。这些原因都导致智慧农业项目很难迅速大面积推广。提高农业基础设施如网络等普及程度，提升农业规模化生产水平，减低智慧农业的相对成本。建立健全智慧农业技术和设备的科研、成果转化、生产体系，提高农业物联网硬件设备的精密度与耐用程度，开展更多、更实用的数据模型、实用软件，降低智慧农业相关技术与设备的购置与应用成本。

4.从业人员队伍有待加强

智慧农业从业技能包括经营管理知识、计算机知识、传统农业技能、营销规划等多方面知识结构体系。目前我国农村高素质人才流失严重，受年龄、教育水平及文化程度等制约，农业从业人员对智慧农业的了解、认知均不充分，其整体素质无法满足智慧农业发展对从业人员的要求。要在外引和内培两个领域加大力度，从政策、金融、税收等多角度提供优惠政策，增加智慧农业对高素质人才的吸引力。同时，通过业内培训，提升现有从业人员的信息化素质、信息化技能，促进其对智慧农业的了解、认知与应用。