信息化在农业企业中的应用初探——以衢州市三易易生态农业科技有限公司为例

安明明 金剑锋 马 超 （上海市农业科学院农业科技信息研究所，上海数字农业工程技术研究中心，上海市奉贤区 201403；徐应英 （衢州市三易易生态农业科技有限公司，浙江省衢州市 324000）

农业信息化为农业现代化发展插上翅膀，有助于实现农业的精准化生产，避免农业生产过程中的资源浪费，改善农产品品质，提高农产品产量，促进农业产业的精准管理，推进耕地资源的合理高效利用。我国是农业大国，农业信息化建设任重而道远，且仍要在农业信息化发展的道路上探索前行。农业企业在加快推进农业现代化的进程中发挥了模范带头作用。在此背景下，笔者以衢州市三易易生态农业科技有限公司（以下简称公司）为例，拟对该公司的农业信息化总体建设情况进行介绍，并总结出可供借鉴的农业信息化建设经验，以期提高农业企业信息化应用水平，进而实现整个农业产业的信息化。

1 农业信息化总体建设情况

衢州市三易易生态农业科技有限公司是集科研、技术服务、种子种苗、花卉和蔬果种植、畜禽养殖、休闲观光于一体的综合性农业企业，现为国家首批生态循环农业示范园区、省级农业高科技园区、省级农业科技企业、省级研发中心和衢州市农业龙头企业。在粮食、果蔬、畜禽、种苗、休闲等代表区块实施了智慧农业示范工程，并结合公司的创新管理模式与服务模式，通过产业应用推广与技术支撑互动，促进了农业产业和智慧农业的信息技术融合，推动了现代农业的快速、安全、高效发展。

公司的农业信息化建设主要内容包括：（1）园区农业生产数字化管理系统，（2）各区块的远程视频监测与非法闯入报警子系统，（3）种苗繁育区和各连栋大棚的温、光、水实时监测及棚内现有设施（遮阳、天窗、风机、湿帘、补光灯、喷滴灌等）的自动控制子系统，（4）多个泵站的智能联动与各单体大棚及果园区块智能喷滴灌子系统，（5）各单体大棚自动卷膜子系统，（6）植物智能补光子系统，（7）工厂化育苗环境智能测控（含冬季智能升温）子系统，（8）智能配肥、肥水同灌、水泵控制子系统，（9）畜牧水产养殖环境在线监测与智能化养殖管理子系统，（10）水体在线检测与生态循环智能监控子系统，（11）农产品溯源示范与电子商务子系统，（12）虚实相衬的开心农场与智慧休闲农庄子系统，（13）基地自动气象站。

2 可供借鉴的农业信息化建设经验

2.1 内容借鉴

2.1.1 园区农业生产数字化管理平台

公司开发的基于WebGIS的园区管理信息系统采用三层体系结构，即数据层、应用层和服务层，将数据存取、应用程序与信息发布服务分离开来，简化了用户的应用操作程序，直接通过浏览器访问，即可在一张图上实现园区具体的种植分布查询、生产信息查询、环境信息查询与设备控制等[1]。该管理系统是一个多专题应用的集中展现平台，包括一般的展示服务应用和业务管理专题应用两个层面（展示服务主要展示园区产地环境信息、农田区块分布及产地编码等内容；业务管理主要是由管理人员使用），涵盖物联网环境监测、控制与实时视频以及生产过程信息管理等应用。

2.1.2 远程实时监测

公司利用物联网技术，集成了现代传感器、视频采集、集成电路与系统及数据传输等相关技术，开发了前端信息采集单元，实现了设施内环境参数、动植物长势、病虫害状况、现场生产视频信息的实时采集和短信预警；同时，在数据存储和传输方面，使用单片机对采集的数据进行处理、存储、显示，且开发了存储器与上位机之间的数据通信模块，给用户带来了“所见即所得”的效果。

2.1.3 动植物环境模型构建及其智能调控

公司通过借鉴国内外先进的动植物生长指标与环境需求模型，以实验观测结果和历史资料为依据，通过解析动植物在不同生长阶段的温度、湿度、光照、二氧化碳、养分等环境因子的阈值范围和栽培调控措施，借助常见多发病害和各类胁迫危害等方面的有关知识和经验，进行数理分析及数字化建模，建立了适于公司农业生产特点与环境条件的主要设施生产的动植物环境模型。该模型是依据水肥运筹数学模型、水肥适宜指标联合调控建立的[2]，以生物生长模型为核心，以物联网设施监测数据为基础，设置了基于模型与专家知识的信息处理与环境调控平台，且以设施环境调控的经济最优为目标，进行环境参数优化方案的智能决策，并及时预警反馈。

同时，智能调控设置3种模式：（1）自动控制。通过模型和专家系统进行智能判断，自动控制设施设备，调节环境因子。（2）远程控制。操作人员可通过电脑、手机APP或手机短信进行人工远程控制。（3）现场控制。操作人员通过大棚现场的配电箱开关进行控制。这3种控制模型同时并存，相互兼容，按“现场控制”＞“远程控制”＞“自动控制”的优先级别进行设计。通过智能调控，可使设施内各项环境因子符合既定要求，为动植物的生长发育提供适宜的环境条件。

2.1.4 农产品溯源

公司采用了由上海市农业科学院和昆明农产品国际交易拍卖中心利用NFC（近距离无线通讯）技术联合研发的农产品“智能芯片二代身份证”进行农产品溯源。该农产品“智能芯片二代身份证”具有标识和防伪功能，且电子芯片不易被复制，安全性较好。公司通过该农产品“智能芯片二代身份证”，可实现主体信息管理、追溯管理、流通节点工作考核、生产档案管理和检测报告管理等，有助于实现农产品从“田间到餐桌”的追溯管理，进而保证农产品的质量安全。

2.1.5 肥水一体化智能控制系统

肥水一体化智能控制系统是基于GIS来实现自动化控制，其主要内容为：由园区内各区块的传感网络将采集的数据传输到地理信息系统平台，经过储存、管理、运算、分析，最后生成施肥处方图；将水泵和蓄水池灌溉口通断的控制和管理接入智能管理设备单元，结合作物生长发育的适宜性模型，实现对肥水的智能调节控制。该系统亦可实现远程实时控制和管理。

2.1.6 用户终端平台

用户终端平台包括WEB客户端、移动终端、液晶电视、LED屏发布系统等。例如，可通过手机APP实时查看大棚环境数据，对设备进行手动控制，或根据系统适宜性模型进行自动控制，且可查看设备的执行状态，并采集现场农事信息，用于远程在线诊断；同时，可远程实时查看作物生长情况的视频图像数据，并以向导的方式引导用户对生产过程数据进行登记、修改、查看；此外，农业管理人员可远程演示、查看系统运行状态，并将获取的实地农业生产环境数据和生产数据用于作物生长适宜性分析、研究等。

2.2 经验借鉴

公司利用农业信息化建设，实现了规模化经营，探索出一条可持续循环的农业生产模式，其他农业企业可先对企业的发展模式进行定位，然后借鉴有利于自身需求的信息化建设内容。当然，公司在农业信息化建设过程中还有不足之处，例如，大量的数据未被充分利用，这与信息化人才缺乏有很大关系。因此，农业企业在进行农业信息化建设中，不仅需要硬件设备的投入，还需培养出更多的信息技术与农业生产相结合的复合型人才，投入到农业信息化建设中，从而使农业产业快速发展[2-3]。

3 结 论

近年来，计算机技术结合农业生产的农业物联网技术虽然在我国取得了快速发展，但我国农业信息化建设还有很大局限，发展还很不平衡。在新阶段，可充分利用物联网、云计算、4G和5G等现代化信息技术，在农业发达地区或农业企业率先进行农业信息化建设，进而带领其他欠发达地区一同发展[4-5]。同时，农业信息化是实现农业现代化的重要架构组成，我国的农业信息化虽已具备良好的发展势头，但仍面临着一些挑战和问题，将来应对社会资源进行系统集成，鼓励和引导更多的企业、社会机构、优秀人才形成合力加入到农业信息化建设中去，进而推动农业农村领域的经济结构调整和社会发展进步。