農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新型信息化集成技術(shù)，正改變著我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的面貌。當(dāng)前，蓬勃發(fā)展的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在哪些瓶頸，如何推動其更好發(fā)展，筆者進(jìn)行了深入采訪。
智慧農(nóng)業(yè)啥樣？
在北京夏黎城設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社，物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)不間斷監(jiān)測室外溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象指標(biāo)，實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)環(huán)境和生物信息參數(shù)。工作人員介紹，這里的網(wǎng)絡(luò)型灌溉管理系統(tǒng)能節(jié)水69%，智能施藥系統(tǒng)可節(jié)省農(nóng)藥15%至20%，整個(gè)系統(tǒng)可使得菊花分化到現(xiàn)蕾的時(shí)間縮短5至7天，商品化率提高15個(gè)百分點(diǎn)。
信息技術(shù)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)簡單輕松
北京夏黎城設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社是北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程的一個(gè)核心基地。該示范工程初步建設(shè)了5000畝核心示范區(qū)、2萬畝直接帶動區(qū)和5萬畝輻射帶動區(qū)。據(jù)測算，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，核心區(qū)蔬菜產(chǎn)量平均提高約10%，基地每年增收1600萬元以上。北京市農(nóng)委信息中心主任劉軍萍介紹，由于前期示范的良好效果，今年又有6個(gè)農(nóng)業(yè)企業(yè)和一些農(nóng)戶主動提出安裝傳感器，通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)本增效。
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要有感知、傳輸和控制三大作用。”中國農(nóng)科院信息所所長許世衛(wèi)解釋，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅能感知水、肥、熱、氣、光等外部環(huán)境變量，還能感知生物本體，比如，對水稻葉片中的各種營養(yǎng)元素的感知。“如果感知到水稻葉片中葉綠素含量降低，說明缺氮了，就要添加氮肥。如果等到肉眼看到葉片發(fā)黃再追肥，就晚了。”
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著資源與環(huán)境等約束，迫切需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)精細(xì)化管理水平。農(nóng)業(yè)部市場與經(jīng)濟(jì)信息司司長張合成說，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，提升農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)智能化程度，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“環(huán)境可測、生產(chǎn)可控、質(zhì)量可溯”。
2011年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，并與發(fā)改委、財(cái)政部組織實(shí)施了北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)、江蘇無錫養(yǎng)殖業(yè)等三大國家級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?。今年，農(nóng)業(yè)部啟動了天津、上海、安徽等三個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點(diǎn)，并認(rèn)定了40家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。在示范區(qū)外，各地農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也方興未艾。
制約瓶頸在哪？
“當(dāng)前最大的問題是，沒有把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用量化在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上。不計(jì)成本的示范對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣并沒有實(shí)際價(jià)值，要解決誰為應(yīng)用買單的問題。”2013年中國物聯(lián)網(wǎng)大會上，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副理事長柏斯維認(rèn)為，試點(diǎn)示范并不代表真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還需要時(shí)間。農(nóng)業(yè)是弱勢產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)條件可控性差，這決定了物聯(lián)網(wǎng)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用明顯不同于在工業(yè)等領(lǐng)域，導(dǎo)致了其發(fā)展初期受資金制約嚴(yán)重。
資金投入是發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的首要問題。記者采訪發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有一次性投入大、回報(bào)周期長的特點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)整體比較效益低、以小農(nóng)戶分散經(jīng)營為主的情況下，很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備因價(jià)格偏高很難大面積推廣。據(jù)了解，一套物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因其核心傳感器的不同，價(jià)格從一萬元到幾十萬元不等。如果不是從事規(guī)模經(jīng)營或者高效種養(yǎng)殖業(yè)，普通種植大田的農(nóng)民是無力承擔(dān)的。
“農(nóng)業(yè)專用傳感器的缺乏是我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，國產(chǎn)化率低、缺乏市場規(guī)模效應(yīng)。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。”農(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌健說，我國傳感器主要集中在對溫度、濕度的監(jiān)測，對其他環(huán)境因子關(guān)注較少，尤其對生物本體的感知還很少。國產(chǎn)傳感器性能不夠穩(wěn)定，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，經(jīng)常需要校正，而且器材壽命短。
同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還不夠接“地氣”，在滿足農(nóng)民使用需求方面還要繼續(xù)探索。目前，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要產(chǎn)自高校院所的實(shí)驗(yàn)室，概念性產(chǎn)品多，實(shí)際產(chǎn)業(yè)化率不高，且實(shí)驗(yàn)室理論研究與農(nóng)業(yè)實(shí)際應(yīng)用差異較大。
“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要力求方便實(shí)用和‘傻瓜化’。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)宜興農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究中心負(fù)責(zé)人李道亮教授告訴記者，宜興水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)從實(shí)驗(yàn)室概念型產(chǎn)品到最終成熟的應(yīng)用系統(tǒng)，一共研發(fā)了3代產(chǎn)品，對電路、通信、模型三大模塊總計(jì)改進(jìn)了上百次，大部分都是為適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)和農(nóng)民操作簡便進(jìn)行的改進(jìn)。
發(fā)展途徑何在？
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目要以‘測得出、傳得快、算得靈、用得好’為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)在功能設(shè)計(jì)、核心技術(shù)、推進(jìn)機(jī)制等方面尋求突破。”張合成說。
據(jù)介紹，農(nóng)業(yè)部正在積極謀劃，爭取在財(cái)政部的支持下啟動“益(e)農(nóng)計(jì)劃”，系統(tǒng)推進(jìn)全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息化與信息服務(wù)體系建設(shè)。同時(shí)，正在研究建立農(nóng)業(yè)信息補(bǔ)貼制度，加快推動將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品和裝備納入農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄，以此鼓勵電信運(yùn)營商、IT涉農(nóng)企業(yè)、科研院校等社會力量的積極性，逐步形成政府引導(dǎo)下的投資主體多元化、運(yùn)行維護(hù)市場化，合力推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)復(fù)雜的工程，總體處于試驗(yàn)階段，既要重視它，又不能盲目夸大其作用，要與現(xiàn)有信息化工作結(jié)合。”國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江表示，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用應(yīng)突出重點(diǎn)，要優(yōu)先從基礎(chǔ)好、規(guī)?；潭雀叩男袠I(yè)入手。他認(rèn)為，應(yīng)在水土資源開發(fā)利用、生產(chǎn)過程精細(xì)管理、農(nóng)產(chǎn)品與食品安全監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展。
面對國內(nèi)傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，有關(guān)專家表示，要堅(jiān)持自主研發(fā)與引進(jìn)吸收并重。提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自主創(chuàng)新能力，難度大的技術(shù)要加快引進(jìn)吸收，短平快的技術(shù)要自主研發(fā)，把傳感器轉(zhuǎn)換成低成本、便攜式的儀器設(shè)備，通過單項(xiàng)技術(shù)突破與集成應(yīng)用并舉，加快技術(shù)研發(fā)應(yīng)用步伐。
智慧農(nóng)業(yè)啥樣？
在北京夏黎城設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社，物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)不間斷監(jiān)測室外溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象指標(biāo)，實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)環(huán)境和生物信息參數(shù)。工作人員介紹，這里的網(wǎng)絡(luò)型灌溉管理系統(tǒng)能節(jié)水69%，智能施藥系統(tǒng)可節(jié)省農(nóng)藥15%至20%，整個(gè)系統(tǒng)可使得菊花分化到現(xiàn)蕾的時(shí)間縮短5至7天，商品化率提高15個(gè)百分點(diǎn)。
信息技術(shù)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)簡單輕松
北京夏黎城設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社是北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程的一個(gè)核心基地。該示范工程初步建設(shè)了5000畝核心示范區(qū)、2萬畝直接帶動區(qū)和5萬畝輻射帶動區(qū)。據(jù)測算，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，核心區(qū)蔬菜產(chǎn)量平均提高約10%，基地每年增收1600萬元以上。北京市農(nóng)委信息中心主任劉軍萍介紹，由于前期示范的良好效果，今年又有6個(gè)農(nóng)業(yè)企業(yè)和一些農(nóng)戶主動提出安裝傳感器，通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)本增效。
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要有感知、傳輸和控制三大作用。”中國農(nóng)科院信息所所長許世衛(wèi)解釋，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅能感知水、肥、熱、氣、光等外部環(huán)境變量，還能感知生物本體，比如，對水稻葉片中的各種營養(yǎng)元素的感知。“如果感知到水稻葉片中葉綠素含量降低，說明缺氮了，就要添加氮肥。如果等到肉眼看到葉片發(fā)黃再追肥，就晚了。”
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著資源與環(huán)境等約束，迫切需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)精細(xì)化管理水平。農(nóng)業(yè)部市場與經(jīng)濟(jì)信息司司長張合成說，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，提升農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)智能化程度，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“環(huán)境可測、生產(chǎn)可控、質(zhì)量可溯”。
2011年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，并與發(fā)改委、財(cái)政部組織實(shí)施了北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)、江蘇無錫養(yǎng)殖業(yè)等三大國家級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?。今年，農(nóng)業(yè)部啟動了天津、上海、安徽等三個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點(diǎn)，并認(rèn)定了40家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。在示范區(qū)外，各地農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也方興未艾。
制約瓶頸在哪？
“當(dāng)前最大的問題是，沒有把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用量化在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上。不計(jì)成本的示范對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣并沒有實(shí)際價(jià)值，要解決誰為應(yīng)用買單的問題。”2013年中國物聯(lián)網(wǎng)大會上，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副理事長柏斯維認(rèn)為，試點(diǎn)示范并不代表真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還需要時(shí)間。農(nóng)業(yè)是弱勢產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)條件可控性差，這決定了物聯(lián)網(wǎng)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用明顯不同于在工業(yè)等領(lǐng)域，導(dǎo)致了其發(fā)展初期受資金制約嚴(yán)重。
資金投入是發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的首要問題。記者采訪發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有一次性投入大、回報(bào)周期長的特點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)整體比較效益低、以小農(nóng)戶分散經(jīng)營為主的情況下，很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備因價(jià)格偏高很難大面積推廣。據(jù)了解，一套物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因其核心傳感器的不同，價(jià)格從一萬元到幾十萬元不等。如果不是從事規(guī)模經(jīng)營或者高效種養(yǎng)殖業(yè)，普通種植大田的農(nóng)民是無力承擔(dān)的。
“農(nóng)業(yè)專用傳感器的缺乏是我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，國產(chǎn)化率低、缺乏市場規(guī)模效應(yīng)。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間。”農(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌健說，我國傳感器主要集中在對溫度、濕度的監(jiān)測，對其他環(huán)境因子關(guān)注較少，尤其對生物本體的感知還很少。國產(chǎn)傳感器性能不夠穩(wěn)定，使得監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，經(jīng)常需要校正，而且器材壽命短。
同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還不夠接“地氣”，在滿足農(nóng)民使用需求方面還要繼續(xù)探索。目前，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要產(chǎn)自高校院所的實(shí)驗(yàn)室，概念性產(chǎn)品多，實(shí)際產(chǎn)業(yè)化率不高，且實(shí)驗(yàn)室理論研究與農(nóng)業(yè)實(shí)際應(yīng)用差異較大。
“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要力求方便實(shí)用和‘傻瓜化’。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)宜興農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究中心負(fù)責(zé)人李道亮教授告訴記者，宜興水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)從實(shí)驗(yàn)室概念型產(chǎn)品到最終成熟的應(yīng)用系統(tǒng)，一共研發(fā)了3代產(chǎn)品，對電路、通信、模型三大模塊總計(jì)改進(jìn)了上百次，大部分都是為適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)和農(nóng)民操作簡便進(jìn)行的改進(jìn)。
發(fā)展途徑何在？
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目要以‘測得出、傳得快、算得靈、用得好’為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)在功能設(shè)計(jì)、核心技術(shù)、推進(jìn)機(jī)制等方面尋求突破。”張合成說。
據(jù)介紹，農(nóng)業(yè)部正在積極謀劃，爭取在財(cái)政部的支持下啟動“益(e)農(nóng)計(jì)劃”，系統(tǒng)推進(jìn)全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息化與信息服務(wù)體系建設(shè)。同時(shí)，正在研究建立農(nóng)業(yè)信息補(bǔ)貼制度，加快推動將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品和裝備納入農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄，以此鼓勵電信運(yùn)營商、IT涉農(nóng)企業(yè)、科研院校等社會力量的積極性，逐步形成政府引導(dǎo)下的投資主體多元化、運(yùn)行維護(hù)市場化，合力推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)復(fù)雜的工程，總體處于試驗(yàn)階段，既要重視它，又不能盲目夸大其作用，要與現(xiàn)有信息化工作結(jié)合。”國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江表示，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用應(yīng)突出重點(diǎn)，要優(yōu)先從基礎(chǔ)好、規(guī)?；潭雀叩男袠I(yè)入手。他認(rèn)為，應(yīng)在水土資源開發(fā)利用、生產(chǎn)過程精細(xì)管理、農(nóng)產(chǎn)品與食品安全監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展。
面對國內(nèi)傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，有關(guān)專家表示，要堅(jiān)持自主研發(fā)與引進(jìn)吸收并重。提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自主創(chuàng)新能力，難度大的技術(shù)要加快引進(jìn)吸收，短平快的技術(shù)要自主研發(fā)，把傳感器轉(zhuǎn)換成低成本、便攜式的儀器設(shè)備，通過單項(xiàng)技術(shù)突破與集成應(yīng)用并舉，加快技術(shù)研發(fā)應(yīng)用步伐。
