随着物联网等信息技术的应用,曾经看起来遥不可及的智慧农业正逐渐变为现实:农民坐在家中就可以通过手机远程遥控大棚内卷帘的升降,调节日照强度;扫描一下牛耳朵上的电子标签,就能够掌握这头奶牛的健康、喂养、产奶情况等各种信息……
在技术的发展和政策的引导下,智慧农业场景正出现在越来越多的农场之中,给现代农业插上了“智慧的翅膀”。
“智慧农业”越来越近
智慧农业不但改变了农业原本的粗放型监管模式,同时也逐渐改变着农业传统的生产方式。
在种植领域,智慧农业实现了农作物生产环境远程监控,如同为农场安装了“千里眼”和“顺风耳”,农民通过手机屏幕就可以实时了解农场内部的温度、湿度、土壤肥沃度、虫害情况、通风情况、光照强度等各项因素,还可以对这些因素进行调整,保证大棚内的环境最适宜农作物生长,最终提高农产品的品质和产量。
畜牧养殖业同样可以享受智慧农业带来的红利:
在奶牛养殖场,每只奶牛身上都带有一块电子标签,里面详细记录了这只奶牛的各种信息,系统通过扫描这块标签,就可以了解到这头牛的产奶量、谱系等情况,在此基础上做出下一步的投喂、清洁、用药等决策,实现精准管理。
在水产养殖基地,每个养殖池内都设有传感器设备,能够自动采集水质数据,并自动输送到后台服务器,养殖工人只要坐在办公室就能够实现养殖水质的实时监测,避免因为水质变化发现不及时而导致养殖动物大批量死亡的情况发生。
新技术提供强劲源动力
物联网技术的应用和推广,可以在农业种植、水产养殖等多个领域实现生产效率和产品品质的大幅度提升,同时还能够有效降低人工和资源成本,为现代农业的发展提供强劲的源动力,加快推进建设现代农业,已经有越来越多的大型农业企业开始朝着智慧农业的方向发展。
但是,智慧农业才刚刚起步,还未能实现低成本、高效率的监控技术,智慧农业要求的软、硬件设备价格较高,所以推行智慧农业的前期投入成本较高,给推广造成了较大的困难,只能依靠政府部门的扶持,进一步完善农业物联网等智慧农业技术,降低智慧农业准入门槛,促使农业生产方式由传统的人力密集型模式向现代智慧化、自动化模式转变。
物联网+大数据:“智慧农业”
传统农业模式下,所有的工作程序全部依靠人力和牲畜完成,随着技术的进步,专业的机械被引入农业领域,使农业生产力取得了革命性的飞跃,在机械的帮助下,农业不再局限于劳动力成本,人们可以开拓更多的耕地,生产更多的农产品。随着人口的持续增长,人们对农产品的需求越来越高,而耕地面积已经饱和,没有更多的土地资源可供开垦,人们只能寄希望于提高农产品单产量,于是现代化农业成为农业发展的目标。
农业现代化最明显的标志就是其信息化程度,而农业物联网成为实现信息化农业、提高农业生产力的不二选择,就是通过物联网技术和设备对农作物生长环境进行实时的、远程的检测和管控,使环境中的温度、湿度、土壤肥度、光照强度等全都保持在最适宜作物生长的水平,最终实现农产品的品质和产量提升,生长周期缩短,经济效益进一步提高。
物联网是世界信息产业第三次革命,而智慧农业正是产生于农业物联网基础之上,可以说智慧农业本质上是一种信息技术,所以,智慧农业的成功前提,在于农业基础数据信息的交互与调控,并将之用于指导农业生产。农业物联网技术的应用,有助于提高资源利用率,提高农产品的品质和质量,提高生产效率,降低成本,促进产品流通等等,最终实现与农业产业化配套发展。
由于农业生产的地域、经营规模和农作物经济性方面存在着一些差异,以及技术的不成熟,智慧农业的发展受到了很多限制,尤其是最为关键的传感器技术不成熟,很多类型的关键传感器没有研发出来,在这种情况下,智慧农业的实施更加离不开农业内部的基础信息采集。
在农作物种植领域和畜牧、水产养殖领域,以物联网技术为代表的智慧农业的应用已经取得了颇为明显的成效,极大降低了农民劳动强度,提高了农产品的品质与产量。尤其在种植领域,物联网系统已经成功应用于农作物智能灌溉施肥、农业远程诊断、农产品溯源、移动农技秘书、农资技物信息化管理等诸多方面。预计到2020年,农业物联网的成熟应用将能够覆盖农业所有领域。
我国农业物联网的五个环节
农业物联网的基础应用主要包括五个环节,分别是感知农业资源、农业生态环境、农业生产过程、农产品质量溯源与物流服务信息,现阶段,我国农业物联网在这些基础应用方面已经取得了明显的成效:
在农业生产之前,物联网应用于监测和调控农业资源与生产环境,在资源方面,通过搭载高精度感知设备的农业卫星来监测该地区的土地分布、土壤湿度、农田水利等农业资源情况,并根据这些数据搭配调度体统进行资源调度;在生产环境方面,利用传感器和无线网络实现对农业生产环境的远程实时监测。
在生产过程中,根据监测到的数据对生产环境进行智能化管理,保证生产环境处于最适合产品生长的状态,提高资源利用率和生产效率,避免资源的浪费。
生产过程结束之后,物流网技术则应用于农产品质量溯源与物流服务信息监测,在物流环节利用条形码和射频识别等物联网技术继续跟踪农产品信息,提高物流效率;在农产品的流通和销售环节,同样全程实施信息的采集、整理与分析,实现“从田间到餐桌”的全程可追溯,确保农产品质量安全,保证消费者权益。
作为一个农业大国,我国一直非常重视农业发展,推进农业技术改革,提高农业生产力。在30多年前的改革开放时期,家庭联产承包责任制的实施将农业生产推上了一个新的高度,如今进入信息时代,农业也应该跟上时代的脚步,继续深化改革,加快农业物联网的推进,发展现代农业,进一步提高农业生产水平。
我国农业物联网将呈现出4大趋势
我国农业物联网的发展才刚刚起步,在未来的发展过程中,农业物联网将呈现出以下趋势:
1)传感器向微型智能化发展,感知更加透彻
传感器技术是农业物联网的关键技术,但是现阶段传感器技术并不成熟,用于监测土壤肥度、作物生长状态等方面的关键传感器都较为缺乏,成为农业物联网的短板,未来,这一短板将逐渐被补齐,传感器技术将得到大幅度提高和完善,传感器的种类和数量以及功能将得到极大丰富,并且吸收更多的微电子和计算机等新技术,向微型智能化发展,感知能力也将进一步提高。
2)与云计算大数据深度融合,技术集成更加优化
农业物联网离不开大数据技术的支持,通过大数据、云计算的分析处理,才能帮助农民做出更好的决策,大数据技术能够处理感应器采集来的海量数据,云计算则能够将存储的海量信息和大数据计算能力实现分布式共享,随着农业物联网的发展,必然会与这些技术进行更深层次的融合。
3)向智慧服务发展,应用更加广泛
随着传感器技术等关键技术的逐渐提高和完善,从生产前的资源配置到生产后的物流、可追溯服务产业链的逐渐成熟,物联网的应用范围将更加广泛,从农业领域逐渐拓展到家庭与个人。农业互联网的操作系统也将不断升级,对服务需求和环境变化反应更加迅速,适应范围更广。
4)移动互联应用更加便捷,网络互联更加全面
农业物联网的发展,离不开移动互联网的支撑,移动互联已然成为信息革命的突破口。随着移动网技术互联越来越个性化、智能化、多功能化、移动化,其在农业物联网的应用范围也越来越广,作用越来越大,为农业物联网带来更好的通信质量和传输速率,并大大增加了农业物联网容量。