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四川农业物联网发展对策分析

贾玲

2017年05月12日 12:00

陈 进 姚金霞
《 四川农业与农机》2017年1期 |

1 发展现状

四川农业物联网发展还处于刚起步阶段,农业物联网的应用相比我国先进地区,应用水平较低,还没有达到智能化程度,基本只能实现监控、控制功能,无法达到精准化种植和饲养的目的。而且,在应用物联网技术方面,政府在资金上的支持很少。

以南充市四川本味农业产业有限公司应用物联网技术为例。主要应用在了生猪养殖和柑橘园灌溉上。生猪养殖场实行 24 h 全程监测,可以通过办公室监控中心,对生猪养殖情况 (用食用水、圈内卫生、生猪活动等) 进行监控。该生猪养殖场产生的猪粪,经过无害化处理,直接应用于公司的柑橘园内作为肥料。柑橘园主要应用了水肥一体化喷灌、滴管技术以及实时监控、远程控制技术。管理人员可以在控制中心,监控园区全貌,园区内有气象服务站,电子显示屏滚动显示实时气温、土壤湿度、风向、二氧化碳浓度、风速、光合有效辐射、雨量等10余项指标,根据指标和技术人员判断,通过控制中心电脑或装有其 APP 应用软件的手机即可进行远程操作完成滴灌或喷灌作业。

1 四川本味农业产业有限公司自动灌溉

 

2 存在的问题

2.1 农业信息资源相对缺乏

农业物联网的建设和发展需要掌握关键技术和农业信息资源,需要把信息作为资源进行科学管理与有效开发,以便有效地运用于农业生产中。因此,农业信息资源的丰富与否,直接关系到农业物联网建设与发展水平的高低。相对于农业物联网发展较好的地区,四川省的农村信息资源水平相对较低,如图 2所示。同时,四川省农村地区计算机和移动手机的拥有量在全国排名中分别位于第26位和第22位,农村计算机和移动手机普及率低下也阻碍了农业信息化的发展。

2 2012年全国各省 (直辖市、自治区) 农村信息资源水平空间分布情况

 

2.2 四川省农村基础设施建设相对滞后

四川农村的基础设施建设程度总体落后于城市,远不能满足农村发展的需求。同时,四川省农村基础设施建设还呈现出山区远差于平原地区的现象。从调研结果来看,四川省在农业物联网发展方面的基础设施建设滞后主要表现在一是硬件设施建设滞后,如设施农业的建设硬件水平和条件与江苏、山东等省系统市差距较大;二是信息化网络建设滞后,特别是四川省山区地带的有线、无线网络覆盖率均很低。

2.3 对发展前景认识不够深入

农业物联网技术作为高新技术,其科技含量高,这就需要一支具备农业物联网技术知识的农业从业和管理人员队伍来应用、推广和示范。然而,目前四川广大农民、基层科技人员和政府部门的有关领导对农业物联网技术的认识普遍不足,制约了农业物联网的发展。

2.4 建设成本高,资金投入不足

由于农业物联网所处应用环境的恶劣,这就要求农业物联网使用的传感器、控制器必须要比工业用的更加稳定、可靠并且适应恶劣环境。因此,农业物联网所需的各类传感器、控制器等设备成本偏高,建设农业物联网项目需要大量投资,加之政府投入力度不大,导致普通农户投资应用农业物联网技术的意愿不强。

2.5 农业物联网专业人才匮乏

农业物联网技术不仅涉及到计算机、网络和传感技术等方面知识,同时还涉及到农业领域技术,甚至还要掌握一定的安装、土建等知识,这就需要复合型人才和协同工作团队才能支撑其发展。无论是人才的培养还是队伍的建设,都需要一个发展过程。同时,农业物联网是一项全新的事物,除建设外,在运行、管理和后期维护方面也需要大量的专业技术人员。目前,很少有农户和农技人员对于农业物联网的技术及设备具有全面认识,还不具备应用和推广物联网技术的能力。

2.6 缺乏龙头带动作用的项目和模式

四川农业物联网项目的建设分散且规模小,示范效果欠佳,对农户的带动作用不明显。为贯彻落实 《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》(国发 2015 40号) 的部署要求,农业部向社会推介了 116 项农业物联网应用模式,四川省仅 1 项模式进入目录。由此可见,四川农业物联网的应用创新能力不强、带动作用小,没有发挥到推广示范的作用。

2.7 农业物联网相关政策的推广实施力度不足

为了推动农业物联网的发展,其他省、市制定了许多优惠政策,来鼓励企业和农户应用物联网技术推进农业现代化。而四川省没有促进农业物联网发展的相关扶持政策,多数应用农业物联网的农业经营主体仅能从大棚建设和购买渔业设备中获取少量农机购置补贴。

2.8 农业物联网建设和运营管理的协调机制没有建立

农业物联网的推广、应用和实践中,相关者角色定位不清晰,导致农业物联网相应功能不能发挥。以建立农业物联网公共服务平台为例,就涉及气象、土地资源、农产品种植、市场等信息,这就需要得到气象、国土资源、农业等各部门的支持,而目前四川还没有联合发展农业物联网技术的运营机制。

3 四川省农业物联网发展对策

3.1 加快突破核心技术和重大共性技术

重点开展农业物联网技术的攻关,积极开展农业物联网技术创新和信息运营服务的模式创新,建立适合四川农业应用的物联网平台和应用服务系统,并形成一批具有自主知识产权的物联网硬件产品和终端软件解决方案,为四川农业物联网研发和应用提供技术支撑。

3.2 加快农业物联网人才队伍建设

针对目前农业物联网专业相关人才匮乏的问题,要加快人才引进步伐。四川农业大学、西华大学等高校应依托原有的物联网专业,进一步设置农业物联网相关专业和课程,培育和发展相关学科人才。企业、高校、科研院所应积极寻求深度合作,建立农业物联网产学研联盟,联合推进研发农业物联网项目,提高农业物联网人才队伍的科研能力。

3.3 加快土地流转和基础设施建设

首先,最重要的一点是要加快农村土地的流转。其次,要出台促进农村宽带网络建设的政策。加快在农村和广大农业生产地区网络覆盖的建设,完善农业信息化专家系统和管理软件,配置性能完善的控制系统、通信传输、电力供给等信息化元器件,为发展农业物联网奠定软件基础。在创建高标准农田的同时,将传感器布入农田或埋入土壤,为农业物联网的应用奠定硬件基础。

3.4 加快制定农业物联网发展规划

由于农业物联网的发展涉及到农业现代化、科技创新、信息化技术、质量标准、市场渠道等多方面,触及的部门较多,资源整合与共享问题较为突出,为了减少重复投资,必须进行顶层设计和统一规划,同时要注重因地制宜,发挥四川各地自然优势和技术优势。建议强化政府对农业物联网工作的宏观指导,由省政府牵头,联合财政、工信、科技、农业、国土资源、环保等相关部门,共同探讨建立“农业物联网产业化联盟”,制定“农业物联网应用发展”专项规划,为农业物联网的发展创造良好的支撑环境。

3.5 加大农业物联网研发及建设的投入

建议将农业物联网硬件设备纳入购机补贴目录,并且提高补贴比例,以促进农民应用物联网设施设备进行农业生产。为促进规模化种植和规模化应用农业物联网,对使用农业物联网产品的农业经营主体在购机补贴的基础上再给予一定的补贴。建议对研发农业物联网产品的高校和科研院所给予经费倾斜,对生产农业物联网产品的企业在税收和贷款方面出台一系列优惠政策。设立农业物联网发展专项资金,并将专项资金的支持范围明确在农业物联网的技术研发与产业化、标准研究与制订、应用示范与推广等方面。

3.6 加强农业物联网示范项目建设

紧紧围绕四川省“十三五”规划和“农业物联网应用发展”专项规划,根据全省各地的农业产业发展状况,因地制宜在全省范围内设立一批农业物联网示范县,启动一批农业物联网示范项目,研发一批适合四川的农业物联网产品,建设一批农业物联网示范基地,创新物联网在农业领域的应用技术模式,建立农业物联网可持续发展机制,以点带面,全面推进农业物联网技术在四川农业生产经营管理的应用。通过示范项目的实施,形成一批适合四川应用的农业物联网技术和模式,以用于产业化推广。

3.7 加大对涉农人员农业物联网相关知识的教育

涉农人员作为农业物联网的推广者和应用者,是发展农业物联网的原动力,他们对于农业物联网的理解和重视是农业物联网能否大范围发展的关键。因此,只有提高了涉农人员对于发展农业物联网的意识,才能够推动农业物联网的发展。一是加大对农业工作者的培训。二是加大对农业从业人员特别是新型职业农民的培训。同时,要定期组织农业物联网人才队伍深入农村开展需求调研,组织专业团队对农业经营主体进行建设和应用农业物联网技术的指导。

4 主要应用模式建议

根据省外调研汲取的先进经验,结合四川省实际,四川省应在现代农业水平和规模化程度较高的区域设立示范县、示范点,选择经济效益较高的种养殖业率先推广和应用农业物联网技术,再以点带面,在全省范围内推广应用农业物联网技术。建议四川省推广和应用以下农业物联网技术和模式。

4.1 公共服务平台

建立一个聚合各类资源,对接各专业物联网服务子平台的四川省农业物联网公共服务总平台,为全省应用物联网进行农业生产提供数据采集、数据分析、精准控制、决策指导等服务,为政府、部门服务农户提供高效率的信息服务平台。全省各地在农业物联网建设过程中,应将传感器采集的数据对接入该平台 (光纤和 GPRS 两种接入方式),由平台分析、处理后统一发布操作指令,从而实现精准化生产和远程操控。总平台的建设不仅可以避免各地建设农业物联网服务平台重复投入浪费的情况发生,也有助于全省农业生产大数据的形成。平台应提供各类数据和实时监测、专家系统、农业知识、农产品安全监管和追溯、农业投入品监管等服务。

4.2 经济作物的应用

1 设施蔬菜、果树生产。果蔬物联网技术是围绕蔬菜种植和特色果树的栽培管理的智能化系统,能够对果蔬进行精准化管理和对病虫害进行智能监测、预警,可以实现自动化检测、远程监控、智能管理、产品溯源等功能。

4.2.2 设施大棚的应用

设施大棚物联网技术主要应用于温室大棚种植经济价值较高的花卉、果蔬等。通过分布在大棚内的环境温/湿度、土壤温/湿度、二氧化碳、光照、视频等传感器和设备及棚外安装的气象站,实时实地采集棚内外影响作物生长的各种条件参数、病虫害发病情况,经过分析后,或者自动开启/关闭水肥、通风、湿帘、补光灯及遮阳等控制设备,或者通过用户终端(电脑或手机)手动开启/关闭设备。设施大棚物联网技术能够真正实现实时监控和无人值守,能够将棚内环境始终调控在最适宜作物生长的条件。

4.3 茶业的应用

四川是中国的茶叶主产区之一,四川茶叶质优价廉,深受各地欢迎,茶农种植茶叶的经济效益明显,种植积极性也较高。目前,四川茶业正不断壮大,区域优势十分明显。在调研过程中,我们走访了雅安市名山区牛碾坪生态茶园和成都市浦江县蒲茗坊茶业有限公司,发现四川省茶区普遍存在霜冻灾害,使茶叶品质和产量受到影响。为提高茶园生产效率、降低霜冻发生率,建议在四川省茶区推广集成了茶园信息采集、水肥一体化灌溉、防霜、病虫害预警预报防治等功能的茶园物联网系统。该系统通过茶园安装的信息采集器和视频监控实时监测茶树生长环境的各项指标,适时为茶园生产推送信息和发出预警。该系统较为先进的功能有防霜和病虫害预警预报防治。而针对类似牛碾坪生态茶园中的国家茶树良种繁育场,茶园中设置的高清摄像头还能够方便远程查看茶园内的各种状况,防止非工作人员进入实验场所。

4.4 生猪养殖业的应用

生猪养殖业物联网系统是一套以无线传感信息采集和智能解决控制为核心的物联网生产管理系统,通过分布在养殖场内的环境温/湿度、光照、氨气、硫化氢、视频等传感器,实时地采集养殖场内影响生猪生长的关键参数,通过数据分析配合设施,可实现智能饲喂料、通风、喷淋、湿帘、清粪、冲洗、补光、照明及疫病预警等功能。作为生猪出栏大省,如果应用该物联网系统能够极大地降低人工成本,提高畜禽养殖管理效率。

4.5 休闲观光农业的综合应用

随着都市快节奏生活的冲击,城市人越来越向往田园生活,喜欢在近郊租赁土地进行种植,打造自己喜欢的小农场。但由于城市工作生活忙碌,他们无法时刻经营农场。物联网技术的应用就能为这群消费者打造出他们能够时刻关注和经营的“开心农场”。休闲观光农场物联网系统的使用者不仅有农场的管理人员,还有租赁土地的消费者。应用物联网技术的休闲观光农场应使用前面提及的设施果蔬种植设备或者大棚物联网设备,并开发出面向消费者的 App 手机软件。消费者可以通过 App 实时监控自己租赁土地上作物的生长情况,并且可以通过软件,远程“发号施令”浇水、施肥等。等待作物成熟后,可向农场管理人员发送“采摘”信息,并通过农场工作人员直接发送物流将果蔬送达消费者家中。

4.6 其他

四川高原、高山、丘陵众多,养殖水面极为有限,因此,在四川不宜大面积推广示范水产物联网技术,可以在省内规模化的水产养殖基地应用物联网技术。主要应用的物联网技术是高效循环水养殖管理系统。该系统可以自动获取水温、酸碱度、溶解氧、光照、盐度、水位等水质信息参数,通过决策系统分析处理后,自动控制增氧机、投饵机、收集残污粪便进行无害化处理等工作,实现大型养殖场的分布式、网络化水质参数智能监测,实现精准化投喂与生物生长状态的科学调控。

 作者单位:四川省农业机械研究设计院

参考文献:

1 中国电信智慧农业研究组.智慧农业:信息通信技术引领绿色发展[M].北京:电子工业出版社,2013.

2 傅泽田,张领先,李鑫星.互联网+现代农业:迈向智慧农业时代[M]北京:电子工业出版社,2016.17

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2017年05月12日 06:14
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是30岁的和19岁的巴列霍