物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)“農(nóng)家”

 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級(jí)階段，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅受制于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，而且由于農(nóng)業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性，面臨自身特有的困境。

近幾年，物聯(lián)網(wǎng)如旋風(fēng)一般席卷了各行各業(yè)。農(nóng)業(yè)也不例外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始在全國(guó)多個(gè)地區(qū)推廣運(yùn)用，掀起智能養(yǎng)殖和智能種地的新潮。

截至目前，中國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)已成功召開(kāi)第五屆。然而有關(guān)專家指出，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體上仍處于初級(jí)階段，需求也剛剛起步，產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)尚未突破，商業(yè)模式不夠清晰，各地在建設(shè)上存在重復(fù)投入、無(wú)序發(fā)展的問(wèn)題。

很顯然，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅受制于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，而且由于農(nóng)業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性，也面臨自身特有的困境。

從概念到推廣運(yùn)用

不過(guò)短短幾年，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)頭卻頗為引人注目。

浙江托普儀器有限公司(下稱托普公司)市場(chǎng)部的蘆經(jīng)理告訴記者，公司從2004年開(kāi)始做農(nóng)業(yè)檢測(cè)儀器，2010年在此基礎(chǔ)上推出物聯(lián)網(wǎng)，目前已廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、智能監(jiān)控、食品安全溯源等方面。

“物聯(lián)網(wǎng)是一種技術(shù)和方式，具體的用處很多。托普公司在溫室種植和大田種植物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上都做了很多工作，2014年長(zhǎng)春農(nóng)博園開(kāi)園展出的大棚物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就是托普公司負(fù)責(zé)的。”蘆經(jīng)理介紹說(shuō)，從大棚里生產(chǎn)出來(lái)的蔬菜運(yùn)送到上海虹橋，消費(fèi)者通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，就能在屏幕上了解種植的情況。

“我們的產(chǎn)品已經(jīng)在全國(guó)20多個(gè)省推廣，共有300多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目投入應(yīng)用。”托普公司副總經(jīng)理朱旭華表示，農(nóng)業(yè)部相關(guān)部門(mén)也非常關(guān)注農(nóng)業(yè)信息化與基層農(nóng)機(jī)推廣，今年7月曾前往托普公司進(jìn)行考察。

實(shí)際上，近幾年成立了不少類似托普公司這樣的企業(yè)。據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心農(nóng)業(yè)自動(dòng)化部主任研究員鄭文剛估計(jì)，全國(guó)從事農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的公司少說(shuō)有三五百家。

“國(guó)家從2009年出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)政策后，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的勢(shì)頭還是不錯(cuò)的。”鄭文剛對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示，目前全國(guó)很多省都在大力推廣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在北京地區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大興和通州等地的設(shè)施農(nóng)業(yè)中已經(jīng)成功應(yīng)用多年，在果園、綠地中的應(yīng)用也已比較成熟。

在國(guó)家和地方財(cái)政的扶助下，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范基地在全國(guó)各地落地開(kāi)花。

2011年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《全國(guó)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)施了黑龍江大田生產(chǎn)、北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)、江蘇無(wú)錫養(yǎng)殖業(yè)三大國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。2013年，農(nóng)業(yè)部選擇有一定工作基礎(chǔ)的天津、上海、安徽三省市率先開(kāi)展試點(diǎn)試驗(yàn)工作，并認(rèn)定40家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。

“東北黑龍江以大型種植業(yè)為主，北京以設(shè)施蔬菜花卉為主，天津以水產(chǎn)養(yǎng)殖為主，上海以物流為主，安徽以大田生產(chǎn)為主。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授李道亮對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示，“這些試點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)展了大量的嘗試。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是炒概念。成功與失敗的根本在于能否解決老百姓的實(shí)際問(wèn)題，成本與產(chǎn)出是否對(duì)等。”

鄭文剛也指出，成本問(wèn)題是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推廣中面臨的主要困難。“農(nóng)產(chǎn)品附加值低，另外老百姓對(duì)物聯(lián)網(wǎng)也需要一個(gè)認(rèn)知過(guò)程。”

“前兩年是對(duì)概念整體認(rèn)識(shí)的提高，這兩年已經(jīng)認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念，因?yàn)橐淮涡酝度胼^大，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)比較適用于規(guī)模大的農(nóng)場(chǎng)，農(nóng)戶還不太適應(yīng)，不過(guò)這也是一個(gè)階段。”蘆經(jīng)理表示。

水產(chǎn)養(yǎng)殖與種植業(yè)中優(yōu)勢(shì)明顯

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能不能順利走進(jìn)“農(nóng)家”，關(guān)鍵還在于能否為老百姓帶來(lái)便利和實(shí)惠。2010年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與江蘇省宜興市農(nóng)林部門(mén)合作建立江蘇省首個(gè)物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖基地，目前已卓有成效。

“宜興的物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖為什么做得好?因?yàn)樗哂斜憷浴?rdquo;李道亮總結(jié)了幾點(diǎn)：第一是解決了勞動(dòng)強(qiáng)度問(wèn)題。螃蟹脫殼時(shí)不能動(dòng)，如果缺氧就必死無(wú)疑，而夏天最缺氧的時(shí)候是在凌晨?jī)牲c(diǎn)到五點(diǎn)，有了物聯(lián)網(wǎng)，在手機(jī)上即可實(shí)時(shí)知道池塘的情況，不用起床巡塘了。

第二是比較便利。發(fā)現(xiàn)缺氧后，在手機(jī)上按鍵就能開(kāi)通氧氣泵。“物聯(lián)網(wǎng)提供了一種手段。過(guò)去靠經(jīng)驗(yàn)，有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民才能養(yǎng)好螃蟹?，F(xiàn)在靠數(shù)字，只要手機(jī)在手，物聯(lián)網(wǎng)信息都在上面。”

另外，可以適當(dāng)增加養(yǎng)殖密度。以前的增氧方式是缺氧時(shí)再增，實(shí)際上已經(jīng)對(duì)螃蟹造成了損害。現(xiàn)在改變了增氧模式，提前采取防護(hù)措施。氧的溶解度在下午兩三點(diǎn)鐘達(dá)到最高，在溶解度最好的時(shí)候通過(guò)循環(huán)讓水的中下游溶解氧達(dá)到飽和，就相當(dāng)于白天儲(chǔ)存了大量氧氣，晚上氧氣溶解度最低時(shí)就不至于太低。

李道亮補(bǔ)充說(shuō)，增氧后水中有毒物質(zhì)也會(huì)分解，螃蟹不會(huì)發(fā)病，食欲也會(huì)增加。在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，明顯發(fā)現(xiàn)蟹農(nóng)使用的飼料量增加，螃蟹的規(guī)格也增大了。

“養(yǎng)殖模式的變革、效益的增加確實(shí)給老百姓帶來(lái)了實(shí)惠。”李道亮說(shuō)，“現(xiàn)在再讓老百姓回到4年以前，他們就回不去了。就算讓他們花錢(qián)，他們也愿意安裝。”

物聯(lián)網(wǎng)在種植業(yè)上的應(yīng)用雖然不如養(yǎng)殖業(yè)，但也不乏好的例子。鄭文剛介紹說(shuō)，比如，北京大興區(qū)采育鎮(zhèn)的物聯(lián)網(wǎng)示范基地有幾百畝地，主要種植鮮切花出口到日本。溫室對(duì)溫度的要求比較苛刻，在辦公室通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)可以查看溫度是否達(dá)標(biāo)，同時(shí)日本的采購(gòu)商在網(wǎng)上就能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)了解整個(gè)過(guò)程是否違規(guī)。

傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)決策模型待加強(qiáng)

從各方面來(lái)看，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)尚處于起步階段。企業(yè)和科研院所的專家們雖然一致認(rèn)同這一點(diǎn)，但側(cè)重點(diǎn)卻各不一樣。

托普公司市場(chǎng)部經(jīng)理表示，目前硬件上已經(jīng)很完善，公司研發(fā)以軟件為主。

而李道亮認(rèn)為，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)模型的積累不足，加上國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能實(shí)現(xiàn)完全的控制，雖然國(guó)內(nèi)與國(guó)外在軟件技術(shù)上差距并不大，但在軟件系統(tǒng)應(yīng)用上也同硬件一樣，與國(guó)外存在較大差距。“我們的理念不比國(guó)外差，但是我們的工業(yè)制造業(yè)在材料、工藝、制造等方面整體上比較弱。我們與福建上潤(rùn)精密儀器公司合作，就是因?yàn)樗麄兡苤圃斐鼍艿霓r(nóng)業(yè)傳感器。”

以前水下傳感器多用于環(huán)保行業(yè)，在養(yǎng)殖行業(yè)用得很少。李道亮指出，環(huán)保可以高成本，而農(nóng)業(yè)不能高成本。“提高性能、降低成本，這是永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。”

“國(guó)內(nèi)在感知技術(shù)的研究和制造工藝上，與國(guó)外都有較大的差距。農(nóng)業(yè)環(huán)境比較惡劣，高溫、高濕。在野外還有雷擊、降雨，對(duì)傳感器的要求比較苛刻。所以，以前在工業(yè)上運(yùn)用很成熟的傳感器在農(nóng)業(yè)上不能直接拿來(lái)應(yīng)用。”鄭文剛表示，需要加強(qiáng)相關(guān)研究，比如抗雷擊性能、耐高溫高濕性能和穩(wěn)定性的研究。

“國(guó)內(nèi)外在決策模型上差距更大。比如荷蘭的溫室生產(chǎn)管理是全自動(dòng)化的，完全不需要人工干預(yù)，而國(guó)內(nèi)目前還達(dá)不到。”鄭文剛分析，與種植業(yè)相比，養(yǎng)殖業(yè)收益較高，投入較大，自動(dòng)化程度相對(duì)較高。

鄭文剛認(rèn)為，農(nóng)業(yè)決策模型是重點(diǎn)。“由于前期基礎(chǔ)比較薄弱，目前的研究以傳感器的感知技術(shù)為主，在農(nóng)業(yè)決策模型這方面還不成熟?，F(xiàn)在只是把數(shù)據(jù)獲取回來(lái)了，但下一步怎么分析、應(yīng)用，還需要進(jìn)一步研究。比如病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)模型、水肥一體化實(shí)施模型、灌溉節(jié)水模型，決策模型技術(shù)要進(jìn)一步做好，只有這樣才能真正給老百姓帶來(lái)實(shí)惠。”