智慧农业范文

时间:2023-02-28 13:15:12

智慧农业

智慧农业范文第1篇

解决这些问题并提高农产品的质量与数量的方法之一就是“智慧农业”,让农业更智能、更有连接性。

你可能并不认为农民是信息技术的密集使用者。但是,从有最早的纪年开始,农民就已经借助历史数据来提高产量了。现在,有各种各样、不同周转率的结构化和非结构化数据可以用来帮助农业企业创造更合理的图景,从用于收集土壤和天气信息的传感器、公告、社交媒体网站到全球定位系统信号等。新技术,例如预测分析和商品价格优化等,还能帮助农民预测和调整市场盈利、天气条件以及其他一些条件。可以说,智慧农业已经在发生。

本文将首先阐述农业部门的目标,随后具体给出两个智慧农业的应用案例,让读者能够对智慧农业有个全方位的认识。最后,本文还将简要指出智慧农业推广所面临的若干问题。

农业部门的目标

农业像往常一样的运作显然不是一个应对食品安全、全球变暖、资源稀缺(尤其是淡水供应)的好选项。农业必须变得更具有资源智慧性和气候智慧性。以淡水为例,在世界上的一些地区,目前它已经成为了一种挑战。由于粮食供应量必须增加,而降水模式变得更不稳定,因此这一问题的规模正在不断扩大。在接下来的几十年,如果按正常情况发展,农业中的总淡水供给将变得不可持续,因此农业必须要适应水资源紧缺这一现状,让每一滴水都能生长更多的作物。

因此,农业部门最重要的目标应该是优化资源的加工和使用,以及有效利用现有耕地。而物联网可以让所有这些实现。它可以增加产量,也可以提高农业的质量。值得注意的是,农业部门的目标不应当是“工业化”农业,而应该是让农业更有效、更可持续发展和具有更高的质量。因此,不应当寻求革命,而是应该通过使用以数据为中心的技术重新诠释耕作方法,并且这一重新诠释应当放在农村地区的新愿景中。智慧农业这一理念驱动了像IBM公司的深雷这样的项目。在该项目中,天气和土壤的测量数据包括来自传感器的农场各点数据,卫星或飞机拍摄的多光谱田地图像,灌溉系统的特征,和施肥和杀虫的需求等,再加上精准的天气预报,所有的这些都可以帮助农民在关于种什么作物,何时浇水,何时施肥以及何时收获等方面,做出优化决策。

另外,农业部门有巨大的减少温室气体(greenhouse gas,GHG)排放的潜力。因此,减少农业中与土地使用变化相关的温室气体排放也必然是农业部门的第一目标。要实现这一目标,可持续的强化值得推广。可持续的强化是指帮助种植者在同样的土地上生产更多的作物,对环境产生更小的影响。我们需要改进农业技术、方法和知识。例如,传感器技术可以测量作物的营养状况,从而让农民精确地对田地施以适量的肥料。欧洲农民还使用硝酸盐类肥料,它们对环境的影响较小,同时也对气候较好。

智慧农业的应用案例

FarmLogs

年复一年,农民都在经受各种变数和风险的折磨,而不可预知的天气和多变的土壤条件是最大的挑战,它们使农业变得更象是一场。现在,农业已经发生了永久性的改变,技术可以帮助农民使用更少的资源生产更多的产品。这一行业的下一波大的转变将会来自数字科学,也就是将我们在世界上拥有的新信息应用到农业中,帮助农民通过使用它们来充分利用农场中的每一英亩的土地。如同在金融服务、医疗保健、交通运输、制造业和其他行业中一样,将正确的数据带到管理农业运作的决策过程中的能力同样也至关重要。

26岁的Jesse Vollmar曾经是美国密歇根的一名农民,成长在一个五代从事农业的家庭。2012年,他成为数据分析公司FarmLogs的共同创始人。仅仅三年的时间,到2015年,有超过20%的美国农场都在使用FarmLogs。Vollmar表示,今天的数据中心技术能够让他做到在短短几年前,不访问超级计算资源就根本不可能做到的事情。农民现在可以看到农场中的每一英亩土地,并且判定如何管理它,特别是管理存在于任何特定位置的土壤和作物健康问题。

FarmLogs使用由高端计算技术推动的软件算法,分析来自公开可用数据和放置在农业设备上的传感器中的信息,能够将实时的土地数据上传到互联网上。这使得农民可以知道田地的实时表现,而在过去永远无法做到这一点。他们可以实时看到农场中发生的所有的事情,例如收获数据、种植条件和植物健康等。根据土壤条件、降水量级别和其他一些田间现场测量数据,在计算机、平板电脑或智能手机上进行分析,可以帮助农民在任何给定的日期或时间调整资源。

在作物生长进程中,水是个巨大的影响因素。FarmLogs中具有特定的功能,能够帮助全国的农民监测田间降水量,获得更好、更高分辨率的田间数据。拥有更好的技术,就能帮助农民做出更明智的决策,来决定在何时灌溉,何时推后。不需要驱车外出检测雨量计,农民就可以看到每块地累积了多少降雨。农民可以更有效地控制运营和物流,甚至可以基于过去10年的降水历史评估新农场生产率如何。

FarmLogs分析几乎整个美国的极高分辨率的多光谱图像,从而可以精确到5×5米的大小,测量在过去五个收获季中植物成长的健康情况。这就为农民了解和量化可变性创建了基准,帮助其基于FarmLog的建议做出决策。这些数据不仅能够让农民根据农场中各块地的实际需求配给不同的资源从而获得收成最大化,同时也能在每一季都监控到田间的实际变化与基准之间的平衡,从而帮助农民通过比以往任何时候都迅速的应对问题速度来消除产量损失。

除了基于数据分析提供决策建议,FarmLogs还可以在农民收获时自动帮助完成日常任务。例如,FarmLogs可以给拖拉机编程,告诉它如何根据土壤状况在其工作时调整播种,这能帮助农民对田间发生的状况迅速及时地做出响应。

CityFARM

找到让食品可持续成长的新方法至关重要,这也正是麻省理工学院城市农场项目(CityFARM)的使命。该项目致力于使用前沿的工程、大数据和网络连接来创造未来的农业。项目组成立于2013年,专注于开发在城市中心区域种植生长食品的新方法,其成员包括工程师、建筑师、城市规划师、经济学家和植物学家。他们的目标是:重新思考在那里生长在这里吃的理念,将其替换成在这里生长,在这里吃。

在城市农场的实验室,研究人员正在探索如何以可扩展的方式,将具有食品成长新系统的农场带到城市中,系统中包括水培法(让植物在水中,而不是在土壤中生长)、复合养殖(让植物与水生动物共同成长,例如鱼、虾等)和雾培法(让植物在空气或雾中生长)。该团队认为,他们的技术有潜力将农业用水量减少98%,消除化肥和农药。

因为在城市地区空间相当昂贵,CityFARM中的一个小组正在进行灯光和空间动力学的建筑研究,期望能够找到富有创意的办法来将食品生产纳入城市地区。他们的初步研究表明,能够捕获自然光的“立面集成”食品生产系统与传统的土基农场相比,化肥消耗可以减少60%,水消费减少90%,产生的二氧化碳量减少90%。

而在CityFARM中,最重要的或许就是开放农业项目(Open Agriculture project)。这是一个在线平台,它能让全世界的食品研究人员共享数据,进行理念合作。该平台被描述成“食品中的Linux”。

智慧农业面临的问题

虽然智慧农业很有用处,但要更广泛地推广还需要克服许多障碍。其中之一就是农业部门的利润极低,因此,投资于创新很难。另外,还有一个,我们可以称之为“形象问题”,正是它导致了农业劳动力的流失,因为农民给人的形象就是“当农民不够酷,农业是属于历史的东西,是属于爷爷们的东西”。

另外,像杜邦(DuPont)、约翰迪尔(John Deere)和孟山都(Monsanto)这样的大公司,也对智慧农业提出了问题,例如数据所有权。能够获得关于收获、种植和收成的实时信息还可能有助于公司比任何人都更好地预测农场资产的价值,并对商品市场有无与伦比的洞察力。那么,谁是土壤传感数据的所有者?是孟山都还是农民自己?如果是孟山都(或其他家公司),那么它会对数据做什么?答案之一可能是价格歧视:关于土壤或水的数据可能会被生物技术巨头用来针对同样的产品或服务,却向农民收取不同的价格。

智慧农业推广的另一问题是与农民的交流沟通问题,因为农民往往不能理解技术性问题。如果告诉他们可以使用物联网做这做那,他们可能无法理解。因而,必须要对农业中使用的物联网语言进行大改。而这,需要的是一场革命。

智慧农业范文第2篇

智慧农业“长”什么样?走进素有“龙江产粮第一镇”的肇东市五里明镇玉米高产攻关示范区,通过电脑控制的大型喷灌、小气候监测系统、太阳能杀虫灯等智能设备“崭露头角”,传递着“国家队”正能量。

微风吹来阵阵暖湿的风,已经“蹿缨”的由六大块土地组成的万亩玉米吨粮田项目区的大垄双行地块,玉米“个头”赶超“姚明”,正由淡绿转浓绿。“一排排‘淋浴喷头’横穿农田上空,通过轮子在田间行走,四五百米长的臂膀从田间掠过,就给玉米均匀的喷洒一遍水,现在光‘靠天’种不了地了”。正在示范田看“稀罕”的农民于林堂掷地有声地“点赞”。刚刚进入初伏时,出现高温天气,10多天没有下雨,水就从喷灌设备中涌出,玉米苗一点都没“渴着”,“束手无策”没有出现。据介绍,对这些设备发出指令的,是来自几公里之外的自动控制室,一个工作人员就能操纵万亩高产玉米示范区里的25台套喷灌设备,实现了井渠互灌。当土壤湿度偏低时,也不需要人员实地查看,安装在田间的小气候监测系统,“铁箱子”一样的传感器负责测量土壤墒情?,自动向控制室发出提示。“我去年成片种植的280亩玉米,经农业部组织专家实地测产,亩单产达到1242.57公斤,刷新了全省玉米单产历史最高记录”。五里明镇东升村融创惠丰玉米种植合作社负责人逄忠革喜滋滋地说,通过增加深松起大垄、喷施叶面肥、适量配方追肥、玉米螟大斑病统一防控四个技术环节,亩保苗达到5800株以上,为合作社全面提高粮食单产和品质提供了科技支撑。现在,项目区“田成方、林成网、机耕暄、保水源、路畅通”的玉米吨粮田模式,最小500亩,最大2000亩,使规模经营地块达到旱涝保收田、增产稳产田、亩产吨粮田。

“实行水稻智能化浸种、大棚育秧,稻农不但省时、省力,每亩产量还可提高80至100斤左右”。这几天,涝洲镇农业技术推广站的刘世杰沿着暑意正浓的稻田察看水稻长势,顺手拔起一把秧苗,“现在是水稻分蘖关键期,插秧时几棵苗,目前看已分出三四十棵了,智能化落地生‘金’了”。在今春水稻育秧时,3000多平方米的涝洲镇三星村智能化水稻催芽育秧基地,50个催芽箱、8个调转箱,充分将事前电子预警、水稻温度控制、锅炉运转等工作全过程,集电子监控、调控,集中与分散管理模式功能发挥的“淋漓尽致”,更好地做到了水稻有氧浸种。如今,在全国产粮先进县的肇东市,千家万户用火炕大缸等“土办法”忙育秧,“腰酸腿疼”人工插秧的场面正在智慧农业的背景下渐渐淡化,依靠水稻智能化浸种、催芽、育苗,机械化插秧助阵粮食生产,使农民增产增收有了“靠山”。

据了解,智慧农业就是充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。目前,肇东市组织乡镇农技人员和新型经营主体负责人再次开展智慧农业培训班。四川曙光集团为培训人员讲解了国内外先进智慧农业、智慧农业装备、互联网技术和农村信息化技术等知识,为推动肇东智慧农业与现代生物技术、种植技术等高新技术有效融合于一体“保驾护航”。

智慧农业范文第3篇

美国著名投资大师吉姆・罗杰斯在一次演讲中就说,“假如我现在20岁,肯定放弃金融,去学习农业,因为在未来几十年中,农业酝酿着巨大的机遇,农民会比基金经理富裕得多。”相信农业企业在“微笑曲线”的两端会越来越强,不过机遇与风险同在,在农业领域投资时,股权投资公司尚需多一些智慧。

01

农业产业的投资理念

农业作为第一产业,毋庸置疑是值得发展和关注的行业,格林斯潘说谁控制了粮食,谁就控制了人类。选择农业行业作为投资题材,符合股权投资的基本诉求:

首先,农业发展对于人类来讲是一个永恒的话题,不是一个经济周期变动的产物,也许是气候周期变动的产物,但除非是全球同一类气候变动,否则也不存在整体性或持续性波动。当然这里是就整体农业而言,在细分领域也会有不同;

其次,市场规模不言而喻,人口基数13亿人和国民收入提升(人均GDP4000美元),构成了足够大的市场;

第三,社会效益方面,部分农业企业的确对环境和人们健康造成伤害,但总体而言,农业企业是在有效的利用自然资源,并不断的探索改进方式,其社会效益是非常巨大的;

第四,盈利能力则是很多投资人发愁的问题,这也是影响投资方向的重点,其实中国仍是以传统农业为主,且分散小作坊居多,但随着国外先进技术的逐步引入及国家对农业的支持和投入,农业产业中已经出现很多附加值高的企业,而且产业链的布局和延伸也越来越完整,这值得投资公司进行深挖。

农业行业中企业的选择,需考虑其在整个产业链中的位置。我们已经走过了自然资源极大丰富的时代,从21世纪开始,人们便越来越认识到资源的有限性及稀缺性,同时人口红利的优势也慢慢丧失,和其他很多行业一样,我国农业也面临转型,包括生产种植方式、产业细分、产业链连接、销售方式等。传统高能耗的农业生产加工企业,无疑不再是股权投资的主要标的,投资标的方向应包括以下几类:掌握核心技术,改进原有农业作业模式,并形成较好财务效益;具有一定规模优势,在某些细分领域形成垄断优势;互补性生产或多品种设计,有效利用自然资源及气候差异等因素,规避环境风险;商业模式创新,通过缩短从产品到消费者的中间环节等渠道改善,增强获利;产业链完善,形成良好的价格传导机制,有效降低上游成本波动影响。

农业专注基金应运而出,包括很多有产业背景的农业基金活跃在这个舞台上,包括中粮基金等,他们在行业协同方面优势更强,提供给企业的不仅是资金,还有上下游的渠道、同行的并购整合等,当然专业人才输入更为直接。

02

农业产业投资的财务风险

农业有其固有的产业特点,即参与者大都是农民或个人,且很多行业还是国家指导及定价,比如棉花等,而在农业的中游种植、养殖等阶段的土地问题也无解,这造成股权投资公司在农业领域挖掘企业时,面临很大的财务风险,但这些仍有很多值得探讨和共同改进的方面。

财务规范性及真实盈利能力问题

由于农业的行业特性导致大多农业企业内控不健全和财务无法确认等问题。体现在如下方面:上下游都是农户或个人,所以缺少规范单据流转,进而缺少财务确认的证明单据,对收入成本及盈利能力的真实性无法准确辨认;现金交易较多,资金管理不健全,存在很大后门和漏洞;农民工人的管理松散,无正规合同或保险等,入账不完整;家族农业企业较多,内控机制不健全,外部监督管理基本缺位。

资产确认问题

农业的资产和很多传统加工制造企业类似,但其在资产确认方面存在较多不确定性:

存货大多为活性资产,或生物资产,核实和盘点,并预计相应损失储备是农业企业面临的基本问题;

土地权属不明朗,由于我国土地流转政策限制,很多农业土地所有权不清晰,造成农业企业的土地租赁或使用方面存在瑕疵;

现金交易多,银行账户多,甚至采用个人账户结算,导致企业的资金流入流出无法记录,进而企业的业务记录不完整。

定价权掌握问题

农业目前还有很多领域是由国家限制或国家主导价格,比如棉花、种子等,这使得产业链中的相关企业无法游戏应对市场竞争,价格传导机制不灵活,从而造成未来的财务投资回报不确定。

估值问题

由于财务资产和收益确认存在不确定性,对于估值方法的选择,无论是以利润为基础PE、EBITA等,或净资产为基础PB,都存在风险,估值不确定,投资价格和回报也无法确定。

针对以上财务风险,投资公司在进行股权投资安排时,可相应参考一下应对措施。

规范公司治理,建立有效的内控制度和规范

引入外部管理人员,改善公司经营层,冲淡家族色彩,增强管理层制衡。投资公司一同帮助企业设立董事会、财务管理委员会等机制,并承担相应外部审核和规范角色,人的问题解决了,其他财、物方可附立。

盈利能力确认的参考

盈利能力虽然不能依赖企业原有的财务基础,但其他佐证信息对帮助投资公司了解农业企业还是很有价值的。

1)种植养殖端的项目,土地面积是直接要素,有多大地才能有多大产量,才能有多大的销售,所以土地面积的确认是关键;2)加工生产端的项目,好用的水、电、气等测算,与同行业比较、或国家公布的统计数据比较,可以验证发现其运作实力;3)对于价格变动,目前农业企业的各个端点都可以找到公开的价格信息,相对透明,可直接查询;4)外部访谈,包括行业专家、监管部门、合作伙伴、竞争对手、供应商和客户等访谈,对企业的掌握会更加全面。

资产确认的参考

资产确认的财务技巧包括以下几点:

1)根据企业生产特点,季节性生产能力,土地面积测量,现场产品的毁损程度、储存条件、销售特点等情况,判断存货价值;2)国土部、地方政府及村委会等部门对农民土地的划分有一定存档资料,可在核实土地价值或土地权属时,与这些部门核定,而后规范处理,包括合同签署,租金支付等;3)通过规范资金结算制度,银行账户管理等,加强资金的体内循环,尽量减少体外操作。

定价权分析

定价权的管制属于特定时期的产物,应积极跟进相关行业政策法规,在某些阶段,有效利用国家的保护政策,并取得细分市场的进入许可,尽快形成垄断优势,布局产业链,分散国家垄断的部分,从而构筑企业的盈利模式,传导成本压力。

估值方法

为保障投资人利益,在经过详细的尽职调查后,估值可先采用其结果,待相应年度结束后,进行审计补充,并将审计结果作为估值调整的依据,甚至可以在对赌条款中加入调整权利,年限方面也可放宽至2~3年。

智慧农业范文第4篇

当前我国正处于由传统农业向现代农业迈进的转型期。现代农业具备五个特征:规模化、机械化、标准化、信息化和市场化,其中,机械化、信息化和市场化都要涉及农业大数据,涉及互联网在农业领域的应用。

传统农业正遭到互联网的冲击,这个贯穿着整个人类文明发展的古老产业正在发生聚变,传感器、物联网、云计算、大数据不但颠覆了日出而作日落而息地手工劳作方式,也打破了粗放的生产模式,转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化、交互化。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出,“实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享。”大数据技术的应用不仅可以提高农业生产效率,还可以面向市场组织生产,使投入-产出-消费的过程在市场上得以实现,提高农业经济效益。

数据显示,今年粮食主产区的玉米、小麦价格均出现不同程度的下跌,其中玉米价格下跌明显,农户价格平均下跌20%以上,最高跌幅相比去年达30%。有估计称,2015年的粮食价格大跌可能导致千亿级的收入负增长,这折射出我国农业生产不增收的现状,凸显了提高农业生产质量和效益的紧迫性。

近几年,菜贱伤农、果贱伤农、猪贱伤农的情况频繁出现,尽管政府采取了一些政策措施进行宏观调控,但依旧收效甚微。如何让农民一开始就知道应该种(养)什么?更好地实现因地制宜?让农民看到市场的需求在哪里?销量好的产品有哪些?国外经验表明,需要用科技的力量武装农民。

2014年11月30日,《纽约时报》科技版主编QuentinHardy在该报发表的文章《在土地和数据中工作(WorkingtheLandandtheData)》中指出,今天如果想要在农业中取得成功,就不要只想着把时间花在田间地头,相反,应该花在电脑屏幕上。

今年11月15日,在北京举办的第三届中国粮食与食品安全战略峰会上,孟山都亚洲企业事业部总监高勇表示,人类的农耕史已经有23000年,但是加速发展是近100年。这期间,有两次对农业生产提高是革命性的,一次是绿色革命,上世纪五六十年代化肥、农药、育种技术的应用;第二次是上世纪90年代到本世纪初的现代育种技术(包括生物技术)的应用。现在,我们认为农业又开始进行第三次革命,我们称之为“绿色数据革命”,也就是这场革命将用数据科学和数字技术来帮助农民提高生产力。

大数据这项新技术来得正当时。通过大数据分析与研究,农民能够预测最佳播种时间、用什么类型的种子以及在哪里种植,以提高产量、降低运营成本,并尽量减少对环境的影响。大数据的挖掘应用将让农民真正实现“心中有数”、“了如指掌”,从此种地养猪不再盲目跟风,达到未雨绸缪。

农业大数据的基本内涵

农业大数据是融合了农业地域性、季节性、多样性、周期性等自身特征后产生的来源广泛、类型多样、结构复杂、具有潜在价值,并难以应用通常方法存储、处理和分析的海量数据集合。

它保留了大数据自身具有的规模巨大(volume)、类型多样(variety)、价值密度低(value)、处理速度快(velocity)、精确度高(veracity)和复杂度高(complexity)等基本特征,并使农业内部的信息流得到了延展和深化。

根据农业的产业链条划分,目前农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域。(1)农业自然资源与环境数据主要包括土地资源数据、水资源数据、气象资源数据、生物资源数据和灾害数据。(2)农业生产数据包括种植业生产数据和养殖业生产数据。其中,种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜信息、灌溉信息、农机信息和农情信息;养殖业生产数据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信息、圈舍环境信息、疫情情况等。(3)农业市场数据包括市场供求信息、价格行情、生产资料市场信息、价格及利润、流通市场和国际市场信息等。(4)农业管理数据主要包括国民经济基本信息、国内生产信息、贸易信息、国际农产品动态信息和突发事件信息等。

农业部市场与经济信息司副司长王小兵表示,加快发展农业电子商务,是形成农业大数据、体现数据价值的重要途径。数据已经成为国家基础性战略资源,农业电子商务对农业生产、流通、消费影响重大,是信息时代获取农业数据的重要渠道,也是利用数据直接调节生产、消费的重要平台,是农业大数据体系的重要组成。

大数据在农业中的作用

面朝黄土背朝天的农民看似熟知自己的土地,从种什么作物到施肥、除草、打药、收割等,但毕竟,农民的能力是有限的,多年积累的种地经验也是碎片化的,很多时候,农民没有足够的人力、资本和能力来利用他所收集的数据进行分析和处理。

他们无法做到精准种植、施肥和灌溉,无法准确预测风、雨、雪、霜、雹、污染以及虫害。互联网大数据的兴起为农业发展和农民增收提供了千载难逢的机遇。在农业发展中,大数据不仅可以渗透到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种、销售等各环节,而且能够帮助农业实现跨行业、跨专业、跨业务的发展。

高勇表示,美国的农户每年要做四十几项决策,从生产规划到种植前的准备、种植期管理到收获,光靠经验已经是不够的,所以要靠科学,数据科学能够帮助我们打造新工具,这些新工具能够助力农民做更好的决策。

大数据农业即是利用大数据的思维、方法以及技术来解决农业以及涉农行业的微观和宏观问题,农业大数据可服务农业的每一个环节,每一个领域。例如粮食和食品安全问题、现代育种及良种推广、土壤信息的变化与改良、生态农业的设计与发展、涉农产品市场监控及价格预警、病虫害预测、畜牧养殖业疫情监控及预警预测,等等。

大数据的主要功能是预测。归纳起来,大数据农业主要在三方面发挥战略作用。一是指导生产和经营,为农业生产的产前、产中、产后提供全程服务,指导农业生产和涉农企业的经营。二是服务决策,为政府决策提供参考、咨询和指导服务,为企业生产、转型、市场营销提供咨询、指导。三是预测未来,如未来人口变化趋势和粮食供给能力,未来气候变化趋势对粮食生产影响,市场对某产品需求变化趋势等。

现在有个时髦的概念“精准农业”。即通过对气候、土壤和空气质量、作物成熟度,甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据收集,预测分析可以用来做出更明智的决策。在精准农业中,控制中心实时收集并处理数据,来帮助农民在播种、施肥和收割作物等方面做出最明智的决策。遍布田间的传感器用于测量土壤和周围空气的温度与湿度。此外,卫星图像和无人机会被用来拍摄田地的照片。随着时间的推移,图像会显示作物成熟,加上对未来48小时的精准天气预测模型,就可以建立模型并进行模拟,从而预测未来的情况,并帮助农民做出前瞻性的决策。

大数据遍布于农业生产的整个价值链,也就意味着,几乎在这一价值链的每一个环节,都有精准农业的概念。仅仅天气一项,就足以说明。

为了能够以最佳方式种植农作物,农民需要通过数据了解在某一特定区域如何培养这些作物,为此需要考虑种子对天气和当地疾病的耐性,同时还要考虑种植的种子对环境产生的影响。例如,在河流附近的田地种植,最好就选用需要较少肥料的种子,从而减少污染。

一旦种子已经种下,围绕着施肥和维持作物的各种决策都对时间非常敏感,并且很大程度上受天气的影响。如果农民知道第二天会有大雨,他们可能会决定今天不施肥,因为肥料将会被冲走。知道是否即将下雨也可能会影响何时灌溉。由于全世界有70%的淡水资源被用于农业,能够更好地管理农业用水将会对全球淡水供应产生巨大的影响。

天气不仅影响作物如何生长,而且会影响围绕作物收割和运输的物流。例如当收割甘蔗的时候,就需要土壤足够干燥,从而可以支持收割设备的重量。如果土壤潮湿,设备就可能会破坏农作物。通过数据了解未来几天的天气情况,以及哪些区域会受到影响,就可能提前做出更好的决策。

作物收获之后,将其运输到仓储的物流至关重要。大量的粮食浪费发生在分配环节,因此尽快在合适的温度下运输粮食很重要。而天气也可能会对此造成影响。通过了解哪里会下雨,有哪条路可能会受到影响,企业就可以更好地选择出运输粮食的最佳路线。

农业数据的来源可以从互联网中获取,但主要的数据还是在农业生产和经营以及互联网农业中原创产生,使用现代化的机械,就意味着很难摆脱大数据,可以说,数据科学是农业新的推动力,这是农业大数据的一大特点。每一个数据都来之不易,值得倍加珍惜。农业大数据的另一个特点是其“准公益性”。因为农业是国家基础性战略产业,这就决定了其具有公益性的一面。

全国人大代表、新希望集团董事长刘永好认为,破解“猪周期”要依靠科学,不能盲目跟从,要依靠大数据研究、分析生猪生产与市场需求之间的关系。近年来,全国各地相继建成规模养殖场,国家应该在鼓励、支持规模化养殖的同时,也应该从宏观的角度,在大量统计数据分析的基础上建立一个研究体系,为养殖业提供必要的决策信息,减少由于经济周期变化给养殖业带来的影响。

刘永好提出,各级政府不能把养多少猪当成自己的政绩来看待,设定今年养猪的数量必须多于去年,有一种惯性思维叫“不能少,要比以前好”,有些地方在统计数据上作假,虚报养殖数量,造成统计数据失真,给国家决策带来失误,更重要的是给养殖企业和农民带来不必要的损失。有关部门应该利用互联网、云计算、大数据,把官方统计数据与民间互联网的大数据相结合,让数据更精确,让决策更准确,让农民得实惠。

大数据农业方兴未艾

农业大数据的收集在发达国家已经相当成熟。Data.gov是奥巴马政府在 2009 年推出的,该网站上有诸如植物基因组学和当地天气情况的详尽数据库,还有一些关于特定土壤条件下最佳种植作物的研究、降水量的变化、害虫和疾病的迹象,以及当地市场作物的期望价格等数据库。在此基础上,美国农业部宣布在 Data.gov 的基础上建立一个门户网站,该网站能链接到 348个农业数据集。除了美国外,一些国家也公布了关于农业数据库公开的政策方案,推动建设开放性的农业数据共享平台,以数据驱动农业的全新模式呼之欲出。

几乎所有的国际大型农业公司都纷纷向农业大数据投资。杜邦先锋(DupontPioneer)使用精准农业技术已经有相当长的时间了,并且最近加大了其服务。在孟山都公司收购气候集团之后,杜邦公司(DuPont)和迪尔公司(Deere)都与其他公司合作,推动自己进军农业数据科学。目前,Deere的FarmSight、孟山都公司(Monsanto)的FieldScripts和先锋公司(Pioneer)的Field360都是被广泛使用的农业大数据系统,所有这些系统都与气候云(Climatecloud)相结合,它们可以让农民收集来自机械化农场设备的种植和产量数据并将这些信息输入数据库,当与多个来源的匿名数据整合后,能够得出详细的对策。

目前,中国也开始了自己的实践。在河北廊坊的郊区,软通动力的团队在做着基于大数据的“智慧农业”尝试。软通动力在农田里安装了内置摄像头的传感器,通过传感器、摄像头等终端应用收集、采集农产品的各项指标,并将数据汇聚到云端进行实时监测、分析和管理,比如每天的气温、湿度、雨量等信息,还向农民发放了智能手机和平板电脑,让大家随时记录工作成果和现场注意到的问题。

在整个智慧农业体系中,信息收集作为提供数据的基础,可以实现决策层信息反补,比如在食品安全问题上,信息的收集可以帮助相关部门实现追溯,更好地解决源头的监控难题。在源头的监管体系中,“智慧农业”主要采用条形码及RFID技术进行记录、监督,从而实现针对生产、收获、库存、流通和食品安全等的管理,再根据不同地区、不同作物类型进行相应的数据信息调整,以便监控管理软件能够很好地帮助农户种植和管理作物。

为了解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的现象,软通动力按照工业生产方式“以销定产”,由公司搜集市场需求,继而指导农户种植。事实上,智慧社区就是一套智能信息系统,落实到具体就是引入了多个信息管理系统,如生产管理系统、销售管理系统、ERP管理系统、温室管家系统、二维码追溯系统、配送管理系统。

在管控农产品的物流配送方面,软通动力也试图利用智慧社区来促进智慧农业的一站式便捷服务的搭建工作。智慧农业是一个需要各方一起努力协同才能做起来的领域。目前以阿里巴巴为首的众多电商平台也开始涉足农业领域,这对于基于大数据的智慧农业的推广来说是一件好事,毕竟阿里巴巴也是一家以大数据为核心竞争力的企业。

龙里县湾滩河高效生态示范农业园是贵州省级生态农业示范园区。目前购买安装了农林小气候信息采集系统、虫情自动采集系统、孢子信息自动捕捉培养系统、太阳能电源、监控设备、创建质量安全追溯体系、信息服务设备软件、测土配方施肥工作等智慧农业软硬件设备,园区农业物联网基础设施比较完善。

在生产过程中,湾滩河高效生态农业示范园积极构建园区农业物联网络体系,集成应用感知技术、GIS技术、无线网络技术、控制技术,实现园区内蔬菜生产信息的定位、采集、传输、控制和管理,对农作物生长的土壤养分、墒情、苗情、病虫、灾情等进行监测与展示。通过物联网、云技术,将实时采集的信息进行数据提取、综合、分析、总结,最后提出可行性处理方案,及时帮助农业生产者、管理者作出有效的决策。

同时,园区建立的产品追溯系统可以记录下蔬菜生长的每一个环节数据,形成蔬菜“标签”。用户通过电脑或手机等扫描终端,便可以查看蔬菜的生长地理位置、品种信息、生产环境、肥水投入、病虫害防治、修剪以及贮藏、质检、运输、销售一系列从“生产-运输-仓储-销售”全产业链的一系列资料信息。

此外,在浙江平湖,传统的生猪养殖也用上了大数据。从去年开始,平湖开发建设了“生猪信息化管理系统”,动态管理、实时监管一头猪的一生――从防疫、养殖、交易、污染物处置、病死猪处理等环节,牢牢把控各类变化。通过对数据的研究、分析、判断,使养猪变得更加科学。

农业大数据投资热点

在大众创业、万众创新的新动力时代,农业大数据是一个前沿的、跨界的、极具发展前景的新兴领域,吸引了众多企业、创业者和投资机构,这当然是好事,因为现代农业离不开金融、资本和科技。那么,在“互联网+农业”时代,哪些农业大数据应用可以成为投资热点?

1.种业市场大数据应用

在种业市场,对于买种子一方来说,最大的问题就是买到假种子、坏种子,经济蒙受损失;对于卖种子一方来说,最大的问题是研发能力弱,新技术、好品种少,没有竞争优势。结合这样的种业现状,我们可以看到两大投资热点,一是避免种子质量风险的大数据应用,二是有助于新技术、好品种交流的大数据应用。

投资热点一:避免种子质量风险的大数据应用

利用大数据技术可以有效减少种子问题风险,弥补种业市场监管难的问题。避免种子质量风险的大数据应用在国内就有案例。涉及面比较广的“全国种子可追溯试点查询平台”就是一个案例,该平台拥有品种名称、包装式样、审定编号、适宜区域、企业资质等多种信息。一方面农民可以通过电脑和智能手机输入相关产品追溯代码,辨别种子真伪。另一方面种子商能收集农民对所购种子的反馈及评价,更合理地制定制种计划、调整育种方向、维护知识产权。

第二个案例是中国农业网正在开发的云种APP,该数据库对于种子的发芽率、田间表现等都有详细记录过程,它开发目的之一就在于让种子经营者可以有效避免种子质量风险,买到更优质的品种。

投资热点二:促进新技术、好品种交流的大数据应用

“研发能力是种企的核心竞争力。”大数据应用可以快速帮助实现种企对于新技术、好品种的开发、研究和交流,增强种企核心竞争力,各大种企必定推崇这样的数据库应用。

国家种业科技成果产权交易平台就是一个新技术、好品种的交流平台。通过该平台不仅能知道种企所需要的品种和技术,而且也有科研机构提供的科研成果,这个平台的目的是最大化发现品种和技术的价值,不仅让企业拥有了更多新技术和好品种,也让育种专家拓宽了自己的研究方向。

2.种植过程大数据利用

随着城镇化不断推进,农业人口减少,人力成本增加,传统种植模式不适用于农业可持续发展,这对农作物种植提出了新要求,要在减少人力成本基础上,提高农作物种植效率,适应新农业发展需要。作用于高效率、低风险种植的大数据应用就成了种植领域的投资热点。

投资热点一:大数据智能控制,实现高效种植

从土壤分析到作物种植,从水分分布、天气监测到施肥撒药等数据的智能控制,智能化农业可以有效节约人工成本,提高种植效率。

北京“农场云”智能系统就是通过数据进行智能化管理的案例。该系统通过参数传感器实时监测大棚内的空气温度、湿度及土壤干燥度等并设置预警,把作物生长、温湿度、病虫害等视频及图片信息实时上传到农场云系统。“农场云”还专门分析了每种蔬菜在每个月的市场需求量和合作社的排产供给量,以及两者相差的缺口量,这些数据通过“农场云”系统变成了合作社排产计划的缺口分析统计图,有了这个分析图,合作社的供给就有计划了,积压蔬菜的问题明显减少。

针对病虫害问题,有一个专门的APP,当哪个棚里的作物有了病虫害,或者到了成熟期,农户都可以在APP上拍照并注明,生产部门在电脑或手机上打开“农场云”看到后能及时作出判断和处理。

投资热点二:极端天气多,天气数据预见农作物损失

厄尔尼诺影响下极端天气常见,对农作物影响巨大,如果能对于整个天气数据进行整合处理,预见天气数据对农作物的损失程度,对于农民来说,既可以提前做好预防工作,也可以做好保险工作,把损失程度降到最低。

The Climate Corporation是一家意外天气保险公司,他们每天从250万个采集点获取天气数据,并结合大量的天气模拟、海量的植物根部构造和土质分析等信息对意外天气风险作出风险综合判断,以向农民提供农作物保险。

在中国,虽然一直在加强对农业保险的政策补贴力度,但是如果有大数据应用能像上述案例一样实现对农民风险进行综合判断,对农民参保更有参考意义,也能帮助农民防御极端天气灾害。

3.农产品市场大数据利用

投资热点一:对接生产、市场信息,缓解供求矛盾

近年来农产品滞销情况频现,农民卖不出,市民买不起,主要原因是生产和市场信息不对称导致农产品资源分布不平衡。利用生产数据和市场数据的整合,让生产和市场信息有效对接,平衡各地农产品供求数量,成为解决资源分布不平衡的关键。对接生产、市场信息,缓解供求矛盾的数据库成为了投资热点。

将各地农产品滞销情况和各地农产品市场需求情况转化为可以利用的数据库,对滞销地区、滞销产品、滞销数量以及各地对农产品的需求量等进行准确记录,并且利用这个数据库,点对点分销,既可以及时解决滞销问题,又可以实现市场资源平衡。

投资热点二:保证农产品品质的可追溯系统

农产品市场鱼龙混杂,管理松散,农产品质量无法保证。“可溯查”农产品追溯系统旨在于以信息化数据追溯来改善人们的食品安全隐患,通过农场到餐桌的数据采集与收集,为人们在生鲜与蔬菜的消费过程中提供标准化的选择依据。可追溯系统有利于增加农产品附加值,增强农产品竞争力。实现最准确、最值得信任的农产品可追溯系统成为了农业投资热点。

投资热点三:大数据管理控制生鲜损耗

生鲜市场越来越火,损耗大成为生鲜市场发展的瓶颈。将生鲜损耗控制在最低,也成为了生鲜企业盈利的关键。这样的背景下,大数据控制农产品损耗也成为了农业投资热点。

宁波M6连锁生鲜超市在宁波地区已长达十年,开了40多家店,他们的秘诀是问损耗要利润。8年前M6开始数据化管理,物品一经收银员扫描,宁波总部的服务器马上就能知道哪个门店,哪些消费者买了什么。十年来的数据积累在M6精准订货、存储和精准配货等环节发挥了关键作用。

整个大农业围绕农民、土地、农资、农产品交易等都会产生大量的数据,可以产生土地流转数据、土壤数据、农资交易数据、病虫害数据、农产品交易数据、农产品物流数据等,农业产业链领域蕴藏了大量的投资机会,值得我们去挖掘和开发。

孟山都的大数据农场

从1901年成立时的化工企业,到开发除草剂“农达”畅销全球三十年,再到进入农作物种子市场,成功占据70%市场份额,跨国农业生物技术公司孟山都(Monsanto)在它的百年历史中,始终是一家走在技术和经营前列的典范企业。

随着数字化时代的到来,这家企业又敏锐地发现,运用最新的数字技术和物联网体系,可以更大程度发挥自身的产品优势,巩固市场领先地位。该公司认为,农业大数据是个价值数十亿美元的投资,而其在2012年5月到2014年2月间收购的几家农场数据分析公司也验证了这一点。

2012年初,孟山都公司收购了精密播种(PrecisionPlanting)公司,该公司生产的硬件和软件能够在田间播种空间、深度以及根系方面向农民提供帮助。

2013年10月,孟山都公司以9.3亿美元收购了农业数据科学的最大的公司之一,即位于旧金山的气象数据分析公司――气候集团(ClimateCorporation),标志着要转向数据与生物技术解决方案的整合。作为一家由几名谷歌早期员工联合创办的分析历史天气数据的公司,气候集团以为天气保险的投保人开发的自助式服务,取得了市场领先地位。而金融时报(FinancialTimes)报道说,孟山都公司的这一收购行动标志着首宗重大的“大数据”收购顺利完成。

随后,在2014年2月,气候集团买下了总部设在旧金山的土壤测试服务公司Solum。而孟山都公司的主要软件产品FieldScripts适用于所有的这些系统,以确定土壤的生产力和产量。

现在孟山都把这三家公司都整合到了Climate这个大的平台下面。Climate以大数据科学为基础,开发软件和硬件,实施精准农业。

在Climate,用户可以登录公司的网站,确定特定时间段内需要投保的气温和/或降雨量范围。收到订单后,系统会在100毫秒内综合分析天气预报、近30年来的气象局数据、以及用户所在地的地质调查数据,并根据气候变化,对分析结果进行微调。得出结果后,Climate将给用户开出保费。投保人如果因为意外天气而受到损失,就能自动获得赔偿。

收购Climate正是孟山都向服务与数据业务进军的一大战略举措,旨在通过建立全球化的数字信息平台,向已经在孟山都购买种子和化肥的农民出售更多的数据和服务。埃森哲在其报告中曾提出,企业如能发展更多新的伙伴关系,将相关渠道和服务结合起来,不仅使更多个人用户受益,还能为企业带来切实效益。

通过此次收购,孟山都能为农民提供切实可行的建议,指导他们如何降低风险、提高产量和增加利润。孟山都不仅可以向客户推荐利润率最高的作物品种,还能就购买种子、种植时间、作物照料、收割时间、预计产量、甚至是每一季的预期收入,为农民提供建议。

此外,孟山都掌握的端到端信息还能提高自身能力,帮助农民实现增收。农民可以在购买针对特定农田且与天气挂钩的农作物保险,确保种植收入的同时,防范因日益多变的气候和极端天气事件而带来的风险。精密灌溉系统未来也将完全与决策支持体系实现整合,然后根据有关土壤湿度的传感数据和准确的天气预报进行自动灌溉。

实际上,孟山都一直在进行多维度的数字化平台开发。就在收购Climate的同时,孟山都和诺维信公司成立了一个长期的战略联盟,建构旨在推动可持续微生物产品研究和商业化的解决方案平台。

2015年,孟山都宣布,将通过公司的微生物农田解决方案 The BioAg Alliance、生物制剂技术 BioDirect 和天气大数据 The Climate Corporation 等平台,利用数据科学、作物生物学和土壤微生物学知识,为农民提供新的方法,促进农业可持续发展。

智慧农业范文第5篇

关键词:物联农业 智慧感知 感知平台

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00

传统人力的农业越来越难以服务现代社会和农民的需求,新生的物联网技术为农业现代化提供技术支撑,农业智慧感知也成为其必然的趋势,其迅速地融合,必然为中国农业带来更大的机遇。农业不仅要高产,而且要包含环境,保持土地的肥沃程度和降低农药对整个土地的农药污染,单靠传统人力,是非常难以完成的,因此开展对物联农业智慧感知系统的设计。

1 智慧感知基础

物联网在中国已有广泛的应用,这些应用在政府的鼓励下,也被众多研究机构研究设计。各个地方的农业园示范基地更多的应用现代科学技术,可实时监控土地农作物的生长发育和现场环境监测,现代农民仅仅在家就可达到科学种植,大大减少农民的人力耗费。物联智慧感知模式如图1所示。

2 物联农业智慧感知系统设计

2.1系统管理结构

为实现物联农业智慧感知的管理,将整个系统管理结构划分为土地环境感知、作物基础感知、灌溉感知、政策感知和灾害感知预警。按照图2系统管理结构实施。

(1)土地环境感知,土地环境的感知是后续管理基础,因此需要实时把握土地的肥沃程度,并定期汇总土地肥沃程度的变化,能够为农民和政府提供土地治理等数据支持。

(2)作物基础感知,为农民提供更多的购买渠道,实现农民和企业的双赢。

(3)灌溉感知,土地环境感知出的数据,经过智能化处理,可以得到更多的灌溉方案,可供农民选择,最终达到科学种植。

(4)灾害感知预警,土地环境感知出的数据,为农民和政府提供灾害类型和可控程度数据支撑,更好防范灾害。

(5)政策感知,农民能够随时感知到政府的惠民惠农政策,便于农民选择种植的作物类型。

2.2智慧感知系统设计

在系统管理结构的基础上,本设计着力于智慧感知系统的设计,即政策指标感知、灌溉感知、灾害感知和土地环境感知等系统。智慧农业感知系统分配如图3所示。

3结语

本文主要完成对物联农业智慧感知系统的设计,从农业管理系统进入到对智慧感知系统的设计,逐步深入物联网在农业的应用设计,完成对智慧农业感知系统分配设计。

参考文献

[1]吕建东,马睿翔.我国物联网产业发展的机遇和挑战[J].西安邮电学院学报,2010,15(6):81-82.

[2]晏发斌,周航,白建明 等.浅谈计算机信息技术与我国农业现代化[J].现代农业科技,2007(2):143―144.

[3]王保云.物联网技术研究综述[J].2009,(25)12:1-7

智慧农业范文第6篇

期以来,中国农业可以归纳为四个字――“靠天吃饭”。这既道出了农业生产的规律,也说出了农民心中的无奈。

农业是中国重要的战略性基础产业,中国的农业事关全世界五分之一人口的粮食安全。在全球气候变化的大背景之下,近年来,中国农业正试图打破“靠天吃饭”的魔咒。

近日,由农业部与世界银行共同实施、由全球环境基金资助的“气候智慧型主要粮食作物生产项目”在北京启动。

事实上,气候智慧型农业项目已经在喀麦隆、赞比亚等非洲国家和越南等东南亚地区开始实践,并初步取得了成效。中国加入气候智慧型农业项目,可以让中国农业以更为积极的态度应对气候变化,也以更主动的行动保障粮食安全和发展现代农业。同时,气候智慧型农业项目在中国的尝试,也面临着机遇与挑战。

农业的双重角色

在气候与农业的相互关系中,农业具有双重角色。

一方面,农业是气候变化影响最直接的行业。2009年国际粮食政策研究所(IFPRI)公布的一份预测结果显示,如果全球变暖趋势得不到控制,2050年将发生全球规模的粮食减产以及物价高涨。政府间气候变化专门委员会(IPCC)在今年的第5次评估报告中也指出,增温2℃或更高,会对热带和温带地区的小麦、水稻和玉米的产量产生负面影响。

“全球气候变化对粮食安全的影响很大,如果各国特别是发展中国家不积极应对,那么将有很严重的后果。”江西财经大学国贸学院教授李秀香表示。

为什么气候的变化能给农业生产带来极大的不稳定性?

在中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员李茂松看来,有三大因素。

“第一,农业是有生命的产业,无论种植、畜牧、养殖,对象都是有生命的有机体;第二,农业生产过程具有不可逆性,进入某一生产阶段之后就不能再从头开始;第三,农业生产系统整体上是开放的,并没有自我调控的机制。”

另一方面,农业也是温室气体的重要排放源。据联合国粮农组织估计,农业各相关领域的温室气体排放总量约占全球总量的三分之一。在中国,农业生产活动占全国温室气体排放总量的11%。

为了更好地应对日益剧烈的气候变化,2010年10月28日,在联合国粮农组织发表的报告中,“气候智能型农业”第一次被提出。

联合国粮农组织对“气候智能型农业”的定义是:能够可持续地提高工作效率、增强适应性、减少温室气体排放,并可以更高目标地实现国家粮食生产和安全的农业生产和发展模式。

作为应对全球气候变化的新型农业发展模式,气候智慧型农业旨在走高产高效低排放的农业之路。

农业部科学教育司副司长、“气候智慧型主要粮食作物生产项目”国家项目办主任王衍亮在项目启动仪式上指出,气候智慧型农业将探索如何在确保粮食安全和农民收入的同时,又做好农业的节能减排。

事实上,为了加强对气候变化的应对,学界曾提出过“低碳农业”“循环农业”及“绿色农业”等多种农业发展模式。

相比之下,气候智慧型农业的发展模式是一个更为综合的概念。“气候智慧型农业是一个更高层面的农业发展形态,是在以前发展理念的基础上提出来的以更高的标准、智能化应对气候变化的农业发展模式。”李秀香说。

作为一种新的农业发展模式,李秀香认为,气候智慧型农业项目更强调减排性、适应性和高效率。“首先是运用智能技术达到农业减排目的,减少二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等温室气体的排放,减少农业对气候的影响;其次是运用智能技术使农业适应和应对全球气候变化。例如运用物联网、传感及云计算等技术实现对农业生产、储存、加工和销售以及包括气候、土地和水资源等在内的农业生产条件的智能化监测、控制和管理。此外,这个概念还强调了高效的农业政策。”

据悉,在中国粮食主产区试点的“气候智慧型主要粮食作物生产项目”,将通过引进国际气候智慧型农业理念和技术,重点开展减排固碳的关键技术集成与示范,提高化肥、农药、灌溉水等投入品的利用效率,增加农田土壤碳储量,减少作物系统碳排放。

“以前的概念往往只侧重某一个方面,气候智慧型农业是对之前众多发展理念的融合、创新和超越,且更强调智能技术的运用。总的来看,如果智能化工业被称为工业4.0,那么气候智慧型农业就应该是农业4.0。”李秀香说。

国外探索与中国经验

虽然气候智慧型农业的概念提出时间不长,但是在国外农业发达国家,一些应对或适应气候变化的措施已经开始了探索之路。

以越南为例,其北部地区普遍种植玉米,气候变化致使当地的土壤侵蚀不断加剧,在越南开展的气候智慧型农业项目引进了咖啡和茶叶等多年生作物,借此种方法保持水土。

“IPCC根据全世界的科学研究的现状提出了三个环节。第一是论证,识别气候变化的风险,并且把它纳入到可持续发展的目标中;第二要分析适应技术,选项识别、风险评估、评估权衡;第三是实施,实施以后再认识。”国家气候变化专家委员会委员林而达表示。

在实践中,加拿大、美国、澳大利亚及部分欧洲国家,在农业的减排固碳方面已经颇有经验。

“澳大利亚、美国、加拿大等国家往往会采用轮耕、休耕增强土壤的固碳能力,在农田的周围,还会保留农业湿地,同时,间隔耕种也是一种减碳防虫的好经验。”李秀香说。同时,国外也正在探索实施更为高效的农业政策。

“例如天气指数保险政策。”李秀香说,“即把直接影响农作物产量的气候条件损害指数化,以客观的气象要素阀值,如温度、降水、光照和风速等,作为理赔依据。如果发生农业灾情,以往要查清损失后,再给予补偿。实际上,要查明损失十分困难,而天气指数保险则高效得多,譬如若水稻低于-5℃,损失就会发生,那么,天气预报(-5℃)就成了理赔依据,无须损失调查。”

李茂松认为,与国外的经验和探索相比,其实中国的农业文明早就阐释了气候智慧型农业的精髓。“二十四节气就告诉我们什么时间应该做什么事情,二十四节气名称上就有适应气候变化特征的经验的总结。”

“我们中国有句话叫‘顺天时应地利’,其实这就是气候智慧型农业的含义,不要与自然规律作对,不要与自然为敌,而要趋利避害。”

发展瓶颈

2013年2月,气候智慧型主要粮食作物生产项目获得批准。

中国中部地区的两个产粮大县――河南省叶县和安徽省怀远县成为了该项目在中国的两个示范区。本项目利用世界环境基金的510万美元,项目县按1∶5配套,项目总资金为3143万美元。

据悉,项目从2015年年初正式实施,为期5年。目前,叶县和怀远县已经开展了项目的筹备工作,在地方农业部门的网站上,该项目的移民安置政策框架、环境保护实施规程以及病虫害管理计划文件已经公布。

今年3月,中国农业大学人文与发展学院对叶县和怀远县两地进行了深入调研,了气候智慧型农业项目的《社会影响评估报告》。报告指出,在叶县和怀远县分别划定的5万亩项目区内,所涉的社会因素较为复杂,可能将面临劳动力女性化和老龄化、村级组织化程度低、科技意识和环境意识不高等制约因素和潜在社会风险。

针对项目开展可能面临的障碍,报告提出了以开展培训、加强技术服务、采取激励措施、明确资源分配为主要原则的十几条对策。

气候智慧型农业项目对粮食安全、节能减排和气候适应“三赢”提供了新的途径,但是项目在中国真正的生根发芽,还面临着切实的挑战。

“现在主要的问题一方面在于农业智能技术人才短缺,技术推广和综合利用跟不上。”李秀香说,“另一方面,农村气象预报设施以及智能技术设备普遍较少,仅防灾减灾都难应付,若实现智能生产与管理则更难,这也正是发展气候智慧型农业的桎梏。”

“一家一户的农村土地承包经营状态,也对气候智慧型农业项目的推广有一定的束缚,不过现在土地确权之后,土地能够向大企业和大经营户集中,对发展气候智慧型农业有极大的促进作用。”李秀香表示。

链接

中国粮食主产区的气候智慧型项目

本项目由环球基金会(GEF)出资,中国农业部和世界银行组织实施,符合GEF的第5个操作计划的目标(即克服提高能效和节能方面的障碍),将通过推广农业主要投入品节约技术和农业土壤固碳增汇技术促进中国农业生产方式转变,有效降低主要农业投入品的投入,实现高效使用,进而实现农业N2O等温室气体减排。

项目包含的活动针对提高农业粮食作物生产减排和增加土壤固碳碳汇以及促进农业减排增汇技术的广泛应用。项目将与环球基金和联合国开发计划资助的终端能效项目(EUEEP)以及中国政府正在推行的“农业农村节能减排”的政策相得益彰。项目建议方在开展能力建设活动时将与EUEEP的相关活动协调。项目还将与参与农业节能增汇技术研究开发和农业节能减排技术政策设计的中央和地方政府机构紧密协调。

该项目选择我国主要粮食生产区,确定安徽省怀远县和河南省叶县为项目区。安徽省怀远县为水稻―小麦种植模式,项目村12个,初步确定水稻和小麦面积均为5万亩。河南省叶县为玉米―小麦生产模式,项目村28个,初步确定的玉米和小麦面积均为5万亩。

项目内容

1.技术示范与应用

2.政策应用与创新

3.知识管理

4.激励机制与能力建设

5.项目监测与评估体系

6.项目管理

智慧农业范文第7篇

关键词 土银网;农牧人商水商城;农业大数据;智慧农业;发展现状;河南商水

中图分类号 F327 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)19-0281-02

智慧农业是指人类能够把智慧嵌入到农业食品产业链的各环节,使农业生产、农产品加工、采购和销售得以高效实现,使从农田到餐桌、农民到终端消费者乃至整个农业经济的运行方式都更加智慧,能够吸引更多精英人才把智慧献给农业,服务“三农”,成就卓越。

智慧农业建设的根本宗旨是通过“互联网+农业+农村金融”的模式,从根本上解决“三农”问题,提升农业生产效率,实现产业化、信息化,带动农民致富,最终实现农业现代化。新一代信息技术和金融市场的发展为智慧农业在中国的实现创造了可能。打造智慧农业的关键,不是资金或技术,而是数据。智慧农业是如何运用新一代的信息技术和金融工具构建新的现代农业运行模型的一个愿景。

商水智慧农业通过参加第二届世界互联网大会,得到了全国各地的广泛关注和认可,2016年主要工作是把各个解决方案和产品落到实处,通过智慧农业带动地方农业经济发展,带动农民增收。商水智慧农业团队严格按照年初撰写的《2015中国・商水县智慧农业项目建设总结及2016年工作计划》逐项落实。

土银网立足商水,完成了对1 000个农民合作社的调研及服务规划,在完成建设商水土地流转平台的基础上,拓展了10个县级平台和2个省级平台的落地;农牧人商水商城正式上线,品牌农业推广结盟“带路英雄”初见成效;商水县农业大数据平台的建设,产品开发和设计保持国内领先地位;商水智慧农业综合展示大厅进一步完善,“互联网+农资”“互联网+食品安全”、农业物联网、农创空间、农业大数据,完成设计装修开始正常运营。在以上3个产品之外,农产品集购网・布瑞克中原大宗农产品电子商务平台,团队也已经全部到位,并且实现了白糖B2B的交易,上半年产生营业收入近2亿元人民币。预计下半年完成大宗电商公司在商水的注册,1年内在商水完成10亿元人民币的营收。布瑞克通过农业咨询、信息技术、现代农业、食品安全和金融投资5个方面,打造全新的农业运行模型,发展智慧农业,为农业成就卓越。

1 土银网进展汇总

土银网注册于商水县,致力于打造中国最大的土地流转和农村金融服务平台,冲刺河南省最大、全国领先的互联网企业,成为商水乃至河南的“一张名片”。

一是发展了沈丘、淮阳、太康等10个县域加盟,2个省级加盟(浙江和新疆),完成了商水和沈丘土地流转中心的建设,并投入运营。二是通过和周口市及下属各项农经站展开合作,为各农经站免费提供县域流转平台。三是团队和商水县农监站展开紧密合作,土银网团队入驻土地流转门店,同时建设,形成O2O模式。四是团队与农业局、农监站,下乡调查摸排合作社情况1 000余家,为下一步土地流转规范化和金融贷款打下基础。五是对接知名测土配方、无人机等农资农服厂商入驻阳光农服商城,预计8月正式上线,为商水广发农民开展一键呼叫农地服务模式[1-2]。

2 农牧人商水商城进展汇总

农牧人商水商城主要的目标是通过打造品牌农产品,提升商水农副产品的市场竞争力,帮助打造一个产业,通过品牌化、产业化,增加农民收入。农牧人计划用1年时间,上线100个部级贫困县的特色优质农产品,通过众帮的方式,实现精准扶贫、人人参与[3]。

2016年1月8日,组织参加了在北京举办的第六届国际食品安全年会,并了商水十大农优特农副产品,通过大型国际会议把商水农业品牌推向全国乃至全世界,商水产品得到了与会嘉宾的好评和媒体的广泛关注。

2016年1月,大型公益真人秀节目“带路英雄”首站选择商水,中国农业电影电视协会秘书长张杰、新浪微博创始人熊猫传媒董事长申晨、朗坤物联网董事长徐珍玉、知名品牌策划专家赵一鹤、南京电视台主任李保元以及2位导演和制作团队进驻商水。节目组拍摄3 333.3 hm2标准农田和固墙捞面等,关于《固墙捞面》的样片,在网络上获得超过100万的点击,网友一致好评。目前已经着手研讨固墙捞面的产业化问题,依靠智慧农业农牧人商城,全面推广和销售。计划以此为契机打造一个小麦深加工产业链,带动当地老百姓致富,成为精准扶贫优秀案例。

2016年4月,农牧人商水商城正式上线。团队通过多方调研、数次讨论后聘请北京、苏州各地农业专家和营销人才深入商水各乡镇,对邓城猪蹄、固墙捞面、双黄鸭蛋、周家口牛肉等农产品进行深入调研后,从产品质量、卫生状况、包装形式、消费人群定位等多角度对这些产品进行包装和产品升级,以达到批量化生产和电商化销售的要求。

2016年6月,第六届食品安全协会在北京APEC国际会议中心隆重召开。农牧人商水商城代表商水农户在多家涉农企业和采购商面前着重推广了商水十大特色农产品。引起与会者普遍关注,并被多家媒体报道。

2016年7月底,农牧人商水商城正式上线,并在苏州召开推介会,与会推出的邓城猪蹄和双黄鸭蛋秒杀活动,1 d之内邓城猪蹄销售230件,双黄鸭蛋销售170箱,当日销售额超过2万元。通过“DSP+云电商”的模式使更多外地的商水人吃到安全、原汁原味的家乡特产。

3 商水农业大数据及物联网平台建设进展汇总

2014年,商水县就提出了搭建第一个县级农业大数据平台,并着手前期调研和产品的设计,2015年农业部了《我国农业大数据平台建设三年行动计划》,农业大数据建设上升到国家层面。2015年商水农业大数据平台,获得了中国农业信息化最佳解决方案[4]。

一是完成了新版商水县级农业大数据系统设计,包括数据管理、数据采集、任务管理、终端展示等多个系统模块,提供基于BS模式的运营管理平台,让数据采集、数据分析等工作非常简洁直观,让大数据能够更快更直接的发挥效力。二是完成了商水县农业数据的收集与整理工作,整理出农业大数据的数据轮廓,以此为模式初步探索了商水县农业数据现状,发现问题所在,为后续开展工作积累的丰富的经验。三是设计与研发了设计版农业大数据终端,重新构建了数据终端的体系架构,使得终端能够更好地兼容适配最新的系统,并且在使用易用性、数据准确性等多个方面进行了提升,目前第一批农业数据已经能够通过数据终端进行查询与简单分析[5-6]。四是团队从商水县的张庄乡、平店乡、魏集镇、舒庄乡、汤庄乡5个乡镇选取了包含种植和养殖2个方面的涉农企业作为试点,为其免费接入光钎,免费提供物联网终端设备。通过互联网终端随时监控种植和养殖环节中的情况,把原来靠经验和眼睛观察的生产模式改变为电脑上数字量化的信息。

4 结语

通过商水智慧农业项目建设,已经初步实现了从农田到餐桌、农民到终端消费者全产业链的信息化,并且主要通过移动互联网技术,让这些链接更加便捷高效,更快地推动“三农”问题的解决,实现农业现代化。

5 参考文献

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[5] 杨大蓉.中国智慧农业产业发展策略[J].江苏农业科学,2014(4):1-2.

智慧农业范文第8篇

近年来,随着我国超高速的城市化进程,食品安全的各种问题层出不穷,“三聚氰胺”、“染色馒头”、”地沟油”、瘦肉精”、“塑化剂”等食品问题,让老百姓越来越“HOLD不住”,甚至双汇等一些知名品牌也开始出现问题。其中三鹿奶粉从全国知名奶粉品牌到一夜间消失。特别是近期白酒也被查出塑化剂超标,让百姓对国内食品安全信心急剧下降。

时至今日,我国食品安全问题之多,农业整个产业链落后距离之大,已让我国农业的改革刻不容缓。在智慧交通、智慧安防、智慧医疗等各领域蓬勃发展的同时,如何运用物联网技术使我国农业也“智慧化”,成为我国农业发展的必经之路。近日,本刊记者采访了我国农业物联网领军企业安徽朗坤物联网有限公司(以下简称朗坤物联网)董事长徐珍玉先生,他为读者展示了探路智慧农业的过程。

蓄积能量:规划与统筹

由于我国农业发展比较落后、基础设施薄弱、经营方式较为粗放、层次相对较低,致使信息化普及度较为低下,更难谈智慧农业,其概念相比交通、家居、安防、电力、水利等产业仍很模糊。自总理提出“感知中国”以后,农业也借其之势开始发展。朗坤物联网作为国内首家专业定位农业物联网的公司,选在安徽省落户,有其得天独厚的优势。一方面,安徽省是国内的农业大省和农业改革示范区,同时在农业信息化的建设上走在前沿,具备农业改革的基因;另一方面得益于安徽省政府的大力支持。目前公司已从过去单一的农产品出口到现在打通从种植生产、加工、物流、仓储到消费终端的全产业链,真正实现从田间地头到餐桌的全流程化服务。

在整个流程过程中,物联网技术服务有两个重要方向,其一是通过物联网技术确保粮食安全,少投入、多产出,全面提高农户的生产效率;其二是在管控过程中依旧保证食品质量安全。食品安全要从源头开始抓,而并非靠传统检测亡羊补牢,除了生产外,只有把加工、制作、运输、销售等全产业链串联一起,才能真正保证食品安全。

目前在这个服务过程中,主要采用的是RFID和二维码标签,在谈及标签信息仍为人工输入,该如何避免人工作弊或输入错误时,徐珍玉表示,在流程的核心关键点可以使用监控手段,根据需要实时调取人工的影像资料。由于目前的智慧农业只能从现有的技术角度去解决问题,所以涉及农产品产业链的企业的自身道德品质也尤为重要,要从思想和行为上进行规范,就需要建立一套合理的流程体系与标准,唯有操作规范后再嫁接物联网技术,才能真正实现全产业链的最大化监控。

破土而出:机遇与挑战

受国家长期以农业支撑工业发展的政策影响,我国农产品有着严重的供需矛盾。农业信息化发展的滞后或缺失,市场供需信息不对称,不仅造成农业的经济损失和影响农业稳定持续发展,对国民经济稳定运行也造成巨大>中击。中科院曾有报告指出中国农业发展与国外相差近百年。我国的农业问题在近九年都得到了国家的关注,但今年首次提及农业的科技化,这就必须有物联网技术的支撑,而国内农业赶超国外势必在10-20年内完成,其巨大机遇不言而喻。虽然我国农业较为落后,行业投入产出比低可能是较为长期的问题,但未来能长足发展的一定是农业。

徐珍玉表示,发展智慧农业前途光明但发展之路仍面临许多挑战。首先,我们各地政府在积极开展物联网产业的发展工作,成立了各相关园区和产业联盟,但在全国范围内尚未进行统筹规划,部门、地区和行业之间的分割情况较为普遍,产业缺乏顶层设计,资源共享不足。由于规划与协调机制薄弱,目前已呈现产业规划和研究投入成本高、资源利用率低、无序重复建设的严重态势。其次,自身产业链和相关各产业的联动尚未整合。智慧农业在产业化过程中必须加强和行业主管部门的协调与互动,以开放心态通力合作,打破行业、地区、部门之间的壁垒,促进资源共享,加强体制优化改革,才能有效保证智慧农业产业的顺利发展。如果智慧农业产业链和相关各产业之间不能够充分的互联互动,以点辐射面,那么多面全体辐射的“马太效应”和态势将难以形成。智慧农业的产业化需要在芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合下,同时加强三网融合。在各方利益机制和商业模式尚未成型的背景下,智慧农业的普及仍需要漫长过程。所以需要政府的大力支持与合理引导,各个相关企业的不断涌入,形成良好的氛围与生态圈,才能共同把产业做大做好。

小荷初露:探索与发展

由于智慧农业全产业链涉及到的政府部门很多,在推动智慧农业时,就必须有领导者来策划,把各部门串联起来,才能有效发挥作用。目前安徽省正在努力打造一个综合平台,一方面给各级政府提供决策服务;另一方面给涉及到加工、生产、运输、消费等企业提供服务,在此综合平台上再建设各个分支的平台,即可实现“一网打天下”。因此,顶层设计非常重要,它可以有效调配资源并避免重复建设。

在标准的制定方面,徐珍玉表示,朗坤物联网是国家农业物联网标准小组发起人之一,在推进国家物联网标准的同时也积极引导行业标准以及地方标准。智慧城市在建设时各产业之间也会有交叉,需要各产业互联互通。朗坤物联网已筹备把全国各省的物联网协会秘书长号召起来形成秘书长论坛或沙龙,通过整合一个更大的物联网,以便更好探讨各行业间的互相渗透,分享借鉴优秀的商业模式,形成各产业相互支撑、促进和融合的过程。

在商业模式方面,朗坤物联网创造了OTC(源头到客户)模式,成为从田间地头到餐桌的全产业链服务综合平台运营商。一方面通过平台的建设使农户提高粮食产量;另一方面,打造权威的第三方食品安全认证平台,在安全食品上贴上朗坤标签。通过大平台的建设把所有涉农企业全部链接起来,用物联网技术做支撑,为企业提供服务的同时,可以对其进行判断、指导与认证。

在技术方面,始终保持关键技术的研发,与国内各大院校保持紧密的合作关系,同时积极与发达国家合作,引进先进技术并消化吸收。目前科技部和农业部也将朗坤物联网作为农业物联网对外技术合作的主窗口。

智慧农业范文第9篇

关键词 智慧农业;物联网;物联网架构;发展现状;问题

中图分类号 F49 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)14-0338-03

Discussion Development of Internet of Things and Wisdom Agriculture

DONG Miao HUANG Rong-rong ZHENG Yong ZHAO Shi-jing CHEN Jie *

(Tongji University,Shanghai 201800)

Abstract With the development of internet,wisdom agriculture is a trend of agriculture in our country,and the internet of things is the key technology of wisdom agriculture. This paper mainly introduced the connotation of internet of things and wisdom agriculture,architecture of internet of things,mainly including perception layer,network layer and application layer.At the same time,the paper concretely introduced the internet of things in wisdom agriculture development situation and existing problems.

Key words internet of things;wisdom agriculture;framework of internet of things;development situation; problems

智慧农业是我国近几年根据农业的发展而新产生的一个概念,就是在传统农业的基础上应用物联网技术,充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制。由于我国农业已经步入由传统农业向现代化农业发展的阶段,越来越多的现代化智能技术融入到农业中,而物联网技术则是智慧农业的主要支撑技术,我们越来越多地感受到智慧农业给我们带来的便捷、高产和优质,这是我国未来农业发展的一个主要趋势。

1 物联网与智慧农业

1.1 物联网

物联网[1](internet of things)定义的核心和基础仍然是互联网,主要是将物品与物品之间用互联网进行连接,所使用的技术包括智能感知识别技术、普适计算等通信感知技术,简而言之,就是利用互联网等通信技术实现远程管理控制的智能化网络,从而更好地将物与物、人与物进行连接,可以说物联网是互联网的延伸,在兼容了互联网所有的应用后,同时又具有自己的私有化和个性化。农业物联网是将物联网技术与农业相结合,是将其具体应用在农产品生产、经营、管理、服务的整个产业链当中,即将农产品与农产品之间的信息应用现代智能感知技术进行采集测定,然后将收集到的信息数据进行识别处理,再传到操作终端,实现智能化控制[2]。物联网在农业生产中的具体应用就是通过在农业生产中安装各类传感器,如温度传感器、湿度传感器等,通过数据连接,将无线传感网络、电信网、互联网进行集成,实现农业生产信息在各个环节的传输,最后将大量农业生产信息进行整理融合,由操作终端实现对农业生产的过程监控,进而实现现代化农业生产高产、高效、集约的目标。

1.2 智慧农业

智慧农业即在传统农业的基础上应用物联网技术,充分利用传感器和其他平台软件对农业生产生活进行监测和控制,使农业系统不再像传统农业一样封闭,而是具有“智慧”,智慧农业不仅可以进行基本的感知、控制和管理,更是扩展到了电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容,物联网技术可以说是智慧农业的基础[3]。

2 智慧农业物联网架构

2.1 信息感知层

顾名思义,感知层相对于物联网而言,类似于人类的感觉器官,主要是用于识别物体并进行信息采集。信息感知层通过采用先进的传感技术,即利用温度、湿度、光照、风速等各种传感器,得到农业生产过程中的精细化信息,如设施内温度、湿度、光照情况、CO2浓度、土壤湿度、营养液浓度等信息,是对植物生长状况进行判定的基础[4]。

2.2 信息传输层

信息传输层由互联网、云计算平台、移动通信网、无线传感器网络等组成,主要负责传递和处理感知层获取的信息,也是物联网的中枢环节。信息传输层主要作用就是将信息感知层获取的数据以多种通信协议向局域网或广域网。其中应用较多的为无线传感网络。无线传感器网络[5]通过无线通信方式自行组网,对网络覆盖区域中的对象的动态信息进行采集,并进一步计算处理。由于其监控效率高,且具有成本低的有点,因而在农业领域的信息采集工作中应用广泛。

2.3 信息应用层

信息应用层通过对数据进行科学处理而制定相应的管理决策,从而实现对农业生产过程的控制。例如利用无线传感器网络获取作物生长环境的温湿度、光照强度等信息,并对各类信息进行分析,依据制定的管理策略,与传动机构进行通讯,控制传动机构,进行自动灌溉、施肥、加温、控光等,同时对异常信息自动报警[6]。

3 智慧农业物联网技术分析

3.1 信息感知技术

物联网技术是智慧农业的基础,而信息感知技术又是物联网技术的基础,信息感知技术是整个智慧农业中最基础的环节。该技术包括射频识别技术、全球定位系统技术、农业传感器技术、遥感技术等。

3.1.1 射频识别技术。射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术,该技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。射频识别技术在食品行业中主要应用于食品的跟踪和溯源。应用射频识别技术系统可确保食品供应链的高质量数据交流,可确保食品源的清晰,实现产品追踪,从而实现质量监控和追溯[7]。同时,射频识别技术与传感器技术相结合,可以感知食品加工和储藏过程中环境的状态信息,因为环境因素对食品品质影响很大,记录分析这些因素就显得十分重要。利用无线通信技术可以方便地把这些状态信息及其变化传递出来。

3.1.2 全球定位系统技术。全球定位系统(global positioning system,GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,在1994年全面建成,可以在海陆空的三维空间中进行全方位的导航和定位。全球定位系统技术的定位定时功能能够实现对农田具体生产状况的跟踪与描述,同时辅助农业机械将农作物肥料等定点运送并喷洒到准确的位置[8]。

3.1.3 农业传感器技术。农业传感器技术是农业物联网的核心,主要用于采集各类农业信息,包括空气温度、湿度等环境指标参数,畜禽养殖业中的有害气体含量,种植业中的光、温、水、肥、气等参数,以及水产养殖业中的酸碱度、氨氮、溶解氧、浊度、电导率等参数。

3.1.4 遥感技术。遥感技术从不同高度的平台上,使用不同的传感器,对地球表层各类地物的电磁波谱信息进行收集,并进行分析处理。遥感技术利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性,通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。在智慧农业采集地面空间分布的地物光谱反射或辐射信息,实施全面监测,同时根据光谱信息,进行空间的定性与定位分析,从而提供大量的田间时空变化信息[9]。

3.2 信息传输技术

农业信息感知技术在智慧农业中运用最广泛的是无线传感网络。无线传感网络[10]采用无线通信方式,由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息。蓝牙(bluetooth)[11]是一种短距离无线通信技术规范 ,能够实现数据和语音通信,蓝牙通信带宽为lMb/s,一个“蓝牙”主设备最多同时与7个其他的“蓝牙”设备通信,支持点对点和点对多的连接,使用灵活的无基站组网方式。目前主要的应用场景有数码相机图像传输,计算机、手机等的交互会议,耳机、游戏机等的电子娱乐产品等,汽车产品等。Wi-Fi(wireless fidelity)是IEEE定义的无线网络通信的工业标准(IEEE802.11),主要特点是可靠性高、速度快,在开放的环境通信距离达到300 m以上,在相对封闭的环境里通信距离在100 m。组网灵活、成本低、可移动性好,与现有的有线以太网络非常容易整合。但是其明显的缺点是信号强度影响其稳定性,抗干扰性不好,且设备的功耗非常高。目前,Wi-Fi应用在如手机、PAD等的便携式电子产品中,有效解决校园网或办公室无线局域网的无线接入问题[12]。

3.3 信息应用技术

信息处理技术是物联网技术的最后环节,也是智慧农业实现自动控制的基础,应用的技术有云计算、决策支持系统、专家系统、地理信息系统、智能控制技术等技术。

3.3.1 云计算。云计算指将计算任务分布在资源池上,使应用系统实现根据需要获取存储空间及软件服务。面对智慧农业中的大量数据,云计算可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享,超级强大的信息处理能力同时也为大量信息提供支撑[13]。

我国近年来开展云计算对于农业生产的应用,在农业相关领域的应用都有研究。目前农业云体验平台包括农业信息智能搜索与服务平台和绿云格平台,通过这2个平台能够实现农业市场信息和实用技术的准确获取与分析,为农业主管部门、企业及农户个人提供个性化检索,同时提供全方位的农业生产环境远程管理服务[14-18]。

3.3.2 决策支持系统。决策支持系统以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策。农业决策支持系统在农业节水灌溉优化、大型养鸡厂管理、小麦栽培、饲料配方优化设计、农机化信息管理、土壤信息系统管理上进行了广泛应用研究[19]。农业决策支持系统可对地方农业生产过程进行分析和模拟,预测不同决策方案的效果与效益, 从而优化农业生产决策。目前决策支持系统技术在农业结构优化、产量预测及潜力分析、确定农业投资规模等方面得到广泛应用[20]。

3.3.3 专家系统。专家系统模拟人类专家解决各种复杂的实际问题,具有与专家水平解决问题的能力。该系统在利用农业专家多年积累的知识与经验的基础上,对需要解决的农业问题进行分析判断,提出决策,使计算机在农业生产中起到人类农业专家的作用[17]。例如专家系统在榨菜病虫害防治中的应用,为农户和科技人员提供了病虫害信息交流平台,为菜农提供了病虫害防治的科学指导,现实意义显著[18]。

3.3.4 地理信息系统。地理信息系统主要用于建立自然条件、生产条件、土壤数据、作物病虫草害发展趋势、作物产量等的空间信息数据库,为分析差异性和实施调控提供处方决策方案[15]。利用地理信息系统进行土壤适宜性评价就是将土壤质地、类型、氮磷钾含量、有机质含量等土地数据进行整合,并赋予权重,再进行分析运算,生成土壤适宜性评价图,也可建立数学模型,实现土地适宜性的分级[16]。

3.3.5 智能控制技术。智能控制技术主要用来解决用传统方法无法顺利解决的复杂问题。目前智能控制技术的主要研究方向包括神经网络控制、模糊控制、综合智能控制技术,并在设施园艺、大田种植、畜禽养殖等方面得到初步应用[20]。比如,用神经网络分析甜瓜质量的物理测量指标与人们感官对甜瓜香味、甜度、酸度、组织结构、水分等质量指标的相关关系,来预测甜瓜质量。将实测物理标与人的感官分类联系起来,对食品质量进行预测,在食品工业中有很重要的意义。

4 智慧农业物联网技术应用现状

4.1 传感器在温室中的应用

为了提高农作物的产量和质量,优化作物品种,使作物的生长不受或少受季节的影响,现代化设施农业快速发展,它的主要发展形势是温室大棚,相配套的温室栽培技术也得到了广泛的关注和应用。该种技术主要是利用对温度、湿度、光照、喷灌量、通风等影响因素的测量和控制,实现对作物生长的精准控制。

在此过程中,对各类参数的测定采集尤为重要。主要是采用温度、湿度、光照、CO2、土壤湿度、土壤养分等各类传感器检测农业环境中的各项物理量参数,并根据生产控制策略,实现生产自动控制,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境[21]。

4.2 传感器在自动化农业机械中的应用

由于农业现代化的快速发展,对农业机械精度的要求也越来越高,对于机械各部分强度的测量也就尤为重要。例如,应用传感器技术测定农机的性能指标及零部件的结构强度;用应变式传感器测定犁体的阻力,为犁体曲面设计提供科学依据;播种机上安装的光电传感器可随时监测机器是否堵塞,保证农作物出苗率;自动灌溉装置中土壤温度、湿度传感器的使用,在保证农作物灌溉用水的同时实现节约用水[22]。

4.3 遥感技术在农业中的应用

遥感技术是一种现代测量技术,它是通过非接触、少破坏的方法对农林业等方面信息进行测定获取,它可以测定农作物品种的分布区域、植物品种的分类、土地肥沃程度、植物生长情况、植物受灾情况等,然后通过遥感所获得的信息来确定最合适的种植和最适度的施肥,这也就在一定程度上控制了农药化肥的不合理使用,防止了环境污染,从而获得更高的效益[23]。

5 智慧农业物联网技术存在的问题

农业物联网是一项创新型现代化信息集成技术,正在不断改变着我国传统农业的面貌,即便如此,农业物联网也遇到了一定的问题[24]。

5.1 物联网设备概念性产品多于实际应用性产品

我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,很多都是学生们研究出的概念性产品,实际应用推广并不高,且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。

5.2 不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值

物联网技术虽然说是在农业中要进行普遍推广,但更多的注重试点示范而不看重经济指标,尚无法实现大规模商业化应用,实际价值不大。由于我国农业仍处于弱势地位,物联网在我国农业领域的应用受限,发展初期同时受到资金的限制。

5.3 资金投入回报周期长,不利于物联网推广

农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下,很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。

5.4 传感器的缺乏

目前我国农用传感器种类较少,主要集中在温度和湿度监测方面,对其他农业生产环境因子的监测传感器严重不足,对生物本体的感知传感器则更少。同时,国产传感器性能不稳定,监测数据的准确性不足,且器材寿命较短[25]。

6 结语

智慧农业是我国未来农业发展的主要趋势,是未来农业的发展方向,随着信息技术的进一步发展,物联网技术会得到更大范围的应用。现在,已经可以看到物联网技术为智慧农业带来更多智能化和信息化,而现在要做的就是提升农业物联网的自主创新能力,加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发,加强 Zig-Bee技术等新型无线传输技术在农业上的应用研究,提升专家系统等智能决策系统的实用性和可靠性,通过单项技术突破与多项技术集成应用并举,加快技术研发应用步伐,使基于物联网的智慧农业可以在农村地区大范围使用,这是我国未来农业的趋势和目标。

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智慧农业范文第10篇

关键词:Android;远程控制;智慧农业;物联网

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)04-00-02

0 引 言

我国一直是农业大国,如何生产高产、高质量的农产品,减少农民劳动力,通过科技带动发展,通过技术平台智能管理农作物的生长是一致关注的焦点问题。而我们解决问题的方式就是通过农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、pH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、pH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理参数,并通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与自动控制,以保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

1 整体结构设计

该系统的整体接口框图如图1所示。系统通过各传感器来采集相应数据,并利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,然后将数据进行分析形成信息,在安卓客户端和Web客户端显示。该系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示,并有相应的移动端显示,同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,该系统还为Web用户和移动端用户提供了友好的显示、管理和控制界面,以实现良好的用户体验。

2 系统App前端总体流程图

本系统App前端的总体流程如图2所示。App界面可分为登录界面,登录失败界面,设备监控界面,设备详情界面,视频监控界面,系统设置界面,发现设备界面,扫描新设备界面。主要实现数据显示功能、视频监控功能、系统报警功能、设备扫描与控制功能、系统设置功能。App主界面如图3所示,系统设备详情界面如图4所示。

3 系统实现

3.1 系统检测模块

系统检测模块即通过多线程,定时5 s向服务器发送请求获取数据库最新的数据信息,通过Handler消息机制更新UI界面信息显示。获取温度信息关键代码如下:

class MyHandler extends Handler{

@Override

public void handleMessage(Message msg) {

//温度 AA_01线程

if (msg.what == 001) {

Log.i(“result”,”----”+msg.getData().getString(“AA_01_data”)); if(msg.getData().getString(“AA_01_data”).equals(“0”)){

}}

3.2 系统控制模块

系统控制模块,即检测模块+控制模块+检测模块,首先界面会显示数据库的最新数据信息,然后用Button控件向服务器发送控制指令的请求,通过Web服务器更改数据库数据信息,底层通过定时获取数据库的数据更新底层硬件设备状态进行控制。最后,上层再获取数据库的最新信息,即将UI界面数据更新为最新数据,由此底层硬件得以控制。

4 结 语

随着物联网+农业的不断发展,智慧农业的应用会更加普遍化,通用化,标准化。本文主要介绍了智慧农业监测控制系统的整体架构及应用流程,详细分析了App应用中的重要模块。通过App实时监控农业大棚,让用户可以随时随地掌握大棚的最新信息并加以控制。

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