时间:2016年11月30日
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科技|智慧农业加强农业与信息技术深度融合

发布时间:2017-05-22 13:38:42     浏览次数:

信息化具有强大的带动性、渗透性和扩散性,“互联网+”正以前所未有的速度、力度和广度向农业、工业、城市、乡村等经济社会领域全面渗透,深刻变革着人类的生产方式、管理方式和生活方式。以物联网、移动互联网、云计算、大数据、空间信息技术、智能装备为代表的新一代信息技术向传统农业的快速渗透,造就了智慧农业与智慧城市的应运而生,现代农业与城乡一体化发展方兴未艾。智慧农业是物联网、移动互联网、云计算、大数据、空间信息技术与智能装备等新一代信息技术发展到一定阶段的产物,是现代信息技术与农业生产、经营、管理和服务全产业链的“生态融合”和“基因重组”,是信息技术、农业技术与装备技术对区域农业资源、生产、市场的重新优化配置,是现代农业发展的一种新业态。


在传统模式无法解决农业面临的种种问题时,互联网却凭借其强大的流程再造能力,让农业获得了新的机会。通过互联网技术、互联网思维的应用,可以从生产、营销、销售等环节彻底升级传统的农业产业链,提高效率,改变产业结构,最终发展成为克服传统农业种种弊端的新型智慧农业。具体包括以下四方面内容。

 

 

智慧生产
 
 

 

主要通过全面感知、可靠传输、先进处理和智能控制等物联网技术,基于海量数据分析的大数据技术,基于变量精准作业和空间差异性分析的智能装备技术等的运用,实现农业生产过程中的全程精准控制和自动化作业,大幅度提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率,同时解决传统种植业和养殖业高耗、低效、环境污染等各方面问题。智慧生产通过信息技术、装备技术和种植养殖技术的深度融合,最终可达到合理使用农业资源、提高农业投入品利用率、改善生态环境、提高农产品产量和品质的目的。

在农业生产中使用 GPS 导航仪(来源:邑石网)

 

智慧经营
 
 

 

主要利用电子商务提高农业经营的网络化水平,使涉农领域的生产经营主体在互联网上完成产品或服务的销售、购买和电子支付等业务,解决“农产品买卖难”的问题,通过现代信息技术实现农产品流通扁平化、交易公平化、信息透明化,建立最快速度、最短距离、最少环节、最低费用的农产品流通网络。通过信息技术,实现农产品生产、销售、物流和消费的全过程质量追溯,确保农产品质量安全。

 

 

智慧管理
 
 

 

主要通过云计算、大数据等现代信息技术,推动种植业、畜牧业、农机农垦等各行业领域的生产调度,推进农产品质量安全信用体系建设,加强农业应急指挥,推进农业管理现代化,提高农业主管部门在生产决策、优化资源配置、指挥调度、上下协同、信息反馈等方面的水平和行政效能,来实现“农业管理高效和透明”。

 

 

智慧服务
 
 

 

互联网是为广大农户提供实时互动的扁平化信息服务的主要载体,互联网的介入使传统的农业服务模式由以公益服务为主向市场化、多元化服务转变。互联网时代的新农民不仅可以利用互联网获取先进的技术信息,也可以通过大数据掌握最新的农产品地理分布、价格走势,从而结合自己资源情况自主决策农业生产重点,来解决“农村信息服务最后一公里”的问题,让农民便捷灵活地享受到需要的各种生产生活信息服务。智慧农业是农业发展的高级阶段和业态,美国、日本等发达国家和欧盟的现代农业发展较早,它山之石,可以攻玉。我国可根据自己的国情,借鉴国外发达国家的智慧农业发展模式,少走弯路,跨越发展。


美国模式:美国是农业生产智能化和农业服务精准化的典型代表,特别是精准农业。美国用直升机进行耕作管理的农场占农场总数的20%以上,很多农场实现了精准施肥、精准施药和精准灌溉。同时,美国建立了数据开放制度,开放农业数据供专业公司开发,可为农场主提供精准化、个性化的信息服务。


日本模式:日本是农业经营网络化的典型代表。其市场销售信息服务系统、农产品生产数量和价格行情预测系统可提供精确的农产品市场信息,每一个农户都对国内市场乃至世界市场什么好销、价格多少、每种农产品的生产数量了如指掌,并可以根据自己的实际能力确定和调整生产品种及产量,使生产处于一种情况明确、高度有序的状态。


比利时模式:比利时是农业管理数字化的典型代表。比利时农业的特点是生态型,比利时以空间信息化为手段对田块施肥量进行数字化管理,有农机装配精准导航和作业计量系统,对作业面积、肥料、产量等进行全国联网实时上报统计。比利时畜牧业发达,利用互联网、物联网、智能装备,基本形成了高效的畜牧业生产体系。比利时还建立了农田肥料的精细化监管机制,一旦发现家禽粪便等有机肥的使用不符合标准,就要进行惩罚。

 

挪威模式:挪威是智慧养鱼的典型代表。全国几乎只发展三文鱼一个产业,将信息技术、养殖装备技术、养殖技术深度融合,真正实现了育苗、网箱养殖、网箱收获、运输、屠宰、加工的全要素、全过程、全产业的精准生产、全息物流和电子商务。


我国发展智慧农业,是转变农业发展方式的现实需求,也是现代信息技术发展到一定阶段的产物。同时,我们也必须清醒地认识到,尽管我国智慧农业发展面临着前所未有的机遇,但也面临着一系列的挑战。以农业物联网为例,我国农业物联网处于起步阶段,在技术、应用、产业和机制方面还面临着以下发展瓶颈。

 

 

 
关键技术和装备匮乏

 

目前,农业物联网应用多在环境信息感知和数据传输环节,终端的信息处理和智能控制应用环节较少,尚未形成农业物联网“感知—传输—处理—控制”的应用闭环。特别是低成本、高可靠性的环境信息传感器、生命信息感知技术产品,适合农村不同地理环境的高通量、低资费的信息通信技术,支持闭环控制应用的终端技术亟待解决。

 

 

 
应用效果和效益不佳

 

农业物联网具有明显的“人—机—物”一体化特征,应用目标是智能化的按需控制和智慧化的精细管理,这需要农业知识模型特别是各种农业动植物环境阈值模型的支撑。目前,农业物联网数据资源的细分和数据挖掘尚未有效开展,大田、设施、畜禽、水产等领域的环境与生命体之间的知识模型和实用控制阈值库没有建立,计算机分析控制缺乏参照,控制的可靠性低,农业物联网的优越性没有得到发挥,应用效益和效果大打折扣。

 

 

 
产业发展滞后

 

由于农业物联网应用模式多样且规模都较小,大型IT公司参与积极性不高,尤其缺乏大型的传感器制造商和运营商。目前,我国农业物联网推广应用多是高校和科研单位承担,农业物联网专用传感、控制设备量产能力不强、价格高、稳定性差、运行维护不及时等问题较突出,已经成为农业物联网发展的主要瓶颈。

 

 

 
可持续运行机制尚未建立

 

我国智慧农业处于起步阶段,应用技术不成体系,推广应用没有规模化,运行机制不可持续,在很多地方农业物联网应用还在一定程度上存在摆样子、走过场的情况,真正进入生产经营主体管理决策环节的应用还不多。迫切需要政府加大扶持力度和科学引导,建立并完善农业物联网快速发展的政策环境,鼓励消费需求和民营资本进入,形成可持续发展机制。


当前,我国智慧农业的发展正处在起步阶段,未来一个时期,随着现代信息技术将快速向农业领域渗透,国家“互联网+”行动计划的出台以及智慧城市建设的深入和拓展,智慧农业的发展将进入加速期,智慧农业将成为现代农业的制高点,也将成为智慧城市的一道亮丽风景线。展望未来,发展智慧农业要注意以下几个方面。

 

 

抢抓“互联网+”战略机遇

 

智慧农业概念的提出与我国现代农业发展的迫切内在需求相吻合,既是历史机遇的巧合,也是农业发展的必然。我国目前农业发展正处于由传统农业向现代农业转变的拐点上,农业生产智能化、农业经营网络化、农业管理数字化、农业服务精准化是必然发展趋势。因此,一定要牢牢抓住“互联网+”战略机遇,深入推动互联网和农业生产、经营、管理、服务的融合。

 

 

科学谋划,分步推进

 

英国演化经济学家卡萝塔·佩蕾丝认为,每一次大的技术革命都形成了与其相适应的“技术—经济”范式。这个过程会经历两个阶段:第一阶段是新兴产业的兴起和新基础设施的广泛安装;第二个阶段是各行各业应用的蓬勃发展和收获,每一个阶段大概需要20~30年的时间。互联网进入中国已经有20多年,进入农业10年左右,物联网、云计算和智能终端作为新基础设施的广泛安装才刚刚开始,智慧农业的成熟和蓬勃发展还需要20~25年的时间。因此,推进智慧农业是一项长期性的工程,要科学谋划,分步推进,切忌好高骛远。

 

 

当前推进智慧农业需要政府引导

 

智慧农业是高新技术在农业中的具体应用,具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广和公益性强的特点,在当前投入产出效益不高、农民收入水平较低、农业信息化市场化运作还不完善的情况下,需要公益性行业专项支持,建议根据我国现代农业发展需求,按照“发展急需、技术成熟、示范效益好”的原则,实施一批有重大影响的智慧都市农业应用示范工程,建设一批国家级智慧城市/智慧农业示范基地,推动智慧农业跨越式发展。

 

 

完善政策法规,优化智慧农业发展环境

 

研究制定智慧农业建设相关标准。加强智慧农业的法规建设,使智慧农业建设法制化,在信息发布、共享、保密、可靠性以及信息市场规则上做到有法可依。建立健全相关工作制度,建立智慧农业建设考核评价指标体系,量化考核标准和办法,推动智慧农业建设的规范化和制度化。同时,在加快推进智慧农业建设进程中,应统筹规划、研究制订基于物联网技术的智能化监测和自动化控制系统的应用示范,加大对重大项目建设、关键技术研发等方面的政策扶持,以提高软实力。

 

 

强化顶层设计,制定智慧农业发展战略规划

 

智慧农业建设是一个动态的、渐进的、长期的过程,不可能一蹴而就,需要顶层设计、分阶段推进,只有在政府的规划引导下,智慧农业发展才能沿着正确的方向持续推进。因此,必须从全国层面加强顶层设计,制定智慧农业发展战略规划,从基础设施、专项应用和服务体系等方面入手,对智慧农业的建设任务进行合理布局和优化配置,形成全国统筹布局、部门协同推进、省市分类指导的智慧型都市农业发展格局。

 

 

设立专项资金,推进智慧农业技术应用

 

在全国层面设立智慧农业发展专项资金,将智慧农业建设和发展经费纳入财政资金预算,明确资金使用时各区县等财政配套比例,发挥专项资金的引导和放大效应。各省市应从实际出发,争取资金支持,并按比例配套投入,进行基础设施建设、系统部署、系统改造、技术开发、信息服务等,以保障智慧农业建设进度与全国协调一致。

 

 

完善体制机制,推进智慧农业建设市场化
 

 

政府部门应强化对智慧农业发展的宏观指导,以政策杠杆撬动效益农业。建立政府引导、科技支撑、企业运营的参与机制,将国家公益性补贴和市场化运作有效结合,完善多元投融资渠道机制。可通过鼓励金融机构开辟农业市场、降低涉农金融信贷门槛、设立科技投资风险基金、试行农业数据与服务资源有偿交易等方式,弥补政府供给主体的功能缺陷,实现智慧农业可持续发展。

 

 

加强培训和宣传,提高全社会对智慧农业的认识

 

加强针对性宣传,提高政府管理人员对智慧农业的认识。政府作为智慧农业建设的组织管理者,其管理人员对智慧农业的认识和应用能力对推进智慧农业建设起着决定性的作用。要通过多种形式的宣传、教育,提高农口部门领导和工作人员的信息化意识,强化管理者对智慧农业的重要性、严肃性、风险性、时效性的认识,切实加强服务能力建设。利用各种宣传手段,提高公众对智慧农业的认识,推广利用智慧农业应用的典型案例,使公众了解智慧农业的优势,认识到智慧农业的重要性,将潜在的用户转变为现实的用户。组织建设一支高水平的人才队伍,利用高素质信息专业人才在智慧农业生产、消费的第一线引导和帮助公众,提高社会大众利用信息技术服务日常生活的意识。


当前,我国农业发展面临着资源、市场和生态多种瓶颈,迫切需要利用信息技术对农业生产的各种资源要素和生产过程进行精细化、智能化控制,对农业行业发展进行专业化、科学化管理。智慧农业的发展,可减少对资源环境的依赖,突破资源、市场和生态环境对农业产业发展的多重约束,推动农业产业结构的升级,促进现代农业发展。

 

来源:科协改革进行时