我国“互联网+”现代农业进展与展望

我国“互联网+”现代农业进展与展望

据测算，2015年我国农业信息化率达到37%，比“十一五”末提高17 个百分点，超额完成“十二五”35%的预期目标。在信息化的快速发展中，“互联网＋”把互联网的创新成果与农业发展深度融合，推动了物联网在生产上的应用，促进了线上线下农业与经营的融合，提升了大数据在农业管理中的作用。“互联网+”现代农业正成为现阶段解决“三农”问题的重要手段，实现农业大国向农业强国迈进的重要途径。

1、农业物联网与农业生产

物联网是一个基于互联网、传统电信网和传感网等信息承载体，能够让所有物理对象通过信息传感设备与互联网连接起来，进行计算、处理和知识挖掘，实现智能化识别、控制、管理和决策的智能化网络。物联网本质上是通信网、互联网、传感技术和移动互联网等新一代信息技术的交叉融合和综合应用。物联网技术的创新促进了农业物联网的快速发展。农业物联网是物联网技术在农业领域的应用，是通过应用各类传感器设备和感知技术，采集农业生产、农产品流通以及农作物本体的相关信息，通过无线传感器网络、移动通信无线网和互联网进行信息传输，将获取的海量农业信息进行数据清洗、加工、融合、处理，最后通过智能化操作终端，实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学决策和实时服务。国内外农业物联网技术应用的实践证明，农业物联网是改变农业、农民、农村的新力量，将会对我国农业现代化产生重大而深远的影响。近年来，我国高度重视农业物联网建设与应用，我国农业物联网实践应用已经取得初步成效，特别是在大田种植、设施园艺、畜牧养殖、水产养殖等方面已经发挥重要作用。

1.1物联网在大田中的应用目前我国已经发展了多项大田种植类农业物联网应用模式，囊括水稻、小麦、玉米、棉花、果树、菌类等作物种类，研发形成的一系列应用技术包括农田信息快速获取技术、田间变量施肥技术、精准灌溉技术、精准管理远程诊断技术、作物生长监控与产量预测技术、智能装备技术等，形成的应用模式包括智能灌溉、土壤墒情监测、病虫害防控等单领域物联网系统，也包括涵盖育苗、种植、采收、仓储等全过程的复合物联网系统。通过应用这些物联网模式，可以实现对气象、水、土壤、作物长势等的自动感知、监测、预警、分析，实现智能育秧、精量播种、精量施肥、精准灌溉、精量喷药、精准作业、精准病虫害防治，从而有效降低成本，大幅提高收益。

新疆生产建设兵团构建了万亩基于物联网技术的棉花精准灌溉自动化控制与智能化管理系统，结合首部控制器、阀门控制器、田间气象站等相关设备实现示范区内墒情信息感知、墒情预报、灌溉决策、气象信息发布和信息服务等功能。该系统包括智能感知层，无线传输层和平台应用层。软件部分包括通信后台、管理后台和信息展示前台，基于B/S结构开发，可以实现农田墒情信息感知、墒情预报、灌溉决策、灌溉监测、农田生产管理等功能。基于农业物联网技术，系统实时监测农田土壤墒情信息，展示土壤墒情动态变化特征；结合可测定的气象信息，根据土壤墒情预报模型，实现对棉花耕作层土壤水分的增长和消退规律的预报；基于土壤墒情预报和作物蒸腾信息，进行灌溉自动决策；同时，系统可基于农田生产管理信息，提供作物耗水量统计分析，为农业节水、水资源优化配置、合理灌溉提供科学指导与服务。按照以上计算，通过棉花精准生产物联网技术应用示范，1万亩核心区、10万亩示范区和50万亩辐射示范区棉花生产节支增收分别能够达到292.4万元、2924万元和14620万元。

1.2物联网在设施园艺中的应用

设施园艺是一种集约化程度较高的现代农业，由环境设施和技术设施相配套，具有高投入、高技术含量、高品质、高产量、高效益等特点，是最有活力的农业新产业。随着物联网在设施园艺中的温室环境监控、作物生理监测、水肥一体化管理、病虫害精确防治、自动供暖、自动卷帘、自动通风、工厂化生产等方面的技术水平不断提升，设施园艺类农业物联网应用和推广效益明显。

某企业利用物联网技术种草莓，技术员不需到现场，只要在控制室打开电脑，登录平台，即可查看田间土壤水分、pH值等参数。据统计，蓝莓物联网生产管控系统能使灌溉水的利用率由以前的0.50提高到0.95以上，与地面灌溉相比，可节约灌溉用水30%以上，节约耕地5%～7%，节能20%～30%，节省灌溉管理用工30％～40％，年新增经济效益25.19万元，综合节水率可达45%，增产率53%。

1.3物联网在畜牧养殖中应用

畜禽养殖物联网主要用于解决猪、牛、禽类养殖过程中的标准化环境监控和自动饲喂、粪便自动处理、养殖孵化、犊牛精准饲喂、分级包装、冷链配送等畜禽养殖业中的问题，把动物的饲养管理、疫病预防检疫、屠宰加工、商业流通等情况实时录入管理系统等物联网技术，不仅实现了养殖业主对生产管理状态进行网络远程了解、下达生产指令等，政府监管部门也可以在网上实时监管查询养殖场疫病预防、出栏补栏、检疫报检、屠宰流通等环节的情况，实现全程无缝监控和数据监测。

某企业应用物联网养殖技术，在现存栏800余头奶牛的养殖场先后采用了奶牛发情监测系统、奶牛生产性能测定与现代化牧场管理信息系统（软件）等技术，取得了良好的效果。奶牛发情监测系统主要由颈圈、牛号阅读器和控制终端等部分组成。颈圈包括加速传感器、微处理器和存储器，可以记录奶牛活动的各种指数（如行走、奔跑、卧倒、站立、反刍等），通过大量奶牛行为数据可以监测到奶牛发情、生病等情况，为确定最佳授精时间提供参数。通过物联网技术的优化管理，养殖场降低了生产成本，提高了产奶量和鲜奶质量。

1.4物联网在水产养殖中应用

水产养殖物联网主要应用在水质智能化监测及管理、苗种培育、远程自动投喂以及病疫预警健康管理等方面，对水产养殖业健康、有效和可持续发展起到了重要作用。目前，天津、江苏宜兴等地区建立水产物联网示范区，通过物联网技术在水产养殖的应用，实现对水产品养殖的全过程监控和智能化管理，社会经济效益明显。

上海农业物联网工程技术研究中心应用对虾水产养殖智能管理系统，结合奉贤区12316区级服务站点的服务设备和服务能力，实现了物联网技术和传统农业信息服务渠道的对接，结合农户的生产电子档案和物联网感知数据，实现农技服务部门对农民生产的主动式关怀和生产指导。据介绍，在应用物联网技术之前，白天平均每3小时进行水质抽检，夜间安排专人轮流值班。在应用物联网技术后，只需安排一人对设备进行例行保养，而且每亩成虾平均死亡率下降2.15%。

2、线上线下融合与农业经营

现代农业是“线上农业”与“线下农业”的集合体。线上农业是指移动互联网等新一代信息技术与农业生产、流通、市场、消费深度融合的农业发展新形态。线下农业是指应用自然生产要素进行农业生产与经营活动的传统产业形态。现代信息技术发展催生线上农业，线上农业牵引线下农业，线上线下农业协同融合，正在不断推动农业经营创新，引领农业生产变革，助推现代农业发展。

2.1信息化深化发展催生线上线下农业

互联网的诞生与应用是人类历史上一次最伟大的技术革命，改变了人类生产与生活方式。20世纪以来，以信息科学理论突破与通信技术创新为标志的科学技术进步突飞猛进。上世纪40年代，信息论之父香农发表了著名的“通信的数学理论”，提出信息可度量的最小单位，给出了信息熵的定义。40年代中期，世界上第一台电子计算机在美国费城诞生。50年代初，第一个计算机网络在美国国防部实验室出现。其后，将一个个计算机终端联接在一起的各种计算机技术、网络技术突飞猛进，移动终端、智能设施、海量存储、高性能计算、专用系统如排山倒海之势层出不穷，形成了将人们日常生活与生产活动中无论天南海北、无论参差错落、无论前世今生的事情都能一瞬间相连的“互联网”，大大改变了人类生存与活动方式。