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

近幾年，物聯(lián)網(wǎng)如旋風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)開始在全國多個地區(qū)推廣運用，掀起智能養(yǎng)殖和智能種地的新潮。

截至目前，中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會已成功召開第五屆。然而有關(guān)專家指出，中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體上仍處于初級階段，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)上存在重復投入、無序發(fā)展的問題。

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

從概念到推廣運用

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

浙江托普儀器有限公司(下稱托普公司)市場部的蘆經(jīng)理告訴記者，公司從2004年開始做農(nóng)業(yè)檢測儀器，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年長春農(nóng)博園開園展出的大棚物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就是托普公司負責的。”蘆經(jīng)理介紹說，從大棚里生產(chǎn)出來的蔬菜運送到上海虹橋，消費者通過物聯(lián)網(wǎng)平臺，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20多個省推廣，共有300多個物聯(lián)網(wǎng)項目投入應(yīng)用。”托普公司副總經(jīng)理朱旭華表示，農(nóng)業(yè)部相關(guān)部門也非常關(guān)注農(nóng)業(yè)信息化與基層農(nóng)機推廣，今年7月曾前往托普公司進行考察。

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

“國家從2009年出臺物聯(lián)網(wǎng)政策后，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的勢頭還是不錯的。”鄭文剛對《中國科學報》記者表示，目前全國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。

在國家和地方財政的扶助下，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范基地在全國各地落地開花。

2011年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，并與發(fā)改委、財政部組織實施了黑龍江大田生產(chǎn)、北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)、江蘇無錫養(yǎng)殖業(yè)三大國家級物聯(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、安徽三省市率先開展試點試驗工作，并認定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。”中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院教授李道亮對《中國科學報》記者表示，“這些試點項目開展了大量的嘗試。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際問題，成本與產(chǎn)出是否對等。”

鄭文剛也指出，成本問題是農(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，另外老百姓對物聯(lián)網(wǎng)也需要一個認知過程。”

“前兩年是對概念整體認識的提高，這兩年已經(jīng)認識農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念，因為一次性投入較大，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)比較適用于規(guī)模大的農(nóng)場，農(nóng)戶還不太適應(yīng)，不過這也是一個階段。”蘆經(jīng)理表示。

水產(chǎn)養(yǎng)殖與種植業(yè)中優(yōu)勢明顯

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能不能順利走進“農(nóng)家”，關(guān)鍵還在于能否為老百姓帶來便利和實惠。2010年，中國農(nóng)業(yè)大學與江蘇省宜興市農(nóng)林部門合作建立江蘇省首個物聯(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?因為它具有便利性。”李道亮總結(jié)了幾點：第一是解決了勞動強度問題。螃蟹脫殼時不能動，如果缺氧就必死無疑，而夏天最缺氧的時候是在凌晨兩點到五點，有了物聯(lián)網(wǎng)，在手機上即可實時知道池塘的情況，不用起床巡塘了。

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

另外，可以適當增加養(yǎng)殖密度。以前的增氧方式是缺氧時再增，實際上已經(jīng)對螃蟹造成了損害?，F(xiàn)在改變了增氧模式，提前采取防護措施。氧的溶解度在下午兩三點鐘達到最高，在溶解度最好的時候通過循環(huán)讓水的中下游溶解氧達到飽和，就相當于白天儲存了大量氧氣，晚上氧氣溶解度最低時就不至于太低。

李道亮補充說，增氧后水中有毒物質(zhì)也會分解，螃蟹不會發(fā)病，食欲也會增加。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、效益的增加確實給老百姓帶來了實惠。”李道亮說，“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，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，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。溫室對溫度的要求比較苛刻，在辦公室通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測可以查看溫度是否達標，同時日本的采購商在網(wǎng)上就能通過物聯(lián)網(wǎng)平臺了解整個過程是否違規(guī)。

傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)決策模型待加強

從各方面來看，國內(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同這一點，但側(cè)重點卻各不一樣。

托普公司市場部經(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。

而李道亮認為，國內(nèi)農(nóng)業(yè)模型的積累不足，加上國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能實現(xiàn)完全的控制，雖然國內(nèi)與國外在軟件技術(shù)上差距并不大，但在軟件系統(tǒng)應(yīng)用上也同硬件一樣，與國外存在較大差距。“我們的理念不比國外差，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。我們與福建上潤精密儀器公司合作，就是因為他們能制造出精密的農(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)?？梢愿叱杀?，而農(nóng)業(yè)不能高成本。“提高性能、降低成本，這是永遠追求的目標。”

“國內(nèi)在感知技術(shù)的研究和制造工藝上，與國外都有較大的差距。農(nóng)業(yè)環(huán)境比較惡劣，高溫、高濕。在野外還有雷擊、降雨，對傳感器的要求比較苛刻。所以，以前在工業(yè)上運用很成熟的傳感器在農(nóng)業(yè)上不能直接拿來應(yīng)用。”鄭文剛表示，需要加強相關(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)管理是全自動化的，完全不需要人工干預，而國內(nèi)目前還達不到。”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，自動化程度相對較高。

鄭文剛認為，農(nóng)業(yè)決策模型是重點。“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)獲取回來了，但下一步怎么分析、應(yīng)用，還需要進一步研究。比如病蟲害預測模型、水肥一體化實施模型、灌溉節(jié)水模型，決策模型技術(shù)要進一步做好，只有這樣才能真正給老百姓帶來實惠。”