依托物聯網發展都市農業的問題與對策研究

　　摘要：隨著科學技術的發展，都市農業單一采用農業機械化生產已漸漸跟不上時代的步伐，信息化程度低是最大的弊病。近年來，“物聯網”被譽為是繼計算機和互聯網之后“第三次科技浪潮”；國家“十二五”規劃也重點部署發展物聯網技術，其應用之廣定會加快都市農業信息化步伐。文章以哈爾濱市為例，探討如何應用物聯網發展都市農業。
　　關鍵詞：物聯網；都市農業；信息化
　　一、引言
　　2009年11月，國務院總理溫家寶同志明確提出：“著力突破傳感網、物聯網關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的發動機。”這表明，物聯網已經成為國家未來新興戰略產業發展的一個重要方向。
　　隨著網絡和信息技術的飛速發展，農業發展迎來了新的機遇，新技術層出不窮，面對接踵而至的新技術多數農民接受起來非常吃力，故從依托城市又依賴城市的都市農業開始推廣新技術會有輻射性的效應。“物聯網”作為非常熱的概念，是指在物理世界的實體中，部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件，使之成為智能物體，通過互聯網等技術實現物與物、物與人之間的互聯。隨著M2M、云計算、IPV6等技術的迅速興起，為全面感知農業、管理農業、智能決策提供了廣闊的發展空間。
　　哈爾濱市作為黑龍江省省會城市，在物聯網產業方面已具備發展基礎，市內國家級大型科研院所科研力量雄厚：工信部第四十九所、哈焊接研究所、哈工大、哈工程大學、東北農大，尤其是四十九所的傳感網應用技術研究中心在傳感器方面有著較高的科研水平及生產能力。
　　二、國內外依托物聯網發展都市農業的現狀
　　都市農業不僅要提供城市居民充足的農產品，而且要集生態型、觀光型等于一身，這就要求都市農業要向智能化信息化低碳化發展。對于中國目前農村的經濟狀況，普通農戶買一套智能自動化設備不太實際，但應用在都市農業企業牽頭的都市農業上可行性非常高。
　　如西紅柿的種植，以色列城郊農場利用智能農業自動化監控設備，不僅可以節約成本，而且可以量化的指導植物所需要的真正生長環境，而不是靠農戶的經驗這種模糊的概念。以色列的西紅柿可以達到畝產50噸，而北京平谷東高村的農戶，畝產僅在7噸左右，差了有7倍之多，無法實現真正意義上的增產、增收。
　　2010年，上海嘉定區嘉定馬陸葡萄研究所利用傳感器和無線互聯技術（WSN）對葡萄園區進行改造，通過無線傳感器感知葡萄園大棚的溫度、濕度、光照和土壤酸堿度，隨后根據傳感網絡采集的參數指標自動進行通風、滴灌、降溫、補光等操作，實現農業生產智能化和精準化。另一方面，系統通過智能化地識別、定位、跟蹤和監控每一顆葡萄的生長狀況，得到它們的生長數據，精確研究葡萄生長環境與葡萄質量的關系，從而提高今后葡萄種植的質量，改良了葡萄的口感。
　　可見，物聯網技術對農業生產非常有幫助，也可以說有了物聯網，給了中國農業精細化改革一個新的契機。把物聯網技術應用于都市農業，可以有效提高農產品的產量和質量，滿足城市居民越來越多的需求。也可以通過互聯網了解到城市居民的即時需求，達到產需平衡。
　　三、哈爾濱市都市農業現狀和存在的問題
　　哈爾濱市作為中國東北邊疆省份省會城市，全年氣溫溫差大，導致冬春淡季蔬菜本地供給量明顯不足。近年來，哈爾濱市整合企業，鄉鎮等力量，以科技型、生態型、觀光型、創匯型農業發展為主要特征，發展都市農業。由于信息化技術不成熟，研究人才相對匱乏，投資成本大回報低等因素，哈爾濱市都市農業發展較為緩慢。
　　（一）科技型農業
　　哈爾濱市依托城市強大的科技、信息、經濟和社會支持，現代農業示范區和高新技術農業示范區建設取得了一定成績。1998年經國家立項，哈爾濱市先后建立了哈爾濱紅旗農業高新技術示范區、哈爾濱農業高新技術園區等。但是科技型農業效益不高，哈爾濱市現代農業園區多數起步較晚，數量相對較少且多數缺少完備的管理制度，在政府投資有限的情況下，建設現代農業示范區和高新科技園區投入大，設備造價高，資金流不流暢。
　　（二）生態型農業
　　黑龍江省是全國僅有的5個生態示范省之一，自20世紀90年代開始加強農業生態建設，生態農業建設已由試點階段邁向示范階段。到目前為止，哈爾濱市共創建國家綠色食品原料標準化生產基地10個共710萬畝，綠色食品產業規模高居全國副省級城市之首。但是哈爾濱都市農業在生態農業發展過程中，缺乏科學統籌和規劃，信息化程度低，導致都市農業生態功能發揮不全面。
　　（三）觀光型農業
　　哈爾濱市充分利用農業生態資源優勢和旅游資源優勢發展滿足居民觀光、體驗、度假等需要的休閑農業。截至2010年，全市共有4個國家級農業旅游示范點，9家省級農業旅游示范點。但是哈爾濱市都市農業觀光旅游有兩個突出的問題，即缺乏宣傳力度和準確定位。哈爾濱市有豐富的旅游資源，但是開發利用效果較差。
　　（四）創匯型農業
　　哈爾濱市充分利用優越的地理位置和國家政策，拓展海外市場和農業發展空間，發展以農產品出口為主的外向型農業，取得了一定成績。首先，哈爾濱市積極提供投資融資環境拉動出口，在2011年第二十二屆中國哈爾濱國際經濟貿易洽談會上，與俄羅斯、韓國、日本等國共簽約了2.88億的合作農業項目，比上年多了1.08億。其次，農產品出口品種豐富，以有機綠色為主的農產品受到各國和國內商家肯定與好評。再次，出口貿易伙伴多樣化。2009年全市農產品出口額前5位的國家分別是俄羅斯、巴西、日本、美國和朝鮮，創匯額分別為1.104億美元、0.649億美元、0.439億美元、0.444億美元和0.36億美元，所占比重分別為35%、10%、8%、8%和6.5%。哈爾濱市農產品出口市場過于集中，對俄出口額接近總出口額的三分之一，導致黑龍江省農產品創匯對出口國的依賴性較大，使貿易風險加大。哈爾濱市出口的農產品中初級產品多，高技術含量的加工產品少，嚴重影響哈爾濱市創匯型農業的經濟效益，不利于創匯農業的長久發展。另外，哈爾濱市出口的農產品主要是以糧食為主，占到95%以上，蔬菜很少，使得農產品產業結構不均衡。
　　四、依托物聯網發展哈爾濱都市農業的對策建議
　　（一）發揮北大荒等大企業在物聯網應用上的龍頭作用
　　哈爾濱市委市政府在加快推進哈爾濱市農業規模化、標準化、集約化經營，以信息化帶動農業現代化，加速農業現代化步伐方面取得了良好的成效。特別是黑龍江墾區·北大荒集團，它是中國耕地規模最大、現代化程度最高、綜合生產能力最強的國家重要的商品糧基地和糧食戰略后備基地，農業綜合機械化率96.5%，農業科技貢獻率67%，農業科技成果轉化率82%，職均生產糧食38噸。目前，年糧食綜合生產能力達到363.6億斤，糧食商品量338.8億斤。已初步形成了以水利化、機械化、規模化、標準化和產業化為主要特征的現代農業生產經營模式。哈爾濱市應抓住當前推廣應用物聯網機遇，利用北大荒集團等大企業現有基礎，立志打造“物聯網農業”，率先推進農業信息化、智能化、知識化進程，在新一輪的技術革命浪潮中搶占制高點。通過建設“數字北大荒”帶動全市全省“感知都市農業”建設，實現對農業生產、智能決策、農產品流通等領域數字化管理等。
　　（二）以農業生產和農產品流通為重要突破口，開展物聯網應用研究和試點示范
　　
　　物聯網在農業生產的應用在中國尚屬起步階段，應以農業生產需求和農產品流通追溯為導向，在重點應用領域開展試點，以應用研究為突破口，做好示范工程后，并加以推廣。
　　1、廣泛建設無線寬帶網絡并加緊無線傳感網絡（WSN）的應用研究。要想實現物聯網農業，就必須用到WSN，一個無處不在的無線傳感網絡時為實現農業信息化奠定了基礎。這種農業將逐漸地從以人力為中心、依賴于簡單大型機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式，從而大量使用各種自動化、智能一體化、遠程監控等高科技生產設備，使都市農業的物聯網成為現實。建議將物聯網建設列入“十二五”重大專項中，組織哈工大、工信部四十九所、東北農大、相關的通信公司和IT服務企業聯合作戰，投入人力和物力，集中資金加大投入力度，為全市都市農業乃至全國都市農業系統做好示范。
　　2、擴大物聯網在農業生產和農產品流通方面的應用。（1）農業信息的獲取。為農民打造更寬廣的農業信息渠道：從天氣預報到種子篩選，從化肥選擇到防蟲防災，從幼苗培育到收獲出售等。（2）農產品生產智能化監控。借助物聯網中應用比較成熟的RFID技術，可以及時知道哪一個苗缺水，哪一個苗有蟲害等問題，還可以應用智能監控系統，對溫室的溫度濕度，PH值監控，一旦超過標準值就會自動報警，省去耗費大量人力去田間觀察和測試。另外，以前機械化灌溉技術只是定時灌溉，現在利用新技術可以進行智能化的實時監控，有效地實行節水灌溉，作物缺水了就會自動灌溉，這也滿足了國家所倡導的低碳可持續發展目標。（3）農產品流通的質量追溯。近年來，食品安全問題頻發，“地溝油”事件，農夫山泉有蛆蟲事件等等。基于物聯網搭建農產品供應鏈質量管理信息系統，能提高都市農業企業內部的管理效率，加強農業生產、加工、運輸到銷售等全流程數據共享與透明管理，實現農產品全流程可追溯，對提高農產品的品牌建設進而增加農產品附加值，保證農產品質量安全具有十分重大的意義。（4）糧食倉儲和蔬菜保鮮。哈爾濱冬季長，溫度低，蔬菜不適宜保鮮；糧食生產量大，儲存時間長，這就要求我們要采用先進的現代化智能物聯網技術，積極建設基于物聯網的數字糧庫和基于物聯網的智能物流，實現智能信息管理。運用WSN、互聯網、云計算等現代信息技術，實現糧食和蔬菜信息的采集、傳輸、存儲應用的智能化，確保糧食安全和冬春淡季新鮮蔬菜的供應量。
　　3、利用重點項目帶動物聯網產業發展。通過市委市政府積極引導和政策扶持、農業主管部門與相關領域專家的合作，制定以重點項目帶動物聯網產業，先行做好示范。如北大荒集團和完達山集團信息化基礎好、現代農業建設基礎設施比較完善、人員工廠化管理、全面機械化作業，具有建立起農業物聯網的迫切需求，因此，應首先在扶植龍頭企業推行智能化的大農業，帶動哈爾濱市都市農業又好又快發展。
　　參考文獻：
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