物聯網：引領農業發展的一場變革

足不出戶，就能知道天氣、土壤、病蟲害等對農作物的影響并及時采取預防措施；通過手機即可查看蔬菜大棚里蔬菜的長勢以及各項環境參數；坐在電腦前，就能對養殖區里牛、羊的生活狀況了如指掌……這些農民想都不敢想的事情，正借助物聯網這種新的技術手段，逐漸變成現實。

傳統農業，因物聯網而改變

7月中旬，記者來到中國（鶴壁）農業硅谷產業園，我們希望能在這個為現代農業發展提供高新技術支撐的新型企業里，揭開農業物聯網的神秘面紗。

中國（鶴壁）農業硅谷產業園位于河南省鶴壁市淇濱區，由農信通集團旗下的鶴壁農信物聯科技有限公司承建，計劃總投資19.7億元。這是一家在物聯網智能裝備及移動智能終端制造方面有著一定影響力的企業。

物聯網被世界公認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮，它是在互聯網的基礎上，通過綜合信息傳感設備，把物體與互聯網連接，進行信息交換，進而實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的新技術。物聯網在農業上的應用既能改變傳統粗放的農業經營管理方式，也能提高動植物疫情疫病防控能力，確保農產品質量安全，引領現代農業發展。

比如，運用農業物聯網，可以通過傳感設備遠程監測到棚內的空氣濕度、溫度、二氧化碳、光照、土壤濕度等環境參數。土壤濕度過低了，系統就會聲光報警或自動給管理員發送短信，管理員馬上通過數據分析進行相應處置或是用手機發條短信后，大棚內就可以自動澆水了。管理員也可以預先設定好控制程序，系統會根據內外情況變化，自動開啟或關閉大棚機電設備，從而實現農業生產管理的現代化、智能化和高效化。

“傳統農業，澆水、施肥、打藥等，農民全憑的是經驗、靠的是感覺，他們面朝黃土背朝天地在土地上耕作，并把這些經驗與方法一代代傳授，延續至今。但是，這一切已經開始發生了變革。”北京農信通科技有限責任公司物聯網事業部技術總監陳紅波告訴記者。

現代農業的“千里眼”

在陳紅波的帶領下，記者來到了距離中國（鶴壁）農業硅谷產業園東邊不遠的鶴壁市淇濱區喜洋洋現代農業文化生態莊園。這里的蔬菜大棚和一般的大棚有點兒不一樣，里面不僅有可旋轉360度的攝像頭，還有盒子狀的物聯網無線測控終端，盒子底部有三根電線，其中兩根插入泥土，另外一根吊在半空。

“插入泥土的兩根線分別是測土壤濕度和溫度的，懸空的一根是測空氣的溫度和濕度的。”陳紅波說，無線測控終端測出的數據將被傳遞到不遠處的電子監控室電腦上。

該莊園使用的正是鶴壁市去年開始建設的設施農業智能物聯系統。通過這個系統，不僅可以在電腦前或者手機上看到大棚的環境參數，還可以通過攝像頭的變焦，清楚地看到每一片菜葉的情況。

“今后，如果在大棚里安上風機、噴灌等設施，如有需要，只要在電腦上遠程操作，即可控制大棚空氣濕度和溫度。”陳紅波介紹說。

如今，鶴壁農業已建成“一中心六系統”的農業信息化服務平臺，將物聯應用、遠程診斷等信息技術在農業生產中進行了應用。“下一步，我們將開發建設新的農業信息化應用系統，并充實平臺內容，同時加快應用步伐，提高電子信息技術在農業領域的應用水平。”陳紅波說。

申現國是淇濱區大賚店鎮曹莊村和董莊村的“大學生村官”，他的另一個身份是氣象信息員。每天，他的手機總能收到一條氣象短信，而他只要將這條短信轉發至氣象部門在村委會安裝的大喇叭接收機，該短信就能從文字狀態自動轉換為語音狀態，將信息及時播送給廣大村民，指導農民群眾科學安排農業生產。

而像他這樣的氣象信息員，鶴壁市還有890余個。據介紹，鶴壁市在每個鄉鎮都建設了一個農村氣象信息服務站，在每個行政村建設了一個氣象信息服務點，為農民提供澆水、施肥、噴藥和收獲等方面的參考信息。

這些參考信息的獲取，來自農田氣象信息監視器，這也是物聯網在農業方面的成功應用。農田氣象信息監視器可以實時監測溫度、濕度、墑情、作物長勢等農田信息參數，實現了農田生產信息可視化。據悉，目前鶴壁市實現了對全市所有縣區、所有萬畝高產創建示范片共1700平方公里范圍的農田氣象信息的全覆蓋，現代農業用上了“千里眼”。

如今，鶴壁市除建成全國首家、國際先進的星陸雙基遙感農田信息協同反演技術試驗基地外，還積極創建國家級農業氣象試驗站，大力開展農業氣象服務和農村氣象防災減災體系建設，為糧食高產創建提供了有力的保障。

“在鶴壁，小麥、玉米畝產連續創造1萬畝、3萬畝成方連片同面積全國高產紀錄，國家氣象局、中國農科院等部門聯合在鶴壁建設全國首家、國際先進的星陸雙基遙感農田信息協同反演技術試驗基地，都給了我們很大的信心。”陳紅波說，同時，鶴壁作為河南省確定的電子信息產業“一體兩翼”產業布局的其中一翼，發展電子信息產業有一定的優勢，作為投資方，之所以將中國農業硅谷產業園的總部定在鶴壁，正是看中了鶴壁現代農業的高速發展。

發展中的資金瓶頸

如今，我國物聯網技術已在大田農業、設施農業、果園生產管理中得到了初步應用。比如，溫室智能控制、智能節水灌溉、農情長勢與病蟲害監測、水產養殖管理、氣象環境監測、農產品質量安全管理與溯源等方面，都已取得了較好的應用效果。

特別是在食品安全這一當前老百姓關注的熱點問題上，物聯網結合傳感、云通信、云計算等技術，可以實現對農產品的生長環境及生長、生產、加工、流通和銷售等過程的全生命周期管理，為解決食品安全問題提供了技術保障。

2013年年初，國務院下發了《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，農業部也適時印發了《農業物聯網區域試驗工程工作方案》，首先選擇有一定工作基礎的天津、上海、安徽三省市率先開展試點試驗工作。根據方案，設立天津設施農業與水產養殖物聯網試驗區、上海農產品質量安全監管試驗區、安徽大田生產物聯網試驗區。可以看到，我國農業已經開始向“智慧時代”邁進。

雖然農業物聯網對于農業發展所帶來的好處顯而易見，但是也存在著投入大、利益產生及其附加值滯后、農戶和一般農企不愿參與的事實。目前，河南農業在物聯網應用方面還形不成規模，有應用的也僅限于少數規模大的農企。很多農企對物聯網的認識并不夠，他們多止步于物聯網前期投入的高額費用前。

“與傳統農業相比，農業物聯網的前期投入比較大，在沒有見到效益之前，讓農民提前投資是很難的。”陳紅波說。“而且對于普通的農戶使用這套系統目前還不是很現實，現階段我們更多的也是在大中型農企中推廣。”

這一現狀決定了農業物聯網發展初期資金瓶頸制約嚴重，更多的需要政府資金扶持和大型企業的前瞻性投入。同時，應盡快建立適應農業發展需求的商業模式，由市場引導、向市場要錢，推動物聯網的發展。

推進現代農業發展進程

農業物聯網由物聯網概念派生而出，是近幾年興起的新技術。不過，目前物聯網的感知能力仍處于不斷發展過程。據介紹，現在能測土壤中氮磷鉀等微量元素的傳感器還存在著成本過高的瓶頸。

河南農業大學信息與管理科學學院院長馬新明透露，他的博士生正在研究一項用于農業的計算機圖形圖像技術。通過高清攝像頭拍攝的圖像，分析農作物葉片含水率、葉片含氮量等，以此來判斷是壯苗或是弱苗。

將物聯網技術引入農業領域，將徹底改變傳統農業的生產模式。有專家認為，這種改變會從以人力為中心、依賴于孤立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、智能化甚至遠程控制的生產設備，可以避災減災、節本增效，減少環境污染，提高農業生產效益。

“設施農業和物聯網技術結合，可自動調控農作物生長。”馬新明告訴記者，河南農大在方城縣的溫室大棚能利用紅外線技術，感應二氧化碳、光照等，進而自動調節大棚內的通風和遮光設施，達到農作物生長的最佳環境。目前，智能大棚在河南不少地方已經使用。

對于農業大省的河南，糧食生產中能否全面推廣物聯網技術？馬新明等物聯網專家都認為，目前從各方面的技術條件來看，物聯網技術完全可以用于河南農作物生長管理。

馬新明呼吁，6000萬畝高標準糧田建設中，如果能拿出1000萬畝來進行信息化建設，實現的效益也是可觀的。按他們多年來在滑縣每畝地增收47元的實踐計算，1000萬畝就能增收4.7億元。

馬新明說，在土壤質地均一的情況下，1萬～5萬畝可建一個監測點，每個監測點花費3萬～5萬元。像豫東那樣的大平原，土質非常均一，連片的10萬畝建一個監測點即可。

目前，河南正在實施6000萬畝高標準糧田的“百千萬”工程，農業物聯網作為一項新興技術，對農業經濟發展有很大支撐作用，“如果把物聯網信息系統加入，無疑會大大加快實現河南農業現代化進程。”