淺議農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的互聯(lián)網(wǎng)+“智慧農(nóng)機”

閆 萍

(安徽省宿州市農(nóng)機局農(nóng)機應(yīng)用推廣(培訓(xùn))站，安徽宿州 234000)

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淺議農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的互聯(lián)網(wǎng)+“智慧農(nóng)機”

閆 萍

(安徽省宿州市農(nóng)機局農(nóng)機應(yīng)用推廣(培訓(xùn))站，安徽宿州 234000)

對我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)下農(nóng)業(yè)機械發(fā)展情況進(jìn)行分析，對大數(shù)據(jù)在“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)上的應(yīng)用進(jìn)行概述，最后針對如何加快“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提出建議。

農(nóng)業(yè)；大數(shù)據(jù)；互聯(lián)網(wǎng)；“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機械是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)機械化已進(jìn)入快速發(fā)展的成長期。但在我國整體經(jīng)濟增長下行壓力比較大的宏觀背景下，農(nóng)業(yè)機械供給與庫存任務(wù)艱巨，以糧食主產(chǎn)區(qū)為重點的農(nóng)業(yè)機械需求群體購買支付能力下降等不利因素給農(nóng)業(yè)帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，大數(shù)據(jù)已深入到包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的各個行業(yè)，農(nóng)業(yè)機械大數(shù)據(jù)分析也應(yīng)運而生。筆者以此為背景，探討農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的互聯(lián)網(wǎng)+“智慧農(nóng)機”，旨在為我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)下的農(nóng)業(yè)機械發(fā)展

我國是農(nóng)業(yè)大國，近年來，我國多個中央1號文件、國務(wù)院有關(guān)部委的規(guī)劃綱要以及2015年《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》的發(fā)布均反復(fù)圍繞和強調(diào)農(nóng)業(yè)問題，明確提出建設(shè)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)，這些均充分表明我國在建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)方面的迫切需要。隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，國家和各級政府對購機補貼政策的杠桿力度加大，農(nóng)民購機積極性空前高漲，農(nóng)業(yè)機械質(zhì)量和數(shù)量增漲迅猛。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)代化水平仍較落后，普遍存在著產(chǎn)業(yè)層次不夠高、技術(shù)含量不高、利潤低、能耗大、平臺支撐不力、物流成本高等問題。如何提高農(nóng)業(yè)機械作業(yè)服務(wù)質(zhì)量、完善農(nóng)業(yè)機械智能裝備、提升農(nóng)業(yè)機械管理水平、提高工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率是近年來的突出問題[1]。

大數(shù)據(jù)時代的來臨，信息正成為與能源、材料同等重要的國家戰(zhàn)略資源，它驅(qū)動著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，并且已經(jīng)深入到包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的各個行業(yè)，農(nóng)業(yè)機械大數(shù)據(jù)分析也應(yīng)運而生。農(nóng)業(yè)機械快速發(fā)展的形勢給農(nóng)業(yè)機械管理帶來的諸如拖拉機、插秧機作業(yè)面積統(tǒng)計不及時、不精準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)機械安全監(jiān)管缺少抓手，不檢、逃檢、漏檢，安全隱患比較多等問題，在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的背景下均可以得到有效地解決。農(nóng)業(yè)機械企業(yè)通過擁抱“互聯(lián)網(wǎng)+”，結(jié)合農(nóng)業(yè)上下游的農(nóng)資銷售、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品流通數(shù)據(jù)以及與農(nóng)業(yè)關(guān)聯(lián)的土地流轉(zhuǎn)、氣象、土壤、水文等數(shù)據(jù)，將大數(shù)據(jù)作為農(nóng)業(yè)機械決策的大腦，推進(jìn)智能制造的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動，使“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)具備查詢、調(diào)度、定位、測量、計算、管理等功能，使農(nóng)業(yè)機械管理更加科學(xué)化、規(guī)范化。

2　大數(shù)據(jù)在“智慧農(nóng)機”上的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、要求實時性強、數(shù)據(jù)所蘊藏的價值大。各行各業(yè)均存在大數(shù)據(jù)，但是信息和咨詢是紛繁復(fù)雜的，因此需要搜索、處理、分析、歸納、總結(jié)其深層次的規(guī)律。對于中國的8億農(nóng)民、18億畝耕地、186萬個鄉(xiāng)村來說，大數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量不僅巨大，而且類型豐富，如果能夠深度挖掘，產(chǎn)生的價值不可估量。一方面可以通過大數(shù)據(jù)帶來的技術(shù)突破推動農(nóng)業(yè)邁向全面信息化時代，另一方面也可以通過農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展推動大數(shù)據(jù)更加落地，產(chǎn)生實效。農(nóng)業(yè)機械在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中占有不可替代的地位，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械管理的數(shù)字化、可視化、規(guī)范化將會起到事半功倍的效果，農(nóng)業(yè)機械的有效管理將會更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)+“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)如圖1所示。

2.1作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與處理“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)利用遙感、光譜、傳感等技術(shù)，收集農(nóng)業(yè)地理信息、氣候土壤信息(肥力、濕度等)、作物信息(病蟲害、產(chǎn)量等)等生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，通過運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)是日常分配農(nóng)業(yè)機械操作的主要依據(jù)，準(zhǔn)確掌握這些數(shù)據(jù)將有助于做到精準(zhǔn)種植、養(yǎng)殖，例如變量施肥、變量播種、變量噴藥、變量灌溉等，可減少農(nóng)業(yè)機械資源浪費和成本投入，保證產(chǎn)品高效，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者選擇適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品提供判斷依據(jù)，同時為合理分配農(nóng)業(yè)機械補貼提供數(shù)據(jù)支持與決策。2.2農(nóng)業(yè)機械作業(yè)參數(shù)智能監(jiān)測與計量運用“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)，將不再需要專人對收割面積進(jìn)行實地測量，再根據(jù)面積收取收割費用。通過GPS定位獲得農(nóng)業(yè)機械運動軌跡，利用經(jīng)、緯度進(jìn)行特殊計算，在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對收獲機械行駛速度，割臺、脫粒等部件作業(yè)參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化，從而降低破損率、掉籽率及收獲機械故障率[2]。對收機糧倉進(jìn)行監(jiān)控測量，不僅可自動化統(tǒng)計農(nóng)業(yè)機械作業(yè)面積并精確計算糧食產(chǎn)量，而且還可有效評估農(nóng)業(yè)機械駕駛員的作業(yè)效率，對農(nóng)業(yè)機械駕駛員作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行考核。

圖1　互聯(lián)網(wǎng)+“智慧農(nóng)機”系統(tǒng)Fig. 1　The system of internet + intelligent agricultural machinery

2.3農(nóng)業(yè)機械定位監(jiān)控與預(yù)警“智慧農(nóng)機”可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)機械定位、導(dǎo)航、呼叫聯(lián)動并實時上傳全過程智能化信息管理，從而提升農(nóng)業(yè)機械作業(yè)的智能化水平。在大規(guī)模農(nóng)業(yè)機械協(xié)同作業(yè)中，人為因素可導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械空駛或者閑置，從而造成資源嚴(yán)重浪費。結(jié)合數(shù)據(jù)信息，可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析直觀顯示所有農(nóng)業(yè)機械在線作業(yè)總量和閑散擱置總量，實時監(jiān)控統(tǒng)計農(nóng)業(yè)機械的隸屬分布和在線情況，隨時隨地查看農(nóng)業(yè)機械的實時位置，方便在規(guī)劃農(nóng)業(yè)機械調(diào)配策略時作為參考依據(jù)，為農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)業(yè)機械調(diào)配提供數(shù)據(jù)支持，整體查看所有農(nóng)業(yè)機械狀態(tài)，幫助農(nóng)業(yè)機械合理調(diào)配，提高員工的工作效率，達(dá)到提高農(nóng)業(yè)機械利用率目的。另外，通過歷史數(shù)據(jù)，對農(nóng)業(yè)機械詳細(xì)信息和歷史作業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計分析及對農(nóng)業(yè)機械已完成的工作進(jìn)行評估，可為日后合理調(diào)配農(nóng)業(yè)機械作業(yè)、提高工作效率、減少空駛率提供幫助，也可為農(nóng)場信息化、規(guī)范化作業(yè)提供技術(shù)支持。通過設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)范圍，對農(nóng)業(yè)機械作業(yè)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械違規(guī)作業(yè)的實時預(yù)警并在違規(guī)作業(yè)時第一時間告知管理員。

2.4數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸與分析決策數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸與分析決策體現(xiàn)在3個方面。首先，通過B2B、C2C電子平臺收集農(nóng)業(yè)機械價格流通數(shù)據(jù)，促使農(nóng)業(yè)機械價格供求信息對接，從而拓展銷售市場，提高農(nóng)業(yè)機械使用率；其次，時刻記錄農(nóng)業(yè)機械作業(yè)過程數(shù)據(jù)，對歷史作業(yè)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析及對作業(yè)的合理范圍進(jìn)行預(yù)估，達(dá)到實時作業(yè)違規(guī)預(yù)警的警報作用，全方位把控農(nóng)業(yè)機械作業(yè)質(zhì)量，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)出能力，使利潤最大化；最后，結(jié)合農(nóng)業(yè)機械歷史工作軌跡，掌握歷史作業(yè)軌跡每個節(jié)點的瞬時作業(yè)狀況數(shù)據(jù)(作業(yè)深度和作業(yè)速度等)，將其作為考核此農(nóng)業(yè)機械駕駛員作業(yè)質(zhì)量的有力依據(jù)。

3　加快“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)應(yīng)用的建議

3.1制定“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)劃為加快“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)應(yīng)用，有效推動智能農(nóng)業(yè)發(fā)展，需制定“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)應(yīng)用專項規(guī)劃，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、制定配套政策，通過運用云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將農(nóng)業(yè)機械作業(yè)信息、農(nóng)業(yè)地理信息、氣候土壤信息、“智慧農(nóng)機”決策支持信息等應(yīng)用功能統(tǒng)一到一個信息化平臺實施管理，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的集中化管理和應(yīng)用。

3.2建立一支快捷、高效的農(nóng)業(yè)機械管理系統(tǒng)和隊伍推進(jìn)糧食生產(chǎn)全程機械化必須建立一支快捷高效的農(nóng)業(yè)機械管理系統(tǒng)和隊伍。開發(fā)一個大小適合、節(jié)約內(nèi)存、操作直觀、便于觀察、同時結(jié)合數(shù)據(jù)管理的可視化農(nóng)業(yè)機械管理系統(tǒng)，其必須具備查詢、調(diào)度、定位、測量、計算、管理等功能。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)機械的管理中，可以通過農(nóng)業(yè)機械管理系統(tǒng)中的子系統(tǒng)來實現(xiàn)大型高效農(nóng)業(yè)機械管理網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

在產(chǎn)學(xué)研合作及專業(yè)人才培養(yǎng)方面，應(yīng)加大對科研院所農(nóng)業(yè)機械技術(shù)研發(fā)的政策引導(dǎo)，重視高等院校農(nóng)業(yè)機械相關(guān)學(xué)科建設(shè)和專業(yè)人才培養(yǎng)，鼓勵和支持產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開展技術(shù)孵化[3]。此外，還應(yīng)對農(nóng)業(yè)機械管理人員進(jìn)行“智慧農(nóng)機”管理平臺操作培訓(xùn)，做到安裝與技術(shù)培訓(xùn)同步。

3.3加大對農(nóng)業(yè)機械智能化技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)的政策支持在優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，強化農(nóng)業(yè)機械購買補貼與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的政策匹配，加大對大型拖拉機及其復(fù)式作業(yè)機具、大型高效聯(lián)合收割機等高端農(nóng)業(yè)裝備的補貼力度，助力農(nóng)業(yè)機械供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革，加快提升國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)高端農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的供給能力和水平；其次，加大對農(nóng)業(yè)機械新能源應(yīng)用的政策補貼及支持力度，鼓勵和引導(dǎo)國內(nèi)制造企業(yè)設(shè)立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合示范基地[3]；對“智慧農(nóng)機”的電子控制單元、機電液控制、傳感器技術(shù)、3S 技術(shù)(GPS、GIS、RS)、田間信息數(shù)據(jù)采集、智能決策系統(tǒng)等應(yīng)用研究的企業(yè)或單位給予專項政策支持。

4　結(jié)論

大數(shù)據(jù)將成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的根基，是信息經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施，綜合使用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)可為農(nóng)業(yè)機械便捷、低成本地使用計算資源打開方便之門[4]。該研究對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的“智慧農(nóng)機”進(jìn)行探討，結(jié)果表明我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機械大數(shù)據(jù)的協(xié)同管理和綜合利用可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能控制、多機物聯(lián)、精準(zhǔn)作業(yè)、產(chǎn)品決策等功能。未來，為有效推動智能農(nóng)業(yè)發(fā)展、加快“智慧農(nóng)機”大數(shù)據(jù)應(yīng)用還需以信息化技術(shù)為先導(dǎo)，持續(xù)加大對智能化農(nóng)業(yè)機械技術(shù)和裝備的研發(fā)力度，通過農(nóng)業(yè)裝備的技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品創(chuàng)新以及建立農(nóng)業(yè)機械行業(yè)統(tǒng)一的信息管理平臺，以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，從而將中國農(nóng)業(yè)打造成為世界農(nóng)業(yè)一個品牌。

[1] 周智男,李新領(lǐng).基于Internet農(nóng)機化網(wǎng)絡(luò)信息平臺構(gòu)建[J].農(nóng)業(yè)機械,2012(14):21-23.

[2] 趙剡水.關(guān)于開展智能農(nóng)機大數(shù)據(jù)應(yīng)用的建議[J].中國科技產(chǎn)業(yè),2016(4):22.

[3] 趙剡水.關(guān)注農(nóng)機工業(yè)和農(nóng)機大數(shù)據(jù)建[N].機電商報，2016-03-14(A02).

[4] 白人樸.農(nóng)業(yè)機械化感悟[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2012.

Discussion on the Internet + Intelligent Agricultural Machinery under the Background of Agricultural Big Data

YAN Ping

(Agricultural Machinery Application Extending (Training) Station, Municipal Agricultural Machinery Bureau of Suzhou City, Suzhou, Anhui 234000)

Agricultural machinery development situation was analyzed under the background of agricultural big data in China. Application of big data in intelligent agricultural machinery system was summarized. Finally, suggestions were put forward on how to accelerate the application of big data of intelligent agricultural machinery.

Agriculture; Big data; Internet; Intelligent agricultural machinery system

閆萍(1971- )，女，安徽宿州人，碩士，從事農(nóng)業(yè)機械化自動化研究。

2016-06-14

S 126

A

0517-6611(2016)21-220-02