農業物聯網技術應用及創新發展策略

王美琳

摘要：農業是物聯網技術應用需求最為急切、難度最大、集成性最明顯的領域，是物聯網應用的重點領域之一。本文介紹了農業物聯網技術的應用現狀、存在的問題以及創新發展策略，深入分析并提出農業物聯網技術未來發展的創新點和發展策略。本文旨在為中國農業物聯網技術的可持續發展提供技術參考。

關鍵詞：農業;物聯網技術;創新發展;策略

隨著我國“四化同步”發展戰略的推動，農業物聯網技術的積極發展促進了農業信息化和現代化的相互融合。目前農業物聯網技術越來越得到國家的重視;黑龍江、北京、安徽等地都開展了一系列的農業物聯網應用示范工程，國家發改委、農業部等政府部門在設施種植、設施養殖、大田作物、農產品物流追溯、農機監控等領域，逐步呈現農業物聯網技術軟硬件產品和應用典型，積極推動了現代農業的發展。

在整個物聯網發展中，農業物聯網技術是其中最為重要的一部分，受到世界各國關注，相關調查研究也相繼開展，筆者從農業物聯網技術的研究應用現狀、存在的問題方面進行分析探討，并找出農業物聯網技術的創新發展策略。

一、農業物聯網技術的發展現狀及存在問題

物聯網技術在農業領域的應用十分廣泛，技術研發、體系標準和產業應用等研究也逐漸開展，不斷深入形成比較系統的農業物聯網應用體系[1]。例如，美國大農場作為農業物聯網技術的領軍人物，通過發達的農業網絡技術體系基本形成全網化的精準農業模式，比如一些變量施肥噴藥、雜草自動識別技術、大型噴灌機技術的控制已經做到規模化、產業化應用[2]。美國開始使用GPS系統、CORS基站、RTK等高新技術，讓谷物收割機、噴霧機和播種機等設備實現自動駕駛、精密播種、農藥噴施導航的目標，尤其在圓形噴灌不能達到的農田四角區域，安裝RTK接收機可以讓噴灌機精確設定最外一節管道的收回和打開的時機，掃過之前不能接觸的區域，有效提高土地利用率。

農業物聯網技術通過這些高新技術的應用逐漸推動發展，15%的美國農戶已經使用了帶有GPS系統的農業機械設備。除此之外，美國農場采用傳感器、紅外攝像頭等設備實時監控害蟲的密度，一旦害蟲的密度超過警戒密度時就會發出警報聲，同時在農田的另一個裝置噴灑信息素，這些信息素干擾昆蟲的交配，實現智能監控病蟲害的目標。

我國安徽省早在2013年被列為農業物聯網試驗區工程之一，在近幾年相關政策的推動下，安徽省政府不斷擴大農業物聯網的應用領域，從大田作物監測擴展到大棚作物和養殖業、農機調配、食品追溯等領域。但是安徽省農業物聯網技術的應用也存在著一些問題。例如，在技術層面，滯后的技術標準體系導致農業物聯網技術的標準出現不統一的現象，現有的物聯網行業標準與市場應用的結合不太緊密，從而限制了農業物聯網技術的進一步推廣。另外在管理層面，由于產業鏈的某些環節的管理缺失，造成農業物聯網技術缺乏產業鏈上的銜接，不利于農業物聯網經濟模式的進一步擴大，長期處于分散經營的層面。

二、農業物聯網技術的創新發展策略

在未來幾年內，中國農業物聯網技術發展的目標，是保障國家農產品有效供給、質量安全和農民持續增收，堅持改革創新，把農業物聯網技術戰略產品作研發和產業化示范基地作為突破口，結合企業、高校和科研院校的聯合公關能力，提高關鍵技術研發和產品成熟化的進度，重點掌握應用創新能力，強化現代農業發展的技術支持和示范服務。

（一）加強農業物聯網技術規范研究的創新策略

農業物聯網技術發展具有區域性、野外資阻抗性等特點，以低成本、可通、可達、可信為目標，深入分析農業物聯網技術統一規范，涵蓋自組織網絡技術規范、有線或者無線統一服務網絡、接入規范、感知節點部署規范、傳感器節點的地址標識方法，同時也包含數據融合技術規范、網絡嵌入式系統構建規范、物聯網應用規范、物聯網跨層數據訪問和交換技術規范等。

（二）加強農業物聯網核心關鍵技術產品研發的創新策略

共性關鍵技術如農業感知數據標準、農業專用傳感器、農業信息化處理、農業智能決策和云服務等，以應用和產業急需為中心，系統集成農業物聯網技術在農業資源和生態資源監測、農業精準化作業管理、農產品與食品質量安全管理與溯源的工作，以及開展產業化應用技術研究和環境適應性強、低成本設備研發工作。農業物聯網技術的相關基礎標準和行業應用標準的深入研究，為新一代移動通信、云計算、下一代互聯網、衛星通信等技術的發展奠定基礎。

（三）加強農業物聯網技術集成平臺建設的創新策略

農產品“產-檢-控”高效智能服務環境在“星-地-網”泛在網絡的基礎上建立，根據終端簇/服務群模式，對農業資源環境監測、精細化生產、農產品與食品質量安全管理等領域，物聯網技術感知節點部署模型進行研究，建立有線/無線服務網絡空間、農業信息遠程實時報送網關、數據融合框架、農業智能決策系統、物聯網自治控制系統以及網絡終端系統等，以此構建規模可拓展、網絡可復制、網間可互聯的農業物聯網技術集成平臺。

（四）加強農業物聯網技術產品設備檢測的創新策略

中國農業物聯網技術產品市場準入的門檻需要進一步規范，以具有資質和技術實力的高校和科研機構為依據，建立物聯網技術產品檢測中心，對進入市場的農業物聯網技術產品的技術性能、穩定性、準確性、可靠性、環境適應性和電磁兼容性等指標全部進行最權威的技術檢測，以保證農業物聯網技術產品的質量。農業物聯網技術設備的監管和運營維護，進一步保證技術設備的安全運行和最大程度的發揮功效。

（五）加強農業物聯網技術應用布局的創新策略

在農業物聯網技術需求中，養殖業需求往往高于種植業，設施農業的需求也大于大田種植，這種特征在產品附加值高、見效快、收益好的規模化畜禽養殖、水產養殖、設施農業、種業等四大產業中表現的最為明顯[3]。在上述四大產業的優勢產區率先推進物聯網技術的全程示范，根據農業產業化龍頭企業、農民專業合作社、種養大戶和家庭農場等新型農業經營主體的應用需求，在目前已經展開的試點應用區域的基礎上，合理擴大實施規模對農業物聯網技術創新發展起到促進作用。

（六）優化農業物聯網技術的相關政策

物聯網作為一種高新技術，存在高投入、高風險的問題，面對這一問題，政府和相關部門需要加大資金投資力度，盡快完善并制定農業物聯網技術應用發展的政策體系，給予稅收的優惠和減免政策，將物聯網企業和社會資本領進農業領域。把農業物聯網技術產品盡快納入農機補貼的目錄，以產品的不同應用領域和市場成熟度為準制定不同的補貼標準。

總結：我國正走向新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展的新時代，信息技術正在為農業經濟轉型升級發展、產業結構優化調整方面貢獻自己的力量。中國戰略性新興產業中的物聯網技術結合信息技術融合滲透，一同走向應用發展的新階段。農業系統中部署有感知能力、計算能力、執行能力的各種信息感知設備和信息傳輸網絡，完成在農業系統中人-機-物一體化互聯的創新發展，通過更加精細和動態的方式去認知、管理和控制農業中各要素、各過程、各系統，從而提升對農業動植物生命本質的認知能力、農業復雜系統的調控能力、農業突發事件的處理能力。

物聯網技術在農業領域中的應用越來越廣泛，有助于變革農業生產組織方式，解放生產力，進一步提高勞動生產率、土地產出率和資源利用率。物聯網技術的發展既面臨著機遇也帶來挑戰，在新一輪的科技革命和產業革命的機遇中，我們要把握時機，針對其中的問題和挑戰，加快管理技術和應用創新的進程，將物聯網技術在農業領域中的應用進一步深化，讓農業物聯網技術能持續高效的發展。

參考文獻：

[1]鄧在京.日本精準農業研究與開發現狀[J].農機化研究，2004.

[2]張忠德.美、日、韓農業和農村信息化建設的經驗及啟示[J].科技管理研究，2009.

[3]吳才聰.美行漫記：體驗美國精準農業應用[J].衛星應用，2015.