物聯網推進甘肅省農業高質量發展分析

孫昌浩　王俊

隨著社會經濟的不斷發展，農業面臨著更高的質量和效益要求。傳統的農業發展模式已經難以滿足現代農業的需求，物聯網因其具有提高農業生產效率，優化資源利用，預測和管理農業風險等作用而被各地廣泛使用。甘肅省作為西北農業較為落后的欠發達省份，技術水平較低，農業生產管理方式較為有限，亟需發展物聯網技術提升農業經濟發展水平。同時，這也為其他欠發達省份在物聯網推進農業發展上提供一定可借鑒之處。

在我國經濟進入新常態的背景下，傳統農業面臨著許多新的挑戰，如農業資源短缺、低生產效益和生態環境惡化。因此，加快傳統農業的轉型升級，實現農業生產管理的綠色發展和資源永續利用，成為解決這些問題的關鍵。農業物聯網作為新一代信息技術在農業領域的綜合應用，可以促進傳統農業生產方式向精細化、智能化的方向轉型。同時，農業企業作為現代農業產業體系中的重要主體，也是實現農業產業化經營的關鍵。因此，研究農業企業物聯網技術的應用現狀，并總結影響農業企業制定物聯網技術采納決策的因素，這對于推進農業現代化建設和增強農業企業綜合競爭力具有重要的指導意義。通過梳理國內外相關文獻，分析物聯網推進農業經濟高質量發展的理論機制，立足國內農業經濟欠發達省份——甘肅省，分析物聯網推進農業經濟高質量發展現狀，并提出針對性較強的優化建議，具有一定的現實意義。

文獻回顧

近年來，物聯網在農業領域的應用日益廣泛，縱觀國內外關于物聯網推進農業發展的文獻。國際上，Singh和Yogi（2022）首先肯定物聯網發展對農業發展的作用。在《Sustainable Communication Networks and Application： Proceedings of ICSCN 2021》一文中探討了基于物聯網的農業4.0的架構，并指出物聯網設備和機器人在農業領域的應用可以提高農業生產效率和可持續性，降低生產成本，促進農業高質量發展。有海外學者更加認可物聯網的連通性和便捷性，例如Hamad等（2018）研究了在蘇丹北科爾多凡的小農戶中使用智能手機獲取農業信息的效率，認為利用智能手機進行農業信息獲取可以為農民提供更便捷和準確的服務。Grell等人（2021）則認為物聯網可以為農業生產提供精確的數據支持，他們通過使用現場傳感器和機器學習技術，實現了低成本測定土壤氮含量，為農業生產提供了準確的決策依據。Jadon和Singh（2022）通過梳理和總結物聯網在智慧農業中的挑戰與機遇，認為物聯網可以填補農業生產的不足，借此提高農業生產效率，降低資源浪費。Spandana等人（2020）對農業領域物聯網的當前研究進行了綜述，概述了物聯網在農業領域的應用，包括農業環境監測、水資源管理、精準灌溉等方面。

國內學者也對物聯網推進農業發展有著一定的研究。徐愛清（2019）在《互聯網天地》期刊中研究了世界發達國家及我國農業領域物聯網的發展與應用。文章指出，世界發達國家在農業方面物聯網已取得了較大的進展，并深入探討了我國農業物聯網的應用情況和發展趨勢。李雁星（2020）通過研究南寧市農業物聯網的實踐應用，提出了一套適用于南寧市農業的物聯網解決方案。管孝鋒等人（2020）則分析了浙江省農業物聯網應用的發展對策，進一步指出物聯網在提升農業生產效益和推動產業轉型升級方面具有重要意義。萬義星（2018）研究了農業方面物聯網的應用和創新發展策略，為物聯網在農業的進一步發展上提供了指導。彭漢艮等人（2021）對江蘇省農業物聯網管理服務平臺的建設成效和應用潛力進行了分析，強調物聯網管理平臺對提升農業生產效益的重要性。林偉君等人（2020）基于知識圖譜分析了我國智慧農業的發展現狀和提升對策，強調了數據共享和隱私保護的重要性。

綜上，國內外專家學者從不同角度探討了物聯網在農業領域的發展及應用，同時也指出了物聯網技術在農業領域存在的機遇和挑戰。然而，針對甘肅省農業經濟發展的具體情況，目前還缺乏專門的研究。因此，結合甘肅省實際情況，分析物聯網在推進甘肅省農業經濟高質量發展現狀，并提出針對性較強的優化建議，具有一定的理論意義與現實意義。

物聯網推進農業高質量發展理論作用機制

物聯網是當代信息技術的重要應用之一，其在農業領域也發揮著重要作用。物聯網推動著農業經濟的高質量發展，主要通過影響生產、流通和資源進行。物聯網主要包括感知層、處理層、網絡層、公共處理平臺和系統控制。通過感知層，即各種傳感器等機器識別和收集各種需要的信息，例如土壤濕度、光照條件、濕度等。通過處理層，對收集到的信息進行簡單判斷處理，制定多個方案。通過網絡層，即無線網絡、網絡系統等技術傳輸相關指令和命令到指揮控制中心，也就是公共處理平臺，在這里通過數據算法進行決策實施哪個方案，再通過利用相關應用或是系統控制將最后的決策應用于農業生產過程。

物聯網的應用可以實現農業生產過程的精細化管理。通過在農田、溫室、畜牧場等場地部署傳感器和控制設備，可以全面感知土壤濕度、溫度、光照等環境因素，以及農作物的生長情況和畜禽的飼養狀況。通過物聯網技術的連接和數據傳輸，農民可以實時監控農田的情況，并對農作物進行精準施肥、灌溉等管理，從而提高農作物的產量和品質，實現農業生產的高效率和高質量。其次，物聯網的應用影響了農業的其他環節，可以在農產品的種植、生產、加工、運輸等環節中安裝傳感器和標簽，實時記錄和追蹤農產品的信息。如品種、生產日期、產地、生產工藝等。消費者可以通過掃描產品上的二維碼或使用手機應用程序獲取這些信息，從而了解到農產品的真實情況。這不僅可以增強消費者對農產品的信任度，還可以幫助農民和企業提高產品的附加值，推動農產品向高端市場轉型。最后，物聯網的應用可以實現農業資源的有效利用和節約。通過傳感器和自動控制設備的聯網，可以實現農田灌溉、溫室通風、養殖環境調控等工作的自動化和智能化。這不僅可以降低農業生產過程中的人力成本，還可以減少水、肥料等資源的浪費，提高資源的利用效率。同時，通過物聯網技術的監測和預警功能，可以及時發現和處理農業生產過程中的問題，減少損失和風險。

物聯網推進甘肅省農業高質量發展現狀

1、發展成就

農業的高質量發展是指在確保國家糧食安全、促進農民增收和改善農村生態環境的基礎上，通過提升農業全要素生產率、推進農業現代化、促使農業產業升級、提升農產品質量和市場競爭力，以實現農業經濟的持續增長和可持續發展。物聯網的使用在推進甘肅省農業高質量發展方面起到一定積極性的作用。

一是通過物聯網在甘肅省農業生產種植中的應用確保國家糧食安全和農民增收。通過對環境參數如溫度、濕度、光照等的實時監測和調控，從而實現自動化管理和精細化施肥。這種智能化的農業管理方式不僅可以提高農產品的產量和品質，也能顯著提升農業的生產效益。通過精確的環境控制和科學的施肥管理，農民能夠更好地保證糧食的質量和數量，提升農產品質量，為國家糧食安全做出貢獻。例如甘肅省天水市秦州區通過“物聯網+氣象土壤監測”，助力現代設施農業數字化，不僅在草莓種植領域，也在蔬菜、中藥材、食用菌等產業進行推廣，提升品質和產量，促進農業實現好質量發展。同時，通過提升農業生產效益，農民的收入水平也將得到提高。這是因為高效的農業生產能夠增加農產品的產量和質量，進而提高市場供給和競爭力，從而帶來更高的農產品價格和農民收入。農民可以通過物聯網的推廣應用，實現農業生產的規模化、標準化和專業化，有效提高勞動生產率和經濟效益，進而實現增收。

二是物聯網的不斷進步和應用，也顯著改善了甘肅省農村地區的生態環境。物聯網通過傳感器收集到各類數據，如土壤濕度、氣候變化和水質等，使農民能夠了解農田的實際需求，并監測病蟲害的早期預警。通過對數據進行計算，物聯網可以幫助農民精確測量灌溉水量和施肥量，從而減少土壤鹽堿化和水源浪費現象。此外，物聯網還能智能調整肥料使用量和施放時間，降低了農藥和化肥的使用，減少了對環境的污染。

三是物聯網的廣泛應用促進了甘肅省農業產業的升級和推動了農業現代化進程。首先，物聯網設備的應用可以實現農業生產全過程的智能化管理。通過傳感器、監測設備、自動化控制系統等物聯網技術，農民可以實時獲取農田的環境信息、作物生長狀況等數據，并通過云平臺進行分析和決策。全平臺智能化的農業生產提高了農業生產的效益和質量。其次，物聯網技術的應用促進了農產品的質量和安全管理。利用物聯網技術，農產品生產、加工、運輸等環節可以實現全程監控和追溯。在農產品加工環節，通過物聯網可以對加工過程進行實時監測和控制，確保產品的衛生質量。而在農產品運輸中，物聯網可以提供實時的溫濕度監控，確保產品在運輸過程中保持新鮮和安全。這種全程監控和追溯系統可以提高農產品的可信度，增加消費者的信任，進一步提升甘肅省農產品的市場競爭力。最后，物聯網技術的應用還促進了農業產業鏈的協同發展。通過連接農民、農產品加工企業、農產品流通等各個環節，物聯網技術實現了信息的共享和互動。農民可以根據市場需求和價格變動，調整生產計劃和種植結構；同時，農產品加工企業可以及時了解農田的供應情況，調整生產計劃和采購策略。這種信息的共享和協同化管理，使得農業產業鏈更加高效、靈活，進一步提高了農產品的附加值和市場競爭力。

2、發展不足

首先，雖然物聯網技術為農業生產提供了大量的數據收集和監測手段，但在實際應用中存在數據處理和分析能力不足的問題。物聯網設備通過傳感器和互聯網連接農田、倉儲設施等環境，采集大量的土壤濕度、氣溫、濕度等信息。然而，在將這些海量數據轉化為實際決策和行動上，仍然需要更強大的數據處理和分析能力。算力不足和設備技術設施的問題會導致出現更多的浪費，使得在提升產量和質量上差強人意。并且當前許多農村地區在硬件設施和專業人才方面還存在一定的短缺，農民的自身素質不高，無法接受和充分利用物聯網技術所提供的數據資源。

其次，物聯網在農業生產過程中的應用還存在信息安全和隱私保護的問題。由于物聯網設備的連接性和數據交互性，農業網絡系統容易成為網絡攻擊和數據泄露的目標。黑客入侵、數據篡改等安全風險威脅著物聯網在農業領域的應用。同時，由于農民和相關行業從業者對物聯網技術的了解程度有限，對信息的安全保護和隱私保護意識不足，導致潛在的安全風險進一步增加，這對保障國家糧食安全具有較大威脅。

再次，物聯網在農業可持續發展方面還面臨著一些挑戰。盡管物聯網可以提供實時監測和精確控制，但其應用仍受到農業資源有限性的制約。例如，水資源是農業生產中不可或缺的要素之一，但在甘肅省這類干旱或水資源短缺地區，物聯網技術可能無法解決根本的水資源問題。此外，物聯網技術的能耗和環境影響也需要考慮。物聯網設備的運行需要耗費大量的能源，如果不合理使用和管理，可能會增加能源消耗和環境負荷。

最后，物聯網在農業生產中的成本問題尚待解決。雖然物聯網設備的價格和普及程度有所下降，但與傳統農業生產方式相比，其投入仍然較高。農民和農業從業者對于采購、安裝、維護物聯網設備以及相關服務所需的成本承受能力有限，物聯網以及相關設備無法多層次的推進使用勢必會限制農業的持續增長和可持續發展。

優化建議

一是要加強農業數據采集和存儲能力。農業數據的質量和數量直接影響著后續的處理和分析能力。首先，要建立可靠的數據存儲系統，確保數據的安全性和完整性。這包括選擇合適的云計算或邊緣計算平臺，以及采用高效的數據庫管理系統來存儲和管理數據。其次，建議加強農業數據處理和分析技術的研發與應用。現代數據處理和分析技術，如大數據、人工智能和機器學習等，可以幫助我們從海量的農業數據中提取有價值的信息和知識。政府和相關機構應該增加對這些技術的投入和支持，并鼓勵企業和科研機構開展相關研究和應用。此外，建議建立農業數據共享平臺和標準。農業數據的處理和分析不僅需要大量的數據，還需要數據的互通和共享。同時，要制定統一的數據格式和接口標準，確保數據在不同系統和平臺之間的相互操作性。這可以促進農業數據的集成和整合，提高數據處理和分析的效率和準確性。最后，建議加強農民和從業人員的數據分析能力培訓。通過組織培訓活動，教授數據分析的基本概念、工具和方法，幫助農民和從業人員提升數據分析能力。

二是加強物聯網設備和系統的安全保護，包括在軟件硬件層面上采取相應的安全措施。例如，使用可信的硬件和軟件加密通信數據，確保設備和系統的完整性和可信性。同時，應定期更新設備和系統的安全補丁，以防止已知漏洞被惡意利用。此外，建議制定和嚴格執行訪問控制策略，限制訪問權限。其次，建立完善的隱私保護機制。建議制定相關法律法規，明確規定數據的收集、使用和共享的原則，并對違規行為進行懲處。同時，加強對物聯網平臺和服務供應商的監管，確保他們合法合規的處理用戶數據。此外，建議向用戶提供充分的信息和選擇權，讓他們自己決定是否共享自己的數據。最后，加強農民和農業從業人員的安全教育和培訓教育。讓他們了解物聯網的基本原理和工作方式，從而能更好地使用物聯網設備和系統，防范和應對常見的網絡攻擊和隱私泄露風險。

三是首先將物聯網更好地與當地農業的實際情況相結合，對于某些缺水的地區，在使用物聯網時需要注意其對于水資源的調配，在節約用水的前提下促進農業生產的更好發展。其次，加強物聯網設備的能源管理，針對大量存在的待機轉態和空閑狀態，我們可以通過優化硬件設計、采用高效的電源管理技術以及開發智能節能算法，實現對物聯網能源的管理和監控。再次，引入可再生能源供應物聯網設備，使用具有清潔、無限使用特點的太陽能、風能可以持續推動物聯網向低碳化方向發展。最后，要加強對物聯網設備的生命周期管理，在壽命結束以后的廢棄物處理方面，我們應該建立健全的回收和再利用體系，確保廢棄物的合理處理，減少資源浪費和環境污染，也可以利用可降解材料和易于拆解的結構便于以后產生的廢棄物的處理和回收利用。

四是首先要加強物聯網設備和系統的標準化和規模化生產。標準化生產可以降低設備和系統的制造成本，并提高其可靠性和穩定性。同時，通過推進規模化生產，可以降低物聯網設備的采購成本，進一步降低物聯網在農業生產中的總體成本。政府和相關機構可以提供政策支持和資金扶持，鼓勵企業投入研發和生產，推動物聯網設備和系統的標準化和規模化生產。其次，建議推進物聯網平臺和服務的共享經濟模式。共享經濟模式可以實現資源的共享和利用，減少單個農場或農民的物聯網設備投資和維護成本。此外，建議加強農民的培訓和技術支持。物聯網在農業生產中的應用需要農民具備一定的技術和操作能力。農業從業者正確操作物聯網平臺可以降低物聯網設備的使用和維護成本。最后，建議政府制定相應的政策支持和激勵措施。政府可以出臺稅收優惠政策，減免物聯網設備購置和使用的相關費用。同時，可以設立專項基金，用于資助農民購買物聯網設備和系統，并提供貸款和補貼等金融支持。此外，政府還可以通過引入第三方服務機構，下放農業信息化服務，通過以上措施來最大程度上降低農民使用物聯網的成本。

總的來說，要推動甘肅省農業的高質量發展，各個主體應加強合作，共同推進物聯網在農業領域的應用。政府提供政策和基礎設施建設支持，農民和農業從業者積極學習和應用物聯網技術，農業企業和合作社建立信息化系統，科研機構和高校加強研究和創新，金融機構提供金融支持，才能共同促進甘肅省農業實現高質量發展。

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