摘 要：文章先總結(jié)了“智慧農(nóng)業(yè)”、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的內(nèi)涵以及二者關(guān)系。接著分析了湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設的可行性和優(yōu)勢。最后，結(jié)合技術(shù)內(nèi)涵和湖南智慧農(nóng)業(yè)建設的優(yōu)勢，提出了現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應用模式。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智慧農(nóng)業(yè)；應用模式

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A

1 引言

隨著當今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，農(nóng)業(yè)領域的科技網(wǎng)絡應用也越來越多了，我國農(nóng)業(yè)也開始從粗放型農(nóng)業(yè)逐步向智慧型農(nóng)業(yè)邁進?！爸腔坜r(nóng)業(yè)”是信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合在農(nóng)業(yè)發(fā)展領域中的具體實踐和應用，是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)；物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展“智慧農(nóng)業(yè)”的核心。探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應用，將極大促進農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南來說，更是一個大的發(fā)展機遇。

2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術(shù)。它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、傳輸層和應用層三層。感知層的主要功能是識別物體和采取信息，它主要應用了傳感器、RFID、GPS以及RS 技術(shù)等，完成信息的收集、信息簡單處理以及信息向傳輸層的發(fā)送。傳輸層負責處理感知層傳來的信息及信息的遠距離傳輸，它位于整個體系結(jié)構(gòu)的中間層，是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞；其中運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡（WSN）、互聯(lián)網(wǎng)、ZigBee 技術(shù)等。應用層主要負責服務及應用，它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù)，通過它們將海量數(shù)據(jù)分類、整理、計算、挖掘分析，然后在智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)等領域得到應用。

“智慧農(nóng)業(yè)”是“感知中國”、“美麗中國”理念在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的具體應用，指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等信息化技術(shù)實現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化，從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)業(yè)基礎設施、通信設備和信息化設施，使農(nóng)業(yè)和諧發(fā)展，實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是“智慧農(nóng)業(yè)”智能化和精細化生產(chǎn)、管理、決策的技術(shù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應用——建設智慧農(nóng)業(yè)已成為各地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型、步入農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。

3 湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析

作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省的湖南，正面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級?，F(xiàn)階段加快推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧農(nóng)業(yè)建設，是切實可行的，具體來說它具有以下一些優(yōu)勢。

3.1 國內(nèi)外基于物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢及可借鑒經(jīng)驗

近年來，國內(nèi)外已經(jīng)形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。在歐美發(fā)達國家，物聯(lián)網(wǎng)已滲透到農(nóng)業(yè)領域的各個方面，現(xiàn)已演化成農(nóng)業(yè)工業(yè)，步入了科學的新農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。隨著我國對農(nóng)業(yè)投入的不斷增加，以及國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，包括北京，上海，無錫，蘇州等地，政府和企業(yè)對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資數(shù)量加大，相應的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務也得到了市場的肯定，如：墑情監(jiān)測、大棚溫室監(jiān)控、節(jié)水、食品安全溯源等，且涌現(xiàn)了楊凌智慧農(nóng)業(yè)和大唐移動智慧農(nóng)業(yè)等典型示范案例，產(chǎn)生了比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更高的價值。

這些國內(nèi)外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、以及在智慧農(nóng)業(yè)中的成功應用為我省推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設提供了寶貴的學習借鑒經(jīng)驗。

3.2 不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈

湖南農(nóng)業(yè)信息化建設，經(jīng)過多年的發(fā)展，已不斷完善。2011年湖南省被立項開展國家農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化示范省建設試點。省、市、縣各級各類農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、農(nóng)業(yè)信息平臺逐步建立；農(nóng)業(yè)電子商務交易規(guī)模增長迅速，如 “特色湖南”網(wǎng)絡平臺，剛上線就實現(xiàn)了4個月網(wǎng)上銷售400多萬元的良好業(yè)績；農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡服務體系基本形成，90%以上縣設置了專門的農(nóng)業(yè)信息管理和技術(shù)支持服務機構(gòu)。同時，湖南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計，截止2013年6月，湖南省有從事物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、制造、運營和服務的企業(yè)共240多家；分布在傳感器、芯片設計、電子標簽、智能終端、應用軟件、系統(tǒng)集成、運營服務等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，基本形成了初級產(chǎn)業(yè)鏈，在部分領域還有一定優(yōu)勢。

不斷完善的農(nóng)業(yè)信息化建設和初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的湖南智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了設施保障。

3.3 湖南堅實的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟基礎有利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用推廣

湖南土地資源豐富，全省擁有耕地4870萬畝，山地2.56億畝，水面2043萬畝。農(nóng)產(chǎn)品基地建設初具規(guī)模；目前，全省已建立棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品基地共計100多個。涌現(xiàn)大批具有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品，如寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨、洞庭湖大閘蟹、隆回藥材、祁東黃花菜等。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展，湖南是我國農(nóng)民專業(yè)合作經(jīng)濟組織建設的試點省之一，在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的過程中，涌現(xiàn)出了大量農(nóng)村專業(yè)合作經(jīng)濟組織、營銷大戶和農(nóng)民經(jīng)紀人。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長，十一·五期間年平均增長4.7。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用需要大量投入，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值快速增長，農(nóng)民收入水平高，為智慧農(nóng)業(yè)建設提供了必要的經(jīng)濟基礎；豐富的土地資源、規(guī)?；r(nóng)產(chǎn)品基地、農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以及蓬勃興起的高效特色農(nóng)業(yè)，為湖南提速智慧農(nóng)業(yè)建設提供了強有力的支撐平臺。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應用

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵，結(jié)合湖南推進基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢分析，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應用可以采用以下應用模式。

4.1 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智慧生產(chǎn)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應用主要包括現(xiàn)代化溫室和工廠化栽培調(diào)節(jié)和控制環(huán)境。它是利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的信息感知技術(shù)，主要包括農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及RS 技術(shù)等；利用它們采集各個農(nóng)業(yè)要素信息，包括種植業(yè)中的光、溫、水、肥、氣等參數(shù)，在不同的作物生長期，實施全面監(jiān)測[2]。這種生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應用見效快，能夠為高附加值產(chǎn)品錦上添花；方便的快速復制，可以快速應用到不同的作物；而且這種技術(shù)各地都有類似的項目，有很成熟的應用。對于農(nóng)產(chǎn)品基地建設初具規(guī)模的湖南，非常適合此類應用，如，我們可以建設棉花生產(chǎn)基地、水稻生產(chǎn)基地等科技示范基地項目，利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智慧生產(chǎn)。

4.2 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品智慧流通

農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通主要包括智慧倉儲、智慧配貨、智慧運輸和流通安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)建立自動識別技術(shù)的倉庫物流管理系統(tǒng)，實現(xiàn)庫房高效管理，收發(fā)貨高速自動記錄，收貨、入庫、盤點、出庫等多個流程能平滑連接，實現(xiàn)流通環(huán)節(jié)的智慧倉儲。通過RFID結(jié)合條碼技術(shù)、二維碼技術(shù)，為農(nóng)產(chǎn)品及加工產(chǎn)品加貼RFID電子標簽、對農(nóng)產(chǎn)品的流通進行編碼，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全溯源。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“網(wǎng)絡化”發(fā)展戰(zhàn)略，建立批發(fā)市場信息數(shù)據(jù)庫和集團協(xié)同管理信息平臺，用來收集、儲存、傳輸與整合：客戶信息、業(yè)務信息、交易信息、市場管理信息等，最終實現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、整體性，通過信息流帶動物流、商流，協(xié)同管控，同時采用RFID、傳感器、GPS等高新技術(shù)實現(xiàn)智慧配貨、智慧運輸[3]。

農(nóng)產(chǎn)品的智慧流通，它涉及到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全以及農(nóng)產(chǎn)品市場價格的穩(wěn)定，社會意義重大，同時也具有很大的市場潛力。湖南可以從一些有一定的規(guī)模和品牌影響力的農(nóng)產(chǎn)品流通著手，如唐人神肉食品、寧鄉(xiāng)花豬、臨武鴨等，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品智慧流通示范，再擇機在其他農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)推廣。

4.3 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售

農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售是指產(chǎn)品從預訂、生產(chǎn)到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中，能實現(xiàn)全程跟蹤。它應該包括以下三個環(huán)節(jié)：①產(chǎn)品預訂；產(chǎn)品的預訂首先需要建立商務平臺，目前農(nóng)產(chǎn)品的商務平臺主要采用農(nóng)產(chǎn)品電商預售模式（C2B+O2O）的形式建立。各生產(chǎn)地，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的條碼技術(shù)、二維碼技術(shù)進行農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和出貨狀況的管理，并將農(nóng)產(chǎn)品信息發(fā)布上網(wǎng)。平臺用戶通過注冊會員的形式，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品自由集約訂購。②有機生產(chǎn)；邀請行業(yè)專家，依據(jù)國家標準，結(jié)合各產(chǎn)區(qū)的實際，制訂各農(nóng)產(chǎn)品有機種植的具體標準，在安全生產(chǎn)監(jiān)控下，遵規(guī)執(zhí)行。③安全監(jiān)控；為實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié)，采用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，通過監(jiān)控系統(tǒng)，全程進行跟蹤；為用戶提供詳細的數(shù)字及視頻信息保障，使產(chǎn)品從生產(chǎn)，到物流配送的各個環(huán)節(jié)都在客戶的掌握之中。在田間設立高桿多視角攝像頭，通過無線方式連接至種植戶或養(yǎng)殖戶和駐點收購站，監(jiān)控全程的無公害生產(chǎn)，監(jiān)控視頻圖在平臺網(wǎng)站上實時發(fā)布，訂購者可隨時監(jiān)督。在物流配送中采用GPS等技術(shù)實現(xiàn)跟蹤定位監(jiān)控，確保配送過程安全[4]。

目前，湖南農(nóng)產(chǎn)品電子商務平臺主要有“網(wǎng)上供銷社”、“特色湖南”等網(wǎng)絡平臺，這些平臺已有一定影響力，且平臺業(yè)務功能也已成熟；只需在此基礎上，利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)消費者的產(chǎn)品認證環(huán)節(jié)，應能很好地實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智慧銷售。

4.4 利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智慧管理

智慧管理包括智慧預警、智慧調(diào)度、智慧指揮、智慧控制等。湖南土地資源復雜、山地、河湖水面較多，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的GIS，可以建立土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、生產(chǎn)條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理，實現(xiàn)智慧預警。利用專家系統(tǒng)（簡稱ES），依靠農(nóng)業(yè)專家多年積累的知識和經(jīng)驗，對需要解決的農(nóng)業(yè)問題進行解答、解釋或判斷，提出決策建議，實現(xiàn)智慧指揮。利用農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)（簡稱DSS）可以實現(xiàn)我省在水稻栽培、飼料配方優(yōu)化設計、大型養(yǎng)殖廠的管理、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉優(yōu)化等方面的智慧調(diào)度。智能控制技術(shù)（稱ICT） ，包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制以及綜合智能控制技術(shù)，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)的控制問題。通過這些技術(shù)可以實現(xiàn)我省在規(guī)?；幕胤N植、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中的智慧控制。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應用很多，面對新時代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型，湖南應不失時機地大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南智慧農(nóng)業(yè)中的應用力度，使之成為我省農(nóng)業(yè)普及現(xiàn)代信息技術(shù)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的突破口。長期以來的實踐證實，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開現(xiàn)代信息技術(shù)，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中引入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以極大地提升生產(chǎn)效率，創(chuàng)造新的生產(chǎn)模式。

參考文獻

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作者簡介：

朱興榮（1971-）男，碩士，副教授.研究領域：企業(yè)電子商務應用、物聯(lián)網(wǎng)應用.