足不出戶,就能知道天氣、土壤、病蟲害等對農(nóng)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(huán)境參數(shù);坐在電腦前,就能對養(yǎng)殖區(qū)里牛、羊的生活狀況了如指掌……這些農(nóng)民想都不敢想的事情,正借助物聯(lián)網(wǎng)這種新的技術(shù)手段,逐漸變成現(xiàn)實。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),因物聯(lián)網(wǎng)而改變
7月中旬,記者來到中國(鶴壁)農(nóng)業(yè)硅谷產(chǎn)業(yè)園,我們希望能在這個為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供高新技術(shù)支撐的新型企業(yè)里,揭開農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的神秘面紗。
中國(鶴壁)農(nóng)業(yè)硅谷產(chǎn)業(yè)園位于河南省鶴壁市淇濱區(qū),由農(nóng)信通集團旗下的鶴壁農(nóng)信物聯(lián)科技有限公司承建,計劃總投資19.7億元。這是一家在物聯(lián)網(wǎng)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(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)被世界公認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,它是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過綜合信息傳感設(shè)備,把物體與互聯(lián)網(wǎng)連接,進行信息交換,進而實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的新技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上的應用既能改變傳統(tǒng)粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式,也能提高動植物疫情疫病防控能力,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
比如,運用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),可以通過傳感設(shè)備遠程監(jiān)測到棚內(nèi)的空氣濕度、溫度、二氧化碳、光照、土壤濕度等環(huán)境參數(shù)。土壤濕度過低了,系統(tǒng)就會聲光報警或自動給管理員發(fā)送短信,管理員馬上通過數(shù)據(jù)分析進行相應處置或是用手機發(fā)條短信后,大棚內(nèi)就可以自動澆水了。管理員也可以預先設(shè)定好控制程序,系統(tǒng)會根據(jù)內(nèi)外情況變化,自動開啟或關(guān)閉大棚機電設(shè)備,從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化、智能化和高效化。
“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),澆水、施肥、打藥等,農(nóng)民全憑的是經(jīng)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(jīng)驗與方法一代代傳授,延續(xù)至今。但是,這一切已經(jīng)開始發(fā)生了變革?!北本┺r(nóng)信通科技有限責任公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)陳紅波告訴記者。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“千里眼”
在陳紅波的帶領(lǐng)下,記者來到了距離中國(鶴壁)農(nóng)業(yè)硅谷產(chǎn)業(yè)園東邊不遠的鶴壁市淇濱區(qū)喜洋洋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)文化生態(tài)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(zhuǎn)360度的攝像頭,還有盒子狀的物聯(lián)網(wǎng)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?!标惣t波說,無線測控終端測出的數(shù)據(jù)將被傳遞到不遠處的電子監(jiān)控室電腦上。
該莊園使用的正是鶴壁市去年開始建設(shè)的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能物聯(lián)系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng),不僅可以在電腦前或者手機上看到大棚的環(huán)境參數(shù),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(shè)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(nóng)業(yè)已建成“一中心六系統(tǒng)”的農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)平臺,將物聯(lián)應用、遠程診斷等信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進行了應用?!跋乱徊剑覀儗㈤_發(fā)建設(shè)新的農(nóng)業(yè)信息化應用系統(tǒng),并充實平臺內(nèi)容,同時加快應用步伐,提高電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用水平。”陳紅波說。
申現(xiàn)國是淇濱區(qū)大賚店鎮(zhèn)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(zhuǎn)發(fā)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(tài)自動轉(zhuǎn)換為語音狀態(tài),將信息及時播送給廣大村民,指導農(nóng)民群眾科學安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
而像他這樣的氣象信息員,鶴壁市還有890余個。據(jù)介紹,鶴壁市在每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都建設(shè)了一個農(nóng)村氣象信息服務(wù)站,在每個行政村建設(shè)了一個氣象信息服務(wù)點,為農(nóng)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(nóng)田氣象信息監(jiān)視器,這也是物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面的成功應用。農(nóng)田氣象信息監(jiān)視器可以實時監(jiān)測溫度、濕度、墑情、作物長勢等農(nóng)田信息參數(shù),實現(xiàn)了農(nóng)田生產(chǎn)信息可視化。據(jù)悉,目前鶴壁市實現(xiàn)了對全市所有縣區(qū)、所有萬畝高產(chǎn)創(chuàng)建示范片共1700平方公里范圍的農(nóng)田氣象信息的全覆蓋,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)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(nóng)田信息協(xié)同反演技術(shù)試驗基地外,還積極創(chuàng)建國家級農(nóng)業(yè)氣象試驗站,大力開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)和農(nóng)村氣象防災減災體系建設(shè),為糧食高產(chǎn)創(chuàng)建提供了有力的保障。
“在鶴壁,小麥、玉米畝產(chǎn)連續(xù)創(chuàng)造1萬畝、3萬畝成方連片同面積全國高產(chǎn)紀錄,國家氣象局、中國農(nóng)科院等部門聯(lián)合在鶴壁建設(shè)全國首家、國際先進的星陸雙基遙感農(nóng)田信息協(xié)同反演技術(shù)試驗基地,都給了我們很大的信心?!标惣t波說,同時,鶴壁作為河南省確定的電子信息產(chǎn)業(yè)“一體兩翼”產(chǎn)業(yè)布局的其中一翼,發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)有一定的優(yōu)勢,作為投資方,之所以將中國農(nóng)業(yè)硅谷產(chǎn)業(yè)園的總部定在鶴壁,正是看中了鶴壁現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展。
發(fā)展中的資金瓶頸
如今,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在大田農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、果園生產(chǎn)管理中得到了初步應用。比如,溫室智能控制、智能節(jié)水灌溉、農(nóng)情長勢與病蟲害監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖管理、氣象環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)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(guān)注的熱點問題上,物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合傳感、云通信、云計算等技術(shù),可以實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品的生長環(huán)境及生長、生產(chǎn)、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(shù)保障。
2013年年初,國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導意見》,農(nóng)業(yè)部也適時印發(fā)了《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程工作方案》,首先選擇有一定工作基礎(chǔ)的天津、上海、安徽三省市率先開展試點試驗工作。根據(jù)方案,設(shè)立天津設(shè)施農(nóng)業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)試驗區(qū)、上海農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管試驗區(qū)、安徽大田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)試驗區(qū)??梢钥吹剑覈r(nóng)業(yè)已經(jīng)開始向“智慧時代”邁進。
雖然農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對于農(nóng)業(yè)發(fā)展所帶來的好處顯而易見,但是也存在著投入大、利益產(chǎn)生及其附加值滯后、農(nóng)戶和一般農(nóng)企不愿參與的事實。目前,河南農(nóng)業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)應用方面還形不成規(guī)模,有應用的也僅限于少數(shù)規(guī)模大的農(nóng)企。很多農(nóng)企對物聯(lián)網(wǎng)的認識并不夠,他們多止步于物聯(lián)網(wǎng)前期投入的高額費用前。
“與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的前期投入比較大,在沒有見到效益之前,讓農(nóng)民提前投資是很難的。”陳紅波說?!岸覍τ谄胀ǖ霓r(nóng)戶使用這套系統(tǒng)目前還不是很現(xiàn)實,現(xiàn)階段我們更多的也是在大中型農(nóng)企中推廣。”
這一現(xiàn)狀決定了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)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(yè)的前瞻性投入。同時,應盡快建立適應農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的商業(yè)模式,由市場引導、向市場要錢,推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進程
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)由物聯(lián)網(wǎng)概念派生而出,是近幾年興起的新技術(shù)。不過,目前物聯(lián)網(wǎng)的感知能力仍處于不斷發(fā)展過程。據(jù)介紹,現(xiàn)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(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)的計算機圖形圖像技術(shù)。通過高清攝像頭拍攝的圖像,分析農(nóng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,將徹底改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)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(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)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(chǎn)設(shè)備,可以避災減災、節(jié)本增效,減少環(huán)境污染,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。
“設(shè)施農(nóng)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,可自動調(diào)控農(nóng)作物生長?!瘪R新明告訴記者,河南農(nóng)大在方城縣的溫室大棚能利用紅外線技術(shù),感應二氧化碳、光照等,進而自動調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的通風和遮光設(shè)施,達到農(nóng)作物生長的最佳環(huán)境。目前,智能大棚在河南不少地方已經(jīng)使用。
對于農(nóng)業(yè)大省的河南,糧食生產(chǎn)中能否全面推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?馬新明等物聯(lián)網(wǎng)專家都認為,目前從各方面的技術(shù)條件來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完全可以用于河南農(nóng)作物生長管理。
馬新明呼吁,6000萬畝高標準糧田建設(shè)中,如果能拿出1000萬畝來進行信息化建設(shè),實現(xiàn)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(zhì)地均一的情況下,1萬~5萬畝可建一個監(jiān)測點,每個監(jiān)測點花費3萬~5萬元。像豫東那樣的大平原,土質(zhì)非常均一,連片的10萬畝建一個監(jiān)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(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為一項新興技術(shù),對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展有很大支撐作用,“如果把物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)加入,無疑會大大加快實現(xiàn)河南農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程?!?/p>
農(nóng)村農(nóng)業(yè)農(nóng)民·A版2014年8期