程宇航

引子：“騎在羊背的國家”

在地球的東半球，有一個土地面積很大的國家與我們北半球的季節(jié)正好相反：我們春、他們秋，我們夏、他們冬，反之亦然。這個國家就是澳大利亞。澳大利亞（Australia），地處南半球，意即“南方大陸”。這是因為歐洲人在17世紀初葉“發(fā)現(xiàn)”這塊大陸時，誤以為這是一塊直通南極的陸地，故取名“澳大利亞”。

澳大利亞幅員遼闊，國土面積達到761.793萬平方公里（居世界第六）；人口2386萬（2014年估計，居世界第52名），是南半球經(jīng)濟最發(fā)達的國家，全球第12大經(jīng)濟體。澳大利亞是多種礦產(chǎn)出口量居全球第一的國家，被稱作“坐在礦車上的國家”。澳大利亞農(nóng)業(yè)雖僅占其GDP總量的3%，加上食品、纖維加工和農(nóng)業(yè)服務產(chǎn)業(yè)，也只占GDP總量的12%，但它卻是全球第四大農(nóng)產(chǎn)品出口國。澳大利亞還是世界上放養(yǎng)綿羊數(shù)量和出口羊毛最多的國家，故又被稱作“騎在羊背的國家”?，F(xiàn)在這個“騎在羊背上的國家”正在插上網(wǎng)絡的“翅膀”。

一、數(shù)字服務催生農(nóng)業(yè)變革

隨著寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，澳大利亞農(nóng)業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。澳大利亞積極推進國家寬帶網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施建設，為農(nóng)業(yè)提供穩(wěn)定的寬帶衛(wèi)星接入和地面無線服務。計算機和感應技術(shù)已在澳大利亞農(nóng)場充分應用。澳大利亞數(shù)字寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展，大力提升了澳大利亞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

數(shù)字經(jīng)濟對澳大利亞的農(nóng)業(yè)將產(chǎn)生巨大影響。隨時間的推進，農(nóng)業(yè)受數(shù)字經(jīng)濟的影響將逐漸顯現(xiàn)。數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展不可能從根本上改變農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，但卻能對農(nóng)作物生產(chǎn)、食品加工、物流和零售等施加影響。

二、開展“智能農(nóng)場”試點

Kirby智能農(nóng)場是澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織（CSIRO）和英格蘭大學在新南威爾士州北部城市阿米代爾建立的智能農(nóng)場試點，旨在研究寬帶和相關(guān)數(shù)字服務對農(nóng)業(yè)部門的影響。這個創(chuàng)意最初是由澳大利亞寬帶創(chuàng)新中心（ACBI）提出的，其概念來自于通過數(shù)字服務使農(nóng)業(yè)從業(yè)者更有效利用資源，實現(xiàn)對農(nóng)場各項指標（包括土壤濕度、庫存變化、農(nóng)場安全）實施遠程監(jiān)控的想法。

Kirby是一座占地面積2800公頃的商業(yè)農(nóng)場，主要出產(chǎn)美利奴羊毛和肉用牛，還包括一些谷物和其他家畜。Kirby農(nóng)場的草場特征是牧草參雜著部分當?shù)匾吧莘N共同生長，野生草種有苜蓿、變種黑麥草和部分牛尾草等。這一類型的農(nóng)場對草場的依賴性很大，因為大部分家畜的主要食物來源是草場的牧草。

Kirby農(nóng)場是第一個享受澳大利亞國家寬帶網(wǎng)絡提供地面無線寬帶服務的農(nóng)場，通過國家寬帶網(wǎng)絡，CSIRO和新英格蘭大學建立了一個柔性平臺，以支撐與智能農(nóng)業(yè)相關(guān)的應用和服務。

Kirby農(nóng)場項目開發(fā)了一個智能農(nóng)場信息平臺。該平臺將不同的數(shù)據(jù)源收集，并放到一個操作簡便和實用的界面下。涉及的數(shù)據(jù)包括：農(nóng)場傳感器獲取的土壤和家畜信息，以及農(nóng)場外獲取的氣象和水信息。信息平臺運用了不同的技術(shù)，使數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁瀏覽器顯示，用戶可以看到農(nóng)場的航拍地圖，并可以獲得每個傳感器實時收集的信息。

信息平臺的操作非常簡單方便，用戶通過平臺操控可以獲取一切關(guān)于農(nóng)場的實時信息，包括土壤狀況到牲畜情況。信息平臺還可以添加其他相關(guān)工具，如自動短信預警工具，通過該工具對農(nóng)場家畜和作物的任何可能發(fā)生的意外情況進行提醒。

智能農(nóng)場信息平臺還對來自氣象、風力、太陽照射和濕度等方面的傳感數(shù)據(jù)進行收集，形成整個農(nóng)場的綜合天氣指數(shù)（CCI）和熱負荷指標（HLI），方便農(nóng)場工作人員了解農(nóng)場的情況并對超出既定范圍的指標設置預警。

信息平臺還是一個決策支撐系統(tǒng)（DSS），它能起到幫助農(nóng)場工作人員對農(nóng)場管理做出決策的作用。近期對農(nóng)業(yè)決策支撐應用的研究表明，該系統(tǒng)對農(nóng)場工作人員做出正確的判斷是有很大幫助的。

Kirby智能農(nóng)場具有如下特點：

1.建立空間化的對農(nóng)場地形和特征描述的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集。Kirby智能農(nóng)場為農(nóng)業(yè)從業(yè)者建立一個基于精密農(nóng)業(yè)技術(shù)和服務的綜合性的、空間化的規(guī)劃和管理數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)信息來源于以GPS為基礎(chǔ)的農(nóng)場物品圖（如柵欄、引水點和其他農(nóng)場基礎(chǔ)設施），可以進行衛(wèi)星定位的電磁感應（EMI）土壤分析、數(shù)據(jù)海拔地圖（DEM）、運動光學傳感器（AOS）、牧草生物量調(diào)查、衛(wèi)星圖像，以及通過X射線熒光（XRF）分析土壤的化學成分等。空間化土壤監(jiān)控技術(shù)可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者帶來切實的好處，比如：棉花種植者通過運用這一技術(shù)，可以實現(xiàn)根據(jù)農(nóng)場中不同的土壤和植被情況制定灌溉計劃，提高每公升水的灌溉效率，從而實現(xiàn)棉花產(chǎn)量翻倍。

2.通過傳感器對土壤濕度和環(huán)境因素進行實時監(jiān)控。Kirby智能農(nóng)場通過本地傳感器對土壤溫濕度、導電性和空氣溫度進行監(jiān)控，每5分鐘形成一幅實時地圖。農(nóng)場在相同土壤情況的地方分散安裝了100個土壤傳感器，用于測量土壤的濕度、溫度、電導率（與鹽度有關(guān)）。同時，還設有兩座氣象站，測量空氣溫度、濕度、氣壓、風速、風向、雨和冰雹以及太陽輻射的情況。這些傳感器為農(nóng)場工作人員提供了非常重要的信息，幫助他們決定何時播種作物和牧草，何時施肥和灌溉，何時移動家畜以及往哪里移動。通過對這些信息的運用，可以幫助工作人員明確施肥和灌溉的情況，使農(nóng)場實現(xiàn)作物和牧草增收，并最終增加家畜的存欄率。

3.對商業(yè)家畜活動開展追蹤。Kirby智能農(nóng)場項目還對本地無線家畜追蹤系統(tǒng)進行了研究，以改進對家畜的管理方式。項目使用澳大利亞一家從事技術(shù)研發(fā)企業(yè)研發(fā)的商業(yè)家畜追蹤傳感系統(tǒng)。傳感器是一種低功率目標，佩戴在家畜耳朵上，可以對家畜在方圓7公里內(nèi)的行動進行追蹤，追蹤精確度可以達到半徑15米的范圍內(nèi)。Taggle研發(fā)的傳感系統(tǒng)還能為農(nóng)場工作人員提供家畜的實時位置，并通過移動智能終端或電腦網(wǎng)頁形成地圖界面。Kirby智能農(nóng)場運用CSIRO研發(fā)的融合了加速傳感和GPS功能的家畜追蹤技術(shù)設備，對家畜的活動和習性提供更為詳細的信息。一旦家畜活動范圍超出特定區(qū)域（如移動到牧場其他區(qū)域或者甚至已經(jīng)被盜的可能性），則可以通過系統(tǒng)發(fā)送短信警告。此外，針對家畜的放牧習慣、受到其他動物攻擊和產(chǎn)犢的征兆等，項目也在進行更為深入的研究，希望能夠做到針對性地提出預警。

在不遠的將來，類似Kirby智能農(nóng)場和昆士蘭州的數(shù)字農(nóng)莊項目的先進技術(shù)將越來越多的得到運用，為牧場生產(chǎn)能力分析及牧場區(qū)域產(chǎn)量差別性等方面的研究提供更多幫助，以便優(yōu)化投料和引水點設置。同時，還能將家畜追蹤和活動信息與澳大利亞國家畜產(chǎn)品認證計劃（NLIS）聯(lián)網(wǎng)，對全國范圍的畜群管理和繁育提供指導。

三、寬帶網(wǎng)絡對農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響

1.建立云計算服務平臺為農(nóng)業(yè)服務

通過建立本地無線網(wǎng)絡連接，固定和移動傳感器得以將數(shù)據(jù)傳送至云端計算和分析服務平臺。其中，土壤傳感器借助無線網(wǎng)絡向農(nóng)場中央信號收集點發(fā)回信號。通過該信號收集點，可以將數(shù)據(jù)通過國家寬帶網(wǎng)絡或移動數(shù)據(jù)連接上傳至云計算服務平臺。

CSIRO的項目所使用的數(shù)字服務涉及農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)，包括：

（1）家畜追蹤傳感器運用Taggle公司建立的本地無線網(wǎng)絡，家畜標簽收集到的信息將單向通過無線網(wǎng)絡傳回中央云服務平臺。該無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的運作需要一系列的信號傳送器，家畜的位置由從家畜標簽發(fā)回的三角測量數(shù)據(jù)決定。Kirby農(nóng)場的網(wǎng)絡與阿米代爾地區(qū)的公共通信網(wǎng)絡相連。

（2）使傳感數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)字服務融合，形成垂直供應鏈，對加工、配送和市場銷售環(huán)節(jié)進行改革，提高效率。

（3）通過增加農(nóng)業(yè)對數(shù)字服務的關(guān)注，優(yōu)化供應鏈。

（4）通過增加對農(nóng)業(yè)傳感數(shù)據(jù)的應用，實現(xiàn)對突發(fā)事件的早期探測和監(jiān)控，采取相應的生物安全和食品安全措施。

（5）客戶對于食品來源的追溯需求日益增長，數(shù)字服務將為食品增加附加價值并為客戶提供更多選擇。

（6）生物量的測量技術(shù)和工具的發(fā)展，以及對碳排放的測量和計算，對于農(nóng)場運作和新型碳市場的發(fā)展均有幫助。

（7）發(fā)掘農(nóng)村社區(qū)對其他社會服務的需求，包括教育、健康等服務。

2.信息技術(shù)將大大促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展

澳大利亞積極推進國家寬帶網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施建設，將從根本上改變此前較為落后的狀況，并將為農(nóng)業(yè)從業(yè)者提供更穩(wěn)定的寬帶衛(wèi)星接入和地面無線服務（包括部分光纖服務）。互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為大部分澳大利亞農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基本工具，他們通過互聯(lián)網(wǎng)接收各方面的即時信息，包括天氣、市場價格，以及各種產(chǎn)品、設備和技術(shù)的相關(guān)咨詢信息；還通過互聯(lián)網(wǎng)進行各種社交溝通，獲取來自政府商務、教育和健康部門的相關(guān)信息。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的應用，使種植業(yè)得以通過衛(wèi)星圖片增加對土壤信息的了解，以掌握較大范圍內(nèi)的植被情況。地面?zhèn)鞲邢到y(tǒng)則為農(nóng)業(yè)從業(yè)者提供更多的關(guān)于本地土壤、植被和水環(huán)境情況的信息。該系統(tǒng)成為預測和制訂計劃的工具，對肥料、作物和家畜生長情況、水利灌溉等都能做出規(guī)劃，還能對當?shù)厍闆r進行實時監(jiān)控。

（1）傳感技術(shù)將搭建起低成本和無所不在的物聯(lián)網(wǎng)，草場植被、土壤濕度、家畜活動和農(nóng)場設備都可以通過物聯(lián)網(wǎng)實施監(jiān)控。

（2）空間化特征的移動傳感技術(shù)將為農(nóng)場地形描述和生物量變化的測量提供技術(shù)支撐。

（3）本地無線系統(tǒng)將為物聯(lián)網(wǎng)提供穩(wěn)定的寬帶網(wǎng)絡基礎(chǔ)。

（4）移動智能終端設備和應用使用戶獲取信息的過程更加快捷，內(nèi)容也更準確。

（5）云計算技術(shù)簡化了信息分享的過程。

（6）通過個人終端建立的視頻會議系統(tǒng)降低了成本。

3.通過數(shù)字經(jīng)濟實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

對新技術(shù)的采用，使得澳大利亞各經(jīng)濟部門都能夠看到數(shù)字經(jīng)濟的身影，數(shù)字經(jīng)濟成為“通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通信和傳感技術(shù)搭建的全球經(jīng)濟和社交活動的網(wǎng)絡平臺”，并將促進澳大利亞各產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

研究表明，數(shù)字經(jīng)濟對澳大利亞國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力提高做出了重要貢獻。德勤（Deloitte）的一份調(diào)查報告顯示：數(shù)字經(jīng)濟對澳大利亞商業(yè)和政府部門的貢獻將達到270億美元；另一份來自IBISWorld（行業(yè)市場研究公司）的報告則顯示，數(shù)字經(jīng)濟將使澳大利亞實現(xiàn)1.7%的長期生產(chǎn)率增長。

農(nóng)業(yè)邁入數(shù)字時代的動力包括融入垂直供應鏈的需要、農(nóng)業(yè)企業(yè)由生產(chǎn)向服務的轉(zhuǎn)變、消費者對食品信息的需求、低成本的云服務等。

農(nóng)業(yè)企業(yè)將由生產(chǎn)型企業(yè)向服務型企業(yè)轉(zhuǎn)變。很多大型的農(nóng)業(yè)制造企業(yè)都面臨著物質(zhì)商品利潤降低的問題，通過數(shù)字技術(shù)的運用，將逐漸由提供商品向提供服務轉(zhuǎn)移。比如，大型的肥料制造企業(yè)目前除了供應肥料外，還提供相關(guān)的咨詢服務。而農(nóng)機設備制造企業(yè)除了提供農(nóng)業(yè)機械外，也為滿足其客戶精細農(nóng)業(yè)的要求提供咨詢服務。

結(jié)語：由于澳大利亞政府的努力，澳大利亞廣大農(nóng)村地區(qū)通過諸如3G、4G（LTE）移動通信服務以及NBN所提供的固定寬帶數(shù)字服務，越來越多地接入各種各樣的電信系統(tǒng)，促進澳大利亞農(nóng)業(yè)向著數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展，在智能化農(nóng)場建設方面取得了較好的成績。但是，在網(wǎng)絡覆蓋方面仍然存在較大差距。盡管澳大利亞的移動電話網(wǎng)絡覆蓋了近99%的人口，但是其土地覆蓋率則遠遠低于這一水平。此外，NBN目前僅面向家庭和辦公室提供網(wǎng)絡連接，對于農(nóng)場這樣需要網(wǎng)絡服務的非住宅場所則無法提供固定寬帶服務。

寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展為澳大利亞農(nóng)業(yè)部門實現(xiàn)生產(chǎn)力增長和市場開拓提供了新機遇。雖然云計算和通信技術(shù)已開始在農(nóng)業(yè)部門應用，但其重要性并未被全部發(fā)掘，潛力也并未得到充分發(fā)揮。

在澳大利亞，相較其他行業(yè)而言，農(nóng)業(yè)從業(yè)者對新一代通信服務技術(shù)的利用還相對落后，這體現(xiàn)在大部分澳大利亞農(nóng)場雖然已連接固定網(wǎng)絡，但手機覆蓋率僅為85%，遠落后于澳大利亞其他行業(yè)。雖然大型農(nóng)業(yè)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)普及率較高（約90%），但小型農(nóng)業(yè)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)普及率仍然偏低（約70%）。這是下一步需要著力解決的問題?？梢?，澳大利亞的數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展前景光明，但仍有很長的路要走。

責任編輯：程文燕