閆 萍

(安徽省宿州市農機局農機應用推廣(培訓)站，安徽宿州 234000)

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淺議農業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的互聯(lián)網+“智慧農機”

閆 萍

(安徽省宿州市農機局農機應用推廣(培訓)站，安徽宿州 234000)

對我國農業(yè)大數(shù)據(jù)下農業(yè)機械發(fā)展情況進行分析，對大數(shù)據(jù)在“智慧農機”系統(tǒng)上的應用進行概述，最后針對如何加快“智慧農機”大數(shù)據(jù)的應用提出建議。

農業(yè)；大數(shù)據(jù)；互聯(lián)網；“智慧農機”系統(tǒng)

我國是農業(yè)大國，農業(yè)機械是現(xiàn)代農業(yè)的物質基礎，農業(yè)機械化已進入快速發(fā)展的成長期。但在我國整體經濟增長下行壓力比較大的宏觀背景下，農業(yè)機械供給與庫存任務艱巨，以糧食主產區(qū)為重點的農業(yè)機械需求群體購買支付能力下降等不利因素給農業(yè)帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，大數(shù)據(jù)已深入到包括農業(yè)在內的各個行業(yè)，農業(yè)機械大數(shù)據(jù)分析也應運而生。筆者以此為背景，探討農業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的互聯(lián)網+“智慧農機”，旨在為我國現(xiàn)代化農業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1　農業(yè)大數(shù)據(jù)下的農業(yè)機械發(fā)展

我國是農業(yè)大國，近年來，我國多個中央1號文件、國務院有關部委的規(guī)劃綱要以及2015年《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》的發(fā)布均反復圍繞和強調農業(yè)問題，明確提出建設農業(yè)農村大數(shù)據(jù)，這些均充分表明我國在建設現(xiàn)代農業(yè)、智慧農業(yè)方面的迫切需要。隨著經濟建設的快速發(fā)展，國家和各級政府對購機補貼政策的杠桿力度加大，農民購機積極性空前高漲，農業(yè)機械質量和數(shù)量增漲迅猛。但與發(fā)達國家相比，我國農業(yè)機械現(xiàn)代化水平仍較落后，普遍存在著產業(yè)層次不夠高、技術含量不高、利潤低、能耗大、平臺支撐不力、物流成本高等問題。如何提高農業(yè)機械作業(yè)服務質量、完善農業(yè)機械智能裝備、提升農業(yè)機械管理水平、提高工業(yè)生產經營效率是近年來的突出問題[1]。

大數(shù)據(jù)時代的來臨，信息正成為與能源、材料同等重要的國家戰(zhàn)略資源，它驅動著現(xiàn)代農業(yè)的轉型升級，并且已經深入到包括農業(yè)在內的各個行業(yè)，農業(yè)機械大數(shù)據(jù)分析也應運而生。農業(yè)機械快速發(fā)展的形勢給農業(yè)機械管理帶來的諸如拖拉機、插秧機作業(yè)面積統(tǒng)計不及時、不精準，農業(yè)機械安全監(jiān)管缺少抓手，不檢、逃檢、漏檢，安全隱患比較多等問題，在農業(yè)大數(shù)據(jù)的背景下均可以得到有效地解決。農業(yè)機械企業(yè)通過擁抱“互聯(lián)網+”，結合農業(yè)上下游的農資銷售、農業(yè)生產、農產品流通數(shù)據(jù)以及與農業(yè)關聯(lián)的土地流轉、氣象、土壤、水文等數(shù)據(jù)，將大數(shù)據(jù)作為農業(yè)機械決策的大腦，推進智能制造的“互聯(lián)網+”行動，使“智慧農機”系統(tǒng)具備查詢、調度、定位、測量、計算、管理等功能，使農業(yè)機械管理更加科學化、規(guī)范化。

2　大數(shù)據(jù)在“智慧農機”上的應用

大數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、要求實時性強、數(shù)據(jù)所蘊藏的價值大。各行各業(yè)均存在大數(shù)據(jù)，但是信息和咨詢是紛繁復雜的，因此需要搜索、處理、分析、歸納、總結其深層次的規(guī)律。對于中國的8億農民、18億畝耕地、186萬個鄉(xiāng)村來說，大數(shù)據(jù)所產生的數(shù)據(jù)量不僅巨大，而且類型豐富，如果能夠深度挖掘，產生的價值不可估量。一方面可以通過大數(shù)據(jù)帶來的技術突破推動農業(yè)邁向全面信息化時代，另一方面也可以通過農業(yè)的快速發(fā)展推動大數(shù)據(jù)更加落地，產生實效。農業(yè)機械在現(xiàn)代化農業(yè)中占有不可替代的地位，實現(xiàn)農業(yè)機械管理的數(shù)字化、可視化、規(guī)范化將會起到事半功倍的效果，農業(yè)機械的有效管理將會更好地為農業(yè)生產服務?；ヂ?lián)網+“智慧農機”系統(tǒng)如圖1所示。

2.1作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與處理“智慧農機”系統(tǒng)利用遙感、光譜、傳感等技術，收集農業(yè)地理信息、氣候土壤信息(肥力、濕度等)、作物信息(病蟲害、產量等)等生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，通過運用大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與應用。這些數(shù)據(jù)是日常分配農業(yè)機械操作的主要依據(jù)，準確掌握這些數(shù)據(jù)將有助于做到精準種植、養(yǎng)殖，例如變量施肥、變量播種、變量噴藥、變量灌溉等，可減少農業(yè)機械資源浪費和成本投入，保證產品高效，為農業(yè)經營者選擇適當?shù)霓r業(yè)機械產品提供判斷依據(jù)，同時為合理分配農業(yè)機械補貼提供數(shù)據(jù)支持與決策。2.2農業(yè)機械作業(yè)參數(shù)智能監(jiān)測與計量運用“智慧農機”系統(tǒng)，將不再需要專人對收割面積進行實地測量，再根據(jù)面積收取收割費用。通過GPS定位獲得農業(yè)機械運動軌跡，利用經、緯度進行特殊計算，在大數(shù)據(jù)分析的基礎上，對收獲機械行駛速度，割臺、脫粒等部件作業(yè)參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化，從而降低破損率、掉籽率及收獲機械故障率[2]。對收機糧倉進行監(jiān)控測量，不僅可自動化統(tǒng)計農業(yè)機械作業(yè)面積并精確計算糧食產量，而且還可有效評估農業(yè)機械駕駛員的作業(yè)效率，對農業(yè)機械駕駛員作業(yè)質量進行考核。

圖1　互聯(lián)網+“智慧農機”系統(tǒng)Fig. 1　The system of internet + intelligent agricultural machinery

2.3農業(yè)機械定位監(jiān)控與預警“智慧農機”可以進行農業(yè)機械定位、導航、呼叫聯(lián)動并實時上傳全過程智能化信息管理，從而提升農業(yè)機械作業(yè)的智能化水平。在大規(guī)模農業(yè)機械協(xié)同作業(yè)中，人為因素可導致農業(yè)機械空駛或者閑置，從而造成資源嚴重浪費。結合數(shù)據(jù)信息，可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析直觀顯示所有農業(yè)機械在線作業(yè)總量和閑散擱置總量，實時監(jiān)控統(tǒng)計農業(yè)機械的隸屬分布和在線情況，隨時隨地查看農業(yè)機械的實時位置，方便在規(guī)劃農業(yè)機械調配策略時作為參考依據(jù)，為農民進行農業(yè)機械調配提供數(shù)據(jù)支持，整體查看所有農業(yè)機械狀態(tài)，幫助農業(yè)機械合理調配，提高員工的工作效率，達到提高農業(yè)機械利用率目的。另外，通過歷史數(shù)據(jù)，對農業(yè)機械詳細信息和歷史作業(yè)進行統(tǒng)計分析及對農業(yè)機械已完成的工作進行評估，可為日后合理調配農業(yè)機械作業(yè)、提高工作效率、減少空駛率提供幫助，也可為農場信息化、規(guī)范化作業(yè)提供技術支持。通過設置標準作業(yè)范圍，對農業(yè)機械作業(yè)進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)農業(yè)機械違規(guī)作業(yè)的實時預警并在違規(guī)作業(yè)時第一時間告知管理員。

2.4數(shù)據(jù)遠程傳輸與分析決策數(shù)據(jù)遠程傳輸與分析決策體現(xiàn)在3個方面。首先，通過B2B、C2C電子平臺收集農業(yè)機械價格流通數(shù)據(jù)，促使農業(yè)機械價格供求信息對接，從而拓展銷售市場，提高農業(yè)機械使用率；其次，時刻記錄農業(yè)機械作業(yè)過程數(shù)據(jù)，對歷史作業(yè)進行大數(shù)據(jù)分析及對作業(yè)的合理范圍進行預估，達到實時作業(yè)違規(guī)預警的警報作用，全方位把控農業(yè)機械作業(yè)質量，從而提高農產品的產出能力，使利潤最大化；最后，結合農業(yè)機械歷史工作軌跡，掌握歷史作業(yè)軌跡每個節(jié)點的瞬時作業(yè)狀況數(shù)據(jù)(作業(yè)深度和作業(yè)速度等)，將其作為考核此農業(yè)機械駕駛員作業(yè)質量的有力依據(jù)。

3　加快“智慧農機”大數(shù)據(jù)應用的建議

3.1制定“智慧農機”大數(shù)據(jù)應用規(guī)劃為加快“智慧農機”大數(shù)據(jù)應用，有效推動智能農業(yè)發(fā)展，需制定“智慧農機”大數(shù)據(jù)應用專項規(guī)劃，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、制定配套政策，通過運用云計算、大數(shù)據(jù)等技術，將農業(yè)機械作業(yè)信息、農業(yè)地理信息、氣候土壤信息、“智慧農機”決策支持信息等應用功能統(tǒng)一到一個信息化平臺實施管理，實現(xiàn)對農業(yè)大數(shù)據(jù)的集中化管理和應用。

3.2建立一支快捷、高效的農業(yè)機械管理系統(tǒng)和隊伍推進糧食生產全程機械化必須建立一支快捷高效的農業(yè)機械管理系統(tǒng)和隊伍。開發(fā)一個大小適合、節(jié)約內存、操作直觀、便于觀察、同時結合數(shù)據(jù)管理的可視化農業(yè)機械管理系統(tǒng)，其必須具備查詢、調度、定位、測量、計算、管理等功能。將虛擬現(xiàn)實技術引入到農業(yè)機械的管理中，可以通過農業(yè)機械管理系統(tǒng)中的子系統(tǒng)來實現(xiàn)大型高效農業(yè)機械管理網絡化、智能化。

在產學研合作及專業(yè)人才培養(yǎng)方面，應加大對科研院所農業(yè)機械技術研發(fā)的政策引導，重視高等院校農業(yè)機械相關學科建設和專業(yè)人才培養(yǎng)，鼓勵和支持產學研聯(lián)合開展技術孵化[3]。此外，還應對農業(yè)機械管理人員進行“智慧農機”管理平臺操作培訓，做到安裝與技術培訓同步。

3.3加大對農業(yè)機械智能化技術發(fā)展和產品研發(fā)的政策支持在優(yōu)化農業(yè)機械產業(yè)結構方面，強化農業(yè)機械購買補貼與產業(yè)結構優(yōu)化的政策匹配，加大對大型拖拉機及其復式作業(yè)機具、大型高效聯(lián)合收割機等高端農業(yè)裝備的補貼力度，助力農業(yè)機械供給側結構改革，加快提升國內農業(yè)機械制造企業(yè)高端農業(yè)機械產品的供給能力和水平；其次，加大對農業(yè)機械新能源應用的政策補貼及支持力度，鼓勵和引導國內制造企業(yè)設立現(xiàn)代農業(yè)綜合示范基地[3]；對“智慧農機”的電子控制單元、機電液控制、傳感器技術、3S 技術(GPS、GIS、RS)、田間信息數(shù)據(jù)采集、智能決策系統(tǒng)等應用研究的企業(yè)或單位給予專項政策支持。

4　結論

大數(shù)據(jù)將成為農業(yè)發(fā)展的根基，是信息經濟的基礎設施，綜合使用農業(yè)大數(shù)據(jù)的相關技術可為農業(yè)機械便捷、低成本地使用計算資源打開方便之門[4]。該研究對農業(yè)大數(shù)據(jù)背景下的“智慧農機”進行探討，結果表明我國農業(yè)和農業(yè)機械大數(shù)據(jù)的協(xié)同管理和綜合利用可實現(xiàn)農業(yè)的智能控制、多機物聯(lián)、精準作業(yè)、產品決策等功能。未來，為有效推動智能農業(yè)發(fā)展、加快“智慧農機”大數(shù)據(jù)應用還需以信息化技術為先導，持續(xù)加大對智能化農業(yè)機械技術和裝備的研發(fā)力度，通過農業(yè)裝備的技術進步、產品創(chuàng)新以及建立農業(yè)機械行業(yè)統(tǒng)一的信息管理平臺，以滿足現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的要求，從而將中國農業(yè)打造成為世界農業(yè)一個品牌。

[1] 周智男,李新領.基于Internet農機化網絡信息平臺構建[J].農業(yè)機械,2012(14):21-23.

[2] 趙剡水.關于開展智能農機大數(shù)據(jù)應用的建議[J].中國科技產業(yè),2016(4):22.

[3] 趙剡水.關注農機工業(yè)和農機大數(shù)據(jù)建[N].機電商報，2016-03-14(A02).

[4] 白人樸.農業(yè)機械化感悟[M].北京：中國環(huán)境科學出版社,2012.

Discussion on the Internet + Intelligent Agricultural Machinery under the Background of Agricultural Big Data

YAN Ping

(Agricultural Machinery Application Extending (Training) Station, Municipal Agricultural Machinery Bureau of Suzhou City, Suzhou, Anhui 234000)

Agricultural machinery development situation was analyzed under the background of agricultural big data in China. Application of big data in intelligent agricultural machinery system was summarized. Finally, suggestions were put forward on how to accelerate the application of big data of intelligent agricultural machinery.

Agriculture; Big data; Internet; Intelligent agricultural machinery system

閆萍(1971- )，女，安徽宿州人，碩士，從事農業(yè)機械化自動化研究。

2016-06-14

S 126

A

0517-6611(2016)21-220-02