馮葉紅

摘? 要：該文對(duì)懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀、建設(shè)內(nèi)容、示范基地取得的成果以及存在的問題進(jìn)行了分析，探討了懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的未來方向與發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng);建設(shè)現(xiàn)狀;問題;對(duì)策;懷寧縣

中圖分類號(hào) F323文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）01-0143-03

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次技術(shù)革命浪潮。所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，通俗地講，就是指把所有物品通過一定的技術(shù)和設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理[1]。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后等各類經(jīng)營和管理中[2]，通過不同的智能采集設(shè)備，智能感知農(nóng)作物生長、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸、農(nóng)產(chǎn)品銷售溯源等相關(guān)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，對(duì)采集傳輸?shù)母黝愞r(nóng)業(yè)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、處理，利用智能專家系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能服務(wù)和科學(xué)決策。當(dāng)前，隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究越來越深入，應(yīng)用越來越多，其體系分層已逐步明顯，大致可以劃分為感知層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層組成的4層體系[3-5]。各地對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也有了越來越多的應(yīng)用與研究[6-7]，但在基層實(shí)際應(yīng)用中還有較多需要研究的內(nèi)容。

2 懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀

懷寧縣位于安徽省西南部，縣域面積1276km2。以種植業(yè)為主體，畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖相伴生，物產(chǎn)資源豐富，自然生態(tài)條件較好?，F(xiàn)有耕地面積3.93萬hm2，山場(chǎng)面積3.33萬hm2，水面面積1.2萬hm2。為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的跨越，懷寧縣自2013年被列入省級(jí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范縣后，全力推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)，目前已建成了1個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)云平臺(tái)和一批具有一定規(guī)模、相對(duì)成熟的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范點(diǎn)。

懷寧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)云平臺(tái)涉及農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，從種植業(yè)到畜牧業(yè)再到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，從農(nóng)業(yè)最新動(dòng)態(tài)到實(shí)用技術(shù)，主要包含：農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)、農(nóng)業(yè)科技、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、咨詢服務(wù)、政務(wù)信息、特色農(nóng)業(yè)、專家在線、遠(yuǎn)程教育等。懷寧縣智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)是建立在低成本、高可靠的傳感器與數(shù)據(jù)采集終端，普適化、廣覆蓋的傳輸渠道，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的應(yīng)用和服務(wù)集合體，是1個(gè)開放的、高性能的、穩(wěn)定的基于云計(jì)算的高效平臺(tái)。如圖1所示，平臺(tái)基于電子商務(wù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別技術(shù)、專家知識(shí)庫架構(gòu)，針對(duì)生產(chǎn)與加工者、物流調(diào)度者、權(quán)威專家與領(lǐng)域?qū)W者、消費(fèi)者等不同用戶群體，提供尋根溯源、比較分析、商務(wù)供需交易、匹配、監(jiān)測(cè)與預(yù)警、遠(yuǎn)程專家、物流倉儲(chǔ)調(diào)度、遠(yuǎn)程教育與農(nóng)技推廣、個(gè)性化服務(wù)推送等眾多服務(wù)。

3 懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)懷寧縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、信息化及基礎(chǔ)建設(shè)情況和具體的業(yè)務(wù)需求，建設(shè)符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)實(shí)際情況的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程具體建設(shè)內(nèi)容為：1個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)平臺(tái);1個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指揮調(diào)度中心，建在農(nóng)業(yè)委員會(huì)辦公大樓;2個(gè)示范工程分別為懷寧縣生豬精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理和懷寧縣設(shè)施蔬菜大棚管理。在提供應(yīng)用服務(wù)的過程中，通過系統(tǒng)既定的內(nèi)部機(jī)制對(duì)服務(wù)的全過程進(jìn)行記錄，對(duì)所有設(shè)備本身進(jìn)行健康監(jiān)控，對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，以達(dá)到全過程可控、所有設(shè)備可控的目的。

綜合服務(wù)平臺(tái)主要包含農(nóng)業(yè)綜合分析系統(tǒng)管理軟件、設(shè)施花卉精準(zhǔn)種植管理系統(tǒng)、生豬養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)施蔬菜精準(zhǔn)種植管理系統(tǒng)、水產(chǎn)精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)。能展現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，形成圖表及報(bào)表;實(shí)時(shí)展示視頻信息，通過臺(tái)操作、抓拍、錄相等手段準(zhǔn)確了解生產(chǎn)環(huán)節(jié)。網(wǎng)上診斷是生產(chǎn)者可將問題以文字和圖片的形式，提交到專家系統(tǒng)，專家進(jìn)行遠(yuǎn)程答疑，通過圖文和視頻的方式，學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)。生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要包含設(shè)施大棚生產(chǎn)管理系統(tǒng)、水產(chǎn)生產(chǎn)管理系統(tǒng)、生豬生產(chǎn)管理系統(tǒng)。通過智能手機(jī)或其他智能終端能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、管理、控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

4 示范系統(tǒng)建設(shè)情況

4.1 生豬精細(xì)化養(yǎng)殖管理示范系統(tǒng) 主要分為飼養(yǎng)管理和人員管理2大類。人員管理重于飼養(yǎng)管理，因?yàn)轱曫B(yǎng)管理程序需要人來操作，養(yǎng)殖效益的好壞與程序、制度的執(zhí)行有很大關(guān)系。通過部署養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控、疫情監(jiān)控等信息化設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖、疫藥與飼料施用、免疫、檢驗(yàn)檢疫、地點(diǎn)轉(zhuǎn)換、出場(chǎng)等養(yǎng)殖全過程信息化管理。同時(shí)，根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的實(shí)際情況，通過手機(jī)、Internet等方式，控制飲水、風(fēng)機(jī)、濕簾等自動(dòng)化設(shè)備。生豬養(yǎng)殖管理系統(tǒng)具體內(nèi)容如下：采集空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、CO2、NH3、H2S、視頻圖像等多個(gè)參數(shù)。分析處理所采集數(shù)據(jù)，結(jié)合專家系統(tǒng)指導(dǎo)生豬精準(zhǔn)化養(yǎng)殖系統(tǒng)。能夠遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)行環(huán)境參數(shù)閾值設(shè)置，并設(shè)置短信發(fā)送。系統(tǒng)功能模塊主要有：生產(chǎn)管理、基礎(chǔ)信息管理、出入庫管理、庫存管理、結(jié)算管理和警戒提醒。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求的不同，在不同的養(yǎng)殖舍內(nèi)部署不同的傳感器進(jìn)行檢測(cè)控制?？刂葡到y(tǒng)通過對(duì)養(yǎng)殖舍內(nèi)相關(guān)設(shè)備紅外燈、風(fēng)機(jī)等）的控制，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖舍內(nèi)環(huán)境（包括溫度、濕度、CO2、NH3、H2S等）的集中、遠(yuǎn)程、聯(lián)動(dòng)干預(yù)。通過個(gè)性信息推送、各地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、短信預(yù)警平臺(tái)、環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、疫情通報(bào)發(fā)布等，對(duì)養(yǎng)殖業(yè)疫情、本地環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋與發(fā)布。生產(chǎn)者主動(dòng)上報(bào)異常狀況，專家經(jīng)過整體分析確定是否為擴(kuò)散型疫情，并向同類型用戶發(fā)出針對(duì)性強(qiáng)的預(yù)警信息。疫情上報(bào)分為報(bào)警閥值設(shè)定、報(bào)警方式、報(bào)警人群設(shè)定。遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)分為診斷、疫情公布、遠(yuǎn)程視頻協(xié)助等功能，為用戶提供智能診斷。對(duì)于無法與專家進(jìn)行視頻的用戶，可以向安徽省農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)提交自己的實(shí)際問題，有專家系統(tǒng)生成報(bào)告單，以郵件的形式發(fā)送到用戶郵箱。疫情公布模塊中，專家根據(jù)實(shí)際情況和科學(xué)判斷，對(duì)于確實(shí)有疫情的，應(yīng)第一時(shí)間通報(bào)。

4.2 設(shè)施蔬菜精細(xì)化種植管理示范系統(tǒng) 系統(tǒng)含有傳感器采集，自動(dòng)控制，視頻監(jiān)測(cè)、環(huán)境控制、系統(tǒng)報(bào)警及智能決策等模塊，具體的系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖2所示。

該控制系統(tǒng)的主要功能有：（1）展現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，形成圖表及報(bào)表。（2）實(shí)時(shí)展示視頻信息，通過臺(tái)操作、抓拍、錄相等手段準(zhǔn)確了解生產(chǎn)環(huán)節(jié)。（3）提供遠(yuǎn)程專家診斷服務(wù)，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，通過圖像、文字等形式，上傳專家系統(tǒng)，專家及時(shí)解答。（4）開展遠(yuǎn)程教育。通過圖文和視頻的方式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)雙向的在線農(nóng)業(yè)技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)及答疑、農(nóng)技咨詢服務(wù)、開展生產(chǎn)指導(dǎo)、病蟲害診斷。（5）進(jìn)行生產(chǎn)管理開展。生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要包含設(shè)施大棚生產(chǎn)管理、水產(chǎn)生產(chǎn)管理、生豬生產(chǎn)管理等系統(tǒng)，通過智能手機(jī)或其他智能終端能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、管理、控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。從懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)云平臺(tái)掃描手機(jī)APP二維碼，下載安裝手機(jī)安卓版APP，通過手機(jī)客戶端的應(yīng)用系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)查看示范點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況，設(shè)施花卉的連棟溫室可打開自動(dòng)卷棚和自動(dòng)噴水，實(shí)行溫濕度控制。

5 問題與建議

雖然目前懷寧縣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用取得了一定的成效，但仍存在著不少問題。例如：（1）管理人員以農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員為主，缺少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件開發(fā)與應(yīng)用方面的專業(yè)技術(shù)人才;（2）示范點(diǎn)配套設(shè)施不完善，集成加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、遮陰/保溫內(nèi)簾幕系統(tǒng)、外遮陰系統(tǒng)、高壓噴霧降溫系統(tǒng)、濕簾一風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、補(bǔ)充光照系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)、自動(dòng)增氧系統(tǒng)、飼料自動(dòng)投喂系統(tǒng)等方面比較薄弱;（3）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器和感知探頭使用幾年后，靈敏度降低，需要后期的更換維修費(fèi)用投入，而企業(yè)后期往往疏于管理，導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)作用受到限制。因此，今后要繼續(xù)完善示范點(diǎn)各項(xiàng)自動(dòng)化設(shè)備及技術(shù)建設(shè)，通過云平臺(tái)及時(shí)、全面地了解全縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，同時(shí)積極引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才，加大專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)力度，提高應(yīng)用人員的實(shí)際操作能力，大力提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用效果。

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（責(zé)編：張宏民）