吳思佳

（濰坊學(xué)院，山東 泰安 271411）

習(xí)近平總書記指出，要推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展，把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向，推動(dòng)制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革縱深推進(jìn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速向農(nóng)業(yè)農(nóng)村廣泛滲透，為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化帶來重大機(jī)遇?！爸悄苻r(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目搭建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)控制平臺(tái)，通過智能溫室環(huán)境控制系統(tǒng)、智能物聯(lián)網(wǎng)灌溉系統(tǒng)和生產(chǎn)可視化系統(tǒng)，結(jié)合商業(yè)電子商務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品一鍵物流配送。

1 研究目的

通過生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、經(jīng)營環(huán)節(jié)的差異化和服務(wù)環(huán)節(jié)的綜合信息服務(wù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化，消除傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的弊端，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色化、精細(xì)化、高效化發(fā)展，提高耕作效率，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，保障農(nóng)業(yè)資源得到充分利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 研究內(nèi)容

隨著國家對“三農(nóng)”工作的日益重視，以及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展和電商業(yè)務(wù)的迅猛崛起，為滿足農(nóng)戶對農(nóng)田智能化管理的需求及消費(fèi)者的購買需求，本研究創(chuàng)建了“智能農(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目。該項(xiàng)目具有以下特點(diǎn)：

1）積極整合技術(shù)，充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3S 技術(shù)、無線通信技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)影像診斷、實(shí)時(shí)監(jiān)控、災(zāi)害預(yù)警等智能化管理。

2）由單一農(nóng)戶種植逐步轉(zhuǎn)化為農(nóng)場化種植，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度規(guī)?；?、集約化、產(chǎn)業(yè)化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的抵御能力，將弱勢的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝У默F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。

3）將電子商務(wù)業(yè)務(wù)融入平臺(tái)，建立生產(chǎn)者和消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享的合作模式，為生產(chǎn)者提供多元化的銷售渠道，為消費(fèi)者提供綠色有機(jī)食品。

4）實(shí)現(xiàn)從農(nóng)村到城市、從土地到餐桌的直接對接，建立“品牌+標(biāo)準(zhǔn)+規(guī)?！钡慕?jīng)營體制和新型的“產(chǎn)+運(yùn)+銷”一體化機(jī)制，完善“企業(yè)+園區(qū)+市場”的組織形態(tài)。

3 行業(yè)分析

3.1 市場規(guī)模

智慧農(nóng)業(yè)對于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的打造至關(guān)重要，智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用將成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021 年我國智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模約為685 億元，2022 年我國智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模約為743 億元，預(yù)計(jì)2027年將會(huì)達(dá)到1 214億元。

3.2 行業(yè)特征

對比智慧農(nóng)業(yè)的基本特征和服務(wù)模式，我國智慧農(nóng)業(yè)可以分為創(chuàng)新型智慧農(nóng)業(yè)、創(chuàng)投型智慧農(nóng)業(yè)、媒體型智慧農(nóng)業(yè)、產(chǎn)業(yè)型智慧農(nóng)業(yè)和服務(wù)型智慧農(nóng)業(yè)。由于智慧農(nóng)業(yè)還處于起步階段，服務(wù)和運(yùn)營模式還沒有完全形成[1-5]。一旦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的政策支持和大額投資從該領(lǐng)域消散，投資回報(bào)和創(chuàng)業(yè)目標(biāo)將成為行業(yè)討論的核心議題。同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)服務(wù)將回歸核心業(yè)務(wù)，如何依靠自身運(yùn)營能力實(shí)現(xiàn)行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，也成為智慧農(nóng)業(yè)行業(yè)發(fā)展亟需考慮的問題。在上述諸類型的智慧農(nóng)業(yè)中，產(chǎn)業(yè)型智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為智慧農(nóng)業(yè)開發(fā)的主要方向之一，主要以企業(yè)為主導(dǎo)，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營與企業(yè)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，具有較大的商業(yè)可行性。

4 項(xiàng)目簡介

4.1 項(xiàng)目概述

1）項(xiàng)目以智慧生產(chǎn)為核心，依托精細(xì)化、智能化、集約化、科學(xué)化生產(chǎn)促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各種多源遙感設(shè)備、智能視頻監(jiān)控設(shè)備以及智能報(bào)警系統(tǒng)相結(jié)合，對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境和生長條件進(jìn)行監(jiān)測，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、水、肥、藥、食品科學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程管理，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。

2）利用大數(shù)據(jù)分析、農(nóng)業(yè)物流管理技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)，根據(jù)具體的需求信息、物流信息和農(nóng)產(chǎn)品生長信息，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能決策系統(tǒng)中確定具體的采集時(shí)間、采集數(shù)量、物流情況和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格。

3）依據(jù)電子商務(wù)系統(tǒng)的客戶訂單，符合成熟度要求的農(nóng)產(chǎn)品可以根據(jù)與消費(fèi)者的距離實(shí)時(shí)采收和冷藏，最大限度地減少從生產(chǎn)地到消費(fèi)者手中的損失，保證農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度。

4.2 項(xiàng)目特色

1）產(chǎn)量映射是一種農(nóng)業(yè)技術(shù)，它依靠機(jī)器學(xué)習(xí)算法在大規(guī)模數(shù)據(jù)集中尋找相應(yīng)模式，并實(shí)時(shí)了解不同模式間的正交性，為作物生產(chǎn)規(guī)劃帶來無法衡量的重大價(jià)值。在植物生長周期開始之前，預(yù)估田地的潛在產(chǎn)量已成為可能。通過結(jié)合使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，基于三維地圖分析以及來自傳感器的社會(huì)狀況數(shù)據(jù)和來自無人機(jī)的土壤顏色數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)專業(yè)人員能夠預(yù)測特定作物的潛在土壤產(chǎn)量[6-7]。無人機(jī)完成一系列飛行后，會(huì)獲取到最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)集。在監(jiān)督與無監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法的加持下，農(nóng)業(yè)專業(yè)人員得以確定如何使田地產(chǎn)量最大化。

2）通過無人機(jī)的實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)和視覺分析數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的。智能傳感器和無人機(jī)收集到特定肥料、灌溉方法和病蟲害防治處理如何提高作物產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，并將所獲數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)視頻資料相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)專家提供了之前無法獲得的全新數(shù)據(jù)集。該項(xiàng)目平臺(tái)結(jié)合了來自傳感器的數(shù)據(jù)，如濕度、肥料和天然養(yǎng)分水平，以分析每種作物的生長模式。機(jī)器學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)整合大型數(shù)據(jù)集，并提供基于約束條件的建議，以提高作物的產(chǎn)量。

3）根據(jù)農(nóng)作物單產(chǎn)率確定總產(chǎn)量對制定農(nóng)作物的定價(jià)策略至關(guān)重要。對作物產(chǎn)量和質(zhì)量水平的準(zhǔn)確了解有助于農(nóng)業(yè)專業(yè)人員預(yù)測產(chǎn)量，并幫助農(nóng)業(yè)公司、合作社和農(nóng)民更好地對農(nóng)產(chǎn)品定價(jià)[8]。生產(chǎn)者由此綜合考慮便可以確定相關(guān)作物的價(jià)格曲線，如無彈性、單一彈性和高彈性，同時(shí)考慮到作物的整體需求，并確定定價(jià)策略。僅憑此項(xiàng)數(shù)據(jù)，就可以為農(nóng)業(yè)企業(yè)每年節(jié)省數(shù)以萬計(jì)的收入損失。

4）人工智能可幫助農(nóng)民找到灌溉系統(tǒng)中的滲漏點(diǎn)，確定如何優(yōu)化灌溉系統(tǒng)和調(diào)整灌溉頻率，并優(yōu)化可生物降解農(nóng)藥的組合，將優(yōu)化后可生物降解農(nóng)藥的組合應(yīng)用于僅限需要進(jìn)行處理的田間地頭。能否高效利用水資源，可能影響一個(gè)農(nóng)場或農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的盈利能力。線性編程可以用來快速計(jì)算出在給定的田地或作物中實(shí)現(xiàn)理想產(chǎn)量所需的最佳水量，監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)算法則可以確保田地與農(nóng)作物獲得足夠的水分以提高作物產(chǎn)量，同時(shí)避免過多浪費(fèi)這種寶貴的資源。通過將智能傳感器與無人機(jī)提供的視覺數(shù)據(jù)相結(jié)合，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用可以早期預(yù)測和識(shí)別害蟲的發(fā)生，并確定種植區(qū)最容易發(fā)生害蟲的地區(qū)。利用監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)算法，農(nóng)業(yè)專業(yè)人員可以確定威脅和感染健康植物的害蟲的最佳殺蟲劑組合。

5）消除農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中可追溯性或跟蹤的許多障礙，使更新鮮、更安全的農(nóng)作物能夠交付市場。一個(gè)管理良好的可追溯系統(tǒng)可以通過提高整個(gè)供應(yīng)鏈的可見性和控制力來有效地減少庫存[9]?，F(xiàn)代追蹤系統(tǒng)允許在集裝箱層面進(jìn)行細(xì)致記錄，區(qū)分進(jìn)貨的貨物及其相關(guān)物品，并使用傳感器提供關(guān)于每批貨物狀態(tài)的更詳細(xì)信息[10]。

4.3 創(chuàng)新點(diǎn)

1）引入第三方付費(fèi)概念，改變了IT 行業(yè)的傳統(tǒng)商業(yè)模式——用戶付費(fèi)，為農(nóng)村信息系統(tǒng)的發(fā)展開辟了新途徑。

2）本項(xiàng)目的“智慧農(nóng)業(yè)”相關(guān)產(chǎn)品均基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)O2O 商業(yè)模式。農(nóng)村農(nóng)民是該平臺(tái)的主要用戶，但就目前而言，對于大多數(shù)暫時(shí)無法承受軟硬件投入的農(nóng)戶來說，公司提供完全免費(fèi)的服務(wù)。

3）根據(jù)用戶實(shí)際情況，提供三個(gè)層次的服務(wù)，即免費(fèi)模式、訂閱模式和許可模式，從而實(shí)現(xiàn)提高市場占有率的目標(biāo)。

4）在市場占有率逐步提升的基礎(chǔ)上，再向上下游雙向擴(kuò)展到第三方付費(fèi)的廣告概式與消費(fèi)者訂單傭金模式，最終形成一個(gè)“幫助他人致富，實(shí)現(xiàn)自身成長”的內(nèi)部系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“雙贏”。

4.4 市場預(yù)測

1）農(nóng)戶。大部分耕種地區(qū)仍以人力為主，生產(chǎn)工具和管理方式較為傳統(tǒng)，農(nóng)田易受自然災(zāi)害影響，農(nóng)業(yè)效率低，畝產(chǎn)量往往無法達(dá)到預(yù)期，農(nóng)戶收入要滿足提高生活質(zhì)量的要求存在難度。項(xiàng)目加入現(xiàn)代化技術(shù)成果，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和管理效率大大提高，畝產(chǎn)量得以增加，農(nóng)戶也可以抽出更多時(shí)間從事副業(yè)，用多樣化的方式提高農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益。針對可視化，農(nóng)民可為每位消費(fèi)者訂單選定的作物種類進(jìn)行土地面積劃分和實(shí)時(shí)監(jiān)控，在消費(fèi)者需要觀察作物的不同時(shí)段提供照片和視頻，從而給消費(fèi)者如同家庭后院般的種植體驗(yàn)。此外，農(nóng)民還可為消費(fèi)者安排實(shí)地觀察和成熟季自行采摘的預(yù)約服務(wù)，使農(nóng)業(yè)更貼近于大眾，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的整合發(fā)展。

2）消費(fèi)者。市場蔬果往往出現(xiàn)供不應(yīng)求或供過于求的現(xiàn)象，如供不應(yīng)求時(shí)，少數(shù)農(nóng)戶獲利增加，但大多數(shù)農(nóng)戶仍保持穩(wěn)定收入，甚至因?yàn)橄M(fèi)者在某種蔬果上花費(fèi)較多，而降低其他農(nóng)產(chǎn)品的購買費(fèi)用致其收入降低。項(xiàng)目整合產(chǎn)品的需求，利用大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)處理分析可以進(jìn)一步了解到商品的購買群體、該群體的購買習(xí)慣以及同品類商品中哪些更受消費(fèi)者青睞，鏈接多樣化產(chǎn)區(qū)，并根據(jù)品種、成熟周期和物流條件精準(zhǔn)匹配給對應(yīng)消費(fèi)者，實(shí)現(xiàn)以銷定產(chǎn)，平衡生產(chǎn)與需求。消費(fèi)者是該平臺(tái)的關(guān)鍵資源，是帶動(dòng)平臺(tái)發(fā)展的重要部分?！爸悄苻r(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目為消費(fèi)者提供全面的農(nóng)業(yè)種植作物與對應(yīng)產(chǎn)值，消費(fèi)者可以從種子開始選擇，最終在收獲成熟作物時(shí)一并支付貨款。消費(fèi)者可以按照自身需求和能力進(jìn)行土地的預(yù)約與承包，進(jìn)行所需作物的種植，還可以向農(nóng)民預(yù)約，通過照片、視頻或?qū)嵉赜^察等方式觀測農(nóng)作物生長狀況，進(jìn)一步提高消費(fèi)者對食品安全的信心。

3）物流。農(nóng)戶與消費(fèi)者信息交互不及時(shí)，農(nóng)戶收獲通常為線下批發(fā)，多次銷售再售賣給消費(fèi)者，價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于初始批發(fā)價(jià)格且質(zhì)量無法保證。項(xiàng)目在消費(fèi)者和農(nóng)戶之間建立直銷渠道，既能增加農(nóng)戶收益，又能降低消費(fèi)者的購買成本，很大程度上保證了農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度。“智能農(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈锪靼l(fā)展規(guī)模，一方面選擇依托當(dāng)?shù)氐奈锪髌髽I(yè)、社區(qū)服務(wù)中心或者社區(qū)便利店，設(shè)置配送網(wǎng)點(diǎn)；另一方面直接配備平臺(tái)自身的物流，消費(fèi)者預(yù)約時(shí)間送貨上門，或消費(fèi)者選擇線下自行采摘，平臺(tái)提供專門接送服務(wù)，為消費(fèi)者提供快捷的運(yùn)輸服務(wù)，提高配送效率，減少保質(zhì)期較短的農(nóng)產(chǎn)品所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

4）食品安全。農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)可幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品種養(yǎng)、生產(chǎn)、銷售、物流等環(huán)節(jié)的整個(gè)生命周期的監(jiān)管，通過互聯(lián)網(wǎng)、電話、短信等途徑把這些信息實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給消費(fèi)者，理論上做到對食品從農(nóng)田到餐桌全過程的全知曉?！爸悄苻r(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目不僅促進(jìn)資源優(yōu)化，提高土地利用效率，還可推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)，進(jìn)一步促進(jìn)消費(fèi)規(guī)模和農(nóng)業(yè)的多方位發(fā)展，使得消費(fèi)者的市場信息與農(nóng)民的農(nóng)業(yè)信息相結(jié)合，為地方農(nóng)業(yè)提供新型的致富之路，促進(jìn)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，更好地連接城市人員與農(nóng)業(yè)自然的聯(lián)系，給予人們在現(xiàn)代高生活壓力下精神上的慰藉與滿足，也為食品安全與消費(fèi)者的消費(fèi)安全作出了重要貢獻(xiàn)，為人們提供高質(zhì)量生活。

5 結(jié)語

智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，是智慧農(nóng)業(yè)真正推動(dòng)消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要舉措，為智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了眾多新模式和新業(yè)態(tài)，使智慧農(nóng)業(yè)找到了新的突破口和新的盈利點(diǎn)，建立新的商業(yè)模式，提高盈利能力。智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要一定的推動(dòng)力，而這種推動(dòng)力是由商業(yè)創(chuàng)新和信息化提供的?！爸悄苻r(nóng)業(yè)云”項(xiàng)目將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)和電商業(yè)務(wù)進(jìn)行組合，通過一個(gè)完整的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶物聯(lián)網(wǎng)管控農(nóng)田和消費(fèi)者訂購雙重功能，既滿足農(nóng)戶足不出戶就可以管理耕地的要求，也保障消費(fèi)者對綠色有機(jī)蔬果新鮮度等的需求，應(yīng)用前景廣闊。