中国自古以来就是农业大国,传统农业是在自然经济条件下。采用人力、畜力、手工工具、铁器等为主的手工劳动方式,靠世代积累下来的传统经验发展,以自给自足的自然经济居主导地位的农业。是采用历史上沿袭下来的耕作方法和农业技术的农业。传统农业具有低能耗、低污染等特征,在当今时代依然发挥重要作用。
随着科学技术的发展,科技改变了人们的生活,也改变了人们与世界的交流方式。科技技术正在改变着我们这个世界。物联网被称作第三次信息产业革命浪潮,在我国物联网应用涉及九大领域,如智能交通、智能物流、智能农业等。而物联网智能农业的应用将从种植、收割、储存,到交易、配送、上桌可实现全程可追溯。到底农业物联网发展如何,下面先看看农业物联网在国内外的发展现状。
国内外农业物联网发展现状
在农业生态环境监测领域
美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。例如,美国已形成了生态环境信息采集-信息传输处理-信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。
我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统,建立了农业部至各省、重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统,实现对农业环境信息的实时监测。例如我国每年通过农业环境监测网络开展农业环境常规监测工作,获取监测数据10万多个;融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。
在农业生产精细管理领域
美国、澳大利亚、法国、加拿大等一些国家在大田粮食作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制、果园生产不同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水产精细化养殖监测网络和精细养殖等方面应用广泛。例如,2008年,法国建立了较为完备的农业区域监测网络,指导施肥、施药、收获等农业生产过程。荷兰VELOS智能化母猪管理系统在荷兰以及欧美许多国家得到广泛应用,能够实现自动供料、自动管理、自动数据传输和自动报警。泰国初步形成了小规模的水产养殖物联网,解决了RFID技术在水产品领域的应用难题。
我国在涉及田间环境土壤信息获取、联合收获机自动测产、农田作物产量空间差异分布图自动生产和农业机械作业监控等大田粮食作物生产方面;在设施农业环境数据采集、发布,调控等设施农业生产方面;在果园监测、水肥控制、节水灌溉自动化等果园精准管理方面;在养殖环境监控、健康养殖等畜禽水产养殖等方面研发了一批系统,且应用成效显著。例如国家农业信息化工程技术研究中心成功研制了基于GNSS、GIS、GPRS等技术的农业作业机械远程监控调度系统,可优化农机资源分配,避免农机盲目调度。中国农业大学建立了蛋鸡健康养殖网络系统和水产养殖环境智能监控系统。
在农业资源监测和利用领域
美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,并将其结果发送到各级监测站,进入信息融合与决策系统,实现大区域农业的统筹规划。例如,美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络,通过对加州地区的森林资源进行实时监测,为相应部门提高实时的资源利用信息,为统筹管理林业提供支撑。
我国主要将GPS定位技术与传感技术相结合,实现农业资源信息的定位与采集;利用无线传感器网络和移动通信技术,实现农业资源信息的传输;利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。例如杭州电子科技大学学者研究了基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统,该系统实现对湿地全天候的实时监测,具有数据分析与处理,并对污染等突发事件和环境急剧变化所影响的水域的水环境状况实时报警等功能。
在农产品安全溯源领域
国外发达国家在动物个体编号识别、农产品包装标识及农产品物流配送等方面应用广泛。例如加拿大肉牛2001年起使用一维条形码耳标,目前已过渡到使用电子耳标。2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统,利用RFID标签,实现对农产品流通管理和个体识别。
我国开展了以提高农产品和食品安全为目标的溯源技术研究和系统建设,研发了农产品流通体系监管技术。例如北京、上海、南京、四川、广州、天津等地相继采用条码、IC卡、RFID等技术建立了农产品质量安全溯源系统。浙江大学、北京市农业信息中心等单位研究开发了车载端冷链物流信息监测系统。
农业物联网关键技术取得突破
近日,据复旦大学消息,该校信息科学与工程学院院长郑立荣课题组在完成国家“863”项目过程中,突破了农业物联网关键技术,实现了具有自主知识产权、低功耗、智能化、多源感知物联网节点,研制创建了国内首个云平台“智能稻草人”。
据介绍,所谓“智能稻草人”就是通过物联网技术实现对农作物生长环境综合信息进行智能监测,是集农作物种植环境信息数据采集、存储、传输和管理于一体的,无人值守的农业综合信息智能监测系统。目前已在30多家农产品生产企业投入使用。
[pagebreak]农田里施肥喷农药不再需要农民去检查,“智能稻草人”通过对土壤中肥料含量和水含量的分析决定什么时候施肥,还能根据植物的生长情况决定是否需要喷洒农药。每一批农产品生产过程中农药和化肥的使用情况都及时上传到云平台,消费者购买时只需要扫描二维码,就能知道自己手中的农产品生产过程是否安全……
为保障安全,“智能稻草人”可实现手机等查询功能。如果有人想修改其数据,或者随意关闭“智能稻草人”,稻草人都会直接报警。“智能稻草人”收集的所有数据都上传到国家编码中心,现在还和智能包装箱联网,未来不论是从农民散户收来的牛奶还是蔬菜,都可以从包装上看出来。
物联网技术发展突飞猛进助力智能农业发展
物联网在世界范围内的关注度与日俱增,是各国近些年产业政策支持和投入的重点。资本市场作为市场经济体系中的重要组成部分,将为物联网等战略新兴产业的加速发展提供强大的助推力。物联网技术在城市交通监测和管理中的应用将会带来巨大的社会经济效益。物联网技术和资本市场的结合将会产生一个全新的“农超对接”发展模式。
随着物联网技术的风起云涌,将物联网引入有机蔬菜种植领域,物联网农业示范区内数百亩农田是通过设置在田间地头的温湿度、光照、化学等系列作用的传感器,对蔬菜生长全程监控和数据化管理。物联网技术和产业的发展对地方经济社会也会产生巨大的影响。