智慧农业(yè)是物联网、移动互(hù)联网、云(yún)计算、大数据(jù)等(děng)现(xiàn)代信息技术发展到(dào)一(yī)定阶段的产物(wù),是现(xiàn)代信息(xī)技术与农业生产、经营、管理和服务全产业链的(de)“生态融(róng)合”和“基因重组”。具体包(bāo)括以下(xià)四方面的内容。
一是(shì)农业(yè)生(shēng)产智能化。主要通过全面感知、可靠传输(shū)、先进处理(lǐ)和智能(néng)控制(zhì)等物联网技术(shù)的运用,来解决(jué)“谁(shuí)来种地(dì)”问题,提高(gāo)土(tǔ)地(dì)产出率、资源利用率和劳动生产率。
二(èr)是农业(yè)经营网(wǎng)络化。主要是通过电子商务等现代信息技术,来解决“农产(chǎn)品买(mǎi)难卖难”问题,通过现代信息技术实(shí)现农产品流(liú)通扁平化(huà)、交易公平化、信(xìn)息透明化(huà),建立最(zuì)快速度、最(zuì)短距离、最少环(huán)节、最低费用的农产品流通(tōng)网络(luò)。
三是农(nóng)业管理(lǐ)数字化。主(zhǔ)要是通过云计算、大(dà)数据等现代信息技术,来解决“农业管理高效(xiào)和(hé)透明”问题,通过现代信息技术推进农业(yè)管理现代化,提(tí)高农业部门的行政效能(néng)。
四是农业服务精准化(huà)。主(zhǔ)要是通过移动互联、云计(jì)算(suàn)、大数据等现代信息技术,来解决“农(nóng)村信息服务最(zuì)后一公里”问(wèn)题(tí),让农民便捷灵活地享(xiǎng)受(shòu)到(dào)需(xū)要的(de)各种生产生活信息服务。
智慧农业面临的机遇
发展智慧农业(yè),是中央(yāng)有关政策的要求,更(gèng)是转变农业发展方(fāng)式的现实需(xū)求,也(yě)是现代信息(xī)技术发展到一定阶段的产(chǎn)物。
一(yī)是(shì)高位拉动。党的十八大做出了(le)“促进工业化(huà)、信(xìn)息(xī)化、城镇化、农业(yè)现代化同步发展”的战略部署(shǔ),在这四(sì)化中,农业现(xiàn)代化是短(duǎn)腿,而农业信息(xī)化是(shì)农业现代化(huà)的(de)关键,对农业(yè)信息(xī)化和智慧(huì)农业(yè)提出了新的更高的要求。李克强总理(lǐ)于2015年(nián)3月5日在政府工作报告中提及要制定“互联网+”行动计划,智慧农业是“互联网(wǎng)+农业”的重要抓手,“互联网+”必将推动智慧农业快速(sù)发展。
二是(shì)现实驱(qū)动(dòng)。当前,我国(guó)农业发(fā)展面临着资源、市场(chǎng)和生(shēng)态多种瓶(píng)颈,迫切需要(yào)利用信息技术对农业生产的各种资源(yuán)要素和生产过程(chéng)进行精细化、智能化控制,对农业行业发(fā)展进行专业(yè)化、科学(xué)化管理,以减少对资源环(huán)境的依赖,突破资源(yuán)、市场和生态环境对(duì)农业产业发展的多重约(yuē)束(shù),从而推动农业产业结构升(shēng)级和生产方式转变(biàn)。
三(sān)是(shì)技术(shù)推动。近年来,世界各国信息技术(shù)发展迅猛,我国信息技术创(chuàng)新和研(yán)发也取得(dé)了长足进步(bù),物联网、移动互联网、云计算、大数(shù)据等现代信息技术的(de)日(rì)渐成熟,使得农业信息(xī)化从单项技术应用转向综合技术(shù)集成、组(zǔ)装和配套应用成为可能。信息(xī)技(jì)术(shù)的不(bú)断进步为(wéi)智慧(huì)农业(yè)的快速发展提供了坚(jiān)实的技(jì)术条件,也带来了难得的发展机遇。
智慧农(nóng)业面临的挑战
尽管我国(guó)智慧农业发展面临着前所未有的(de)机(jī)遇,但也面临着一系列的挑战(zhàn)。以农业物(wù)联网为例,我国农业物(wù)联网处于起步阶段,在技术、应用(yòng)、产业和机(jī)制方面(miàn)还面临着一系列发(fā)展瓶(píng)颈。
一是关键技术和(hé)装备(bèi)匮乏。目(mù)前农业物联(lián)网应用(yòng)多在环境信息感知和数据传输环节,终端的信息处理(lǐ)和智(zhì)能控制应(yīng)用环节较少,尚未形(xíng)成农业物联(lián)网“感知-传输-处理(lǐ)-控制”的应用“闭环”。特别是低成(chéng)本、高可靠的环境信息(xī)传感器(qì),生命信息(xī)感知技术产品,适合农村(cūn)不同地理环境(jìng)的(de)高(gāo)通(tōng)量、低资费的信息通讯技术(shù),支持闭环控制(zhì)应用的终(zhōng)端技术亟(jí)待解决。
二是应用效(xiào)果和效益不佳。农业物联网具有明显的“人-机-物”一体化特征,应用目标是智(zhì)能化的按需控制和(hé)智慧(huì)化的精细管理,这需要农业知识模型特别是各种农业动植物环(huán)境阈值模(mó)型的支(zhī)撑。目前农业物联网数据资源的细分和数据挖(wā)掘尚未有效(xiào)开展(zhǎn),大(dà)田、设(shè)施、畜(chù)禽、水产(chǎn)等(děng)领域的环境与(yǔ)生命体之间的知识模型和实用控制阈值(zhí)库没有(yǒu)建立,计(jì)算(suàn)机分析控制缺乏参(cān)照(zhào),控制的可靠性(xìng)低(dī),农业物联网的优越性没有得到(dào)发挥,应用效益和(hé)效(xiào)果大打折扣。
三是产业发(fā)展滞后。由于农业物联网应用(yòng)模式多(duō)样且规模都较小,大(dà)型IT公司参与积极性不(bú)高(gāo),尤其是缺乏大型的传感(gǎn)器制造商和运营商。目前,我国农业物(wù)联网推广应用多(duō)是高校和(hé)科(kē)研单位承担,农业物联网专用传感、控制设备(bèi)量(liàng)产能力(lì)不强、价格高(gāo)、稳定性差(chà)、运行维护不(bú)及时(shí)等问题较突出,已(yǐ)经成(chéng)为(wéi)农(nóng)业物联网发展(zhǎn)的主要瓶(píng)颈。
四是(shì)可持续运行机制尚未建立。我国农(nóng)业物联网(wǎng)处于起步阶段,应用技(jì)术不成体(tǐ)系(xì),推(tuī)广应用没(méi)有规模化,运行机制不可持续,在很多地方农业物联网应用还在一定程度上存在摆样子、走过场的情形(xíng),真正进入生产(chǎn)经营(yíng)主体(tǐ)管理决策环节(jiē)的(de)应用还不多。迫(pò)切需要(yào)政府加大扶(fú)持(chí)力度和科学引导,建立(lì)并完(wán)善农业物(wù)联网快速发展的政策环境,鼓励消费需求和民营资本进入(rù),形成可持(chí)续发展机制。
智(zhì)慧农(nóng)业发展前景展望
它山(shān)之石,可以攻玉。中国如(rú)何完成(chéng)智(zhì)慧农业(yè)的跨越式发展,可以借鉴国外智(zhì)慧农业发展模式。
一是美(měi)国模式。美国是农业生产智能化和农业服务精准化的典型代表。美(měi)国用直升机进行耕作管理(lǐ)的农(nóng)场占农场总数的20%以上(shàng),很多农(nóng)场实现了精(jīng)准施肥(féi),精准(zhǔn)施药和精准灌溉(gài),同时,美国建立了数据开放制(zhì)度,开放的农(nóng)业数据供专(zhuān)业(yè)公司开发,可为农(nóng)场主(zhǔ)提供精准化、个性化的(de)信(xìn)息服务。
二是(shì)日本(běn)模(mó)式。日(rì)本是农业经营网络(luò)化的典型代(dài)表。日本(běn)“农(nóng)产品中央批发市场联合会”主办的市场销售信息(xī)服务系(xì)统(tǒng)和“日本农协”自主统计发布的各种农产(chǎn)品的生产数量和价格行情预测系统可提供的精(jīng)确的(de)农(nóng)产品市场(chǎng)信息,每一个农户都对国(guó)内市场乃至(zhì)世界市场什么好销、价(jià)格多少、每(měi)种农产品的生产数量了如指掌,并(bìng)可以根据(jù)自己的实际能力确定和(hé)调整自己的生产品种及产量,使生产处于一种情况明确、高度有序的状态。
三(sān)是比利时(shí)模(mó)式。比利时是农业(yè)管理数字(zì)化的(de)典型代表,比利时农业的特点是“生态”,比(bǐ)利时以(yǐ)信息化(huà)为手段对田块施肥量进(jìn)行数(shù)字(zì)化管理,并建(jiàn)立了监管(guǎn)机制,一旦发(fā)现家禽粪便(biàn)等有机肥的(de)使用(yòng)不(bú)符合明确标准,就要进(jìn)行惩罚。
当前(qián),我国智慧(huì)农业的(de)发展正处在起步阶段,未来一(yī)个时期,随着国家“互联网+”行动计划的出台,现代信息技术将(jiāng)快速向农业领域渗透,智慧农业(yè)的发展将进(jìn)入加速期,智慧农业将成为农业现代的制高(gāo)点。展望未(wèi)来(lái),发展智慧农(nóng)业要注意以下几个方面(miàn):
一是抢抓“互联网+”战略机遇。智慧农(nóng)业概(gài)念的提出与我国现代农业发展(zhǎn)的迫切内(nèi)在需求相吻合,既是(shì)历(lì)史机(jī)遇(yù)的巧(qiǎo)合,也是农业发展的必然。智慧农业良好(hǎo)的发展前景,不是概念的炒(chǎo)作,我(wǒ)国目(mù)前农业发展正处于由传统农业向现代农业(yè)转变的拐点上,农业生产智能化、农业经营网络化、农业管理(lǐ)数(shù)字化(huà)、农业(yè)服务精准化是必然发展(zhǎn)趋势。因此,一定(dìng)要牢牢抓住“互(hù)联(lián)网+”战略(luè)机(jī)遇(yù),深(shēn)入推动互联(lián)网和农业(yè)生(shēng)产、经营、管理(lǐ)和服务的融合。
二(èr)是推进智慧农业是一项长(zhǎng)期性的工程。英国演(yǎn)化经济学家卡(kǎ)萝塔(tǎ)·佩蕾丝认为(wéi),每一次大的技术革命都形成了与(yǔ)其相(xiàng)适应的技术-经济范式。这个过程会(huì)经历(lì)两个阶段(duàn):第一阶段是新兴产业的兴起和新基础设施的广泛(fàn)安装;第二个阶段是各(gè)行各业应用的蓬勃发展和收获,每一(yī)个(gè)阶(jiē)段大(dà)概需要(yào)20~30年(nián)的(de)时间。当前互联网进入中国已经有(yǒu)21个年头(tóu),进入农业不过10年左(zuǒ)右,物联网(wǎng)、云计算和(hé)智能终(zhōng)端作(zuò)为(wéi)新基础(chǔ)设(shè)施(shī)的广泛(fàn)安装才刚刚开始,因此,从现在开始大概到2025年(nián)都是智慧农业的(de)培(péi)育阶段,智慧农业(yè)的成熟推进和蓬勃发展大概(gài)还需要20~25年的时间,大概到2050年(nián),智慧农业将完全进入成熟期(qī)。因此,发展智慧农业,要科学谋划(huá),分步推进,切忌好(hǎo)高(gāo)骛远。
三(sān)是当前推进智慧农业需要(yào)政府引导。智慧农业是高新(xīn)技术在农业中的具体应用,具有基础薄弱、一次性(xìng)投入大、受(shòu)益面广和公(gōng)益性强的特点(diǎn)。在当前投(tóu)入产出效益不(bú)高(gāo)、农民收入水平(píng)较低、农(nóng)业信息化市(shì)场化运作还不完善的情况下,需要公益性行业专项支持,建议根据我(wǒ)国现(xiàn)代(dài)农(nóng)业发(fā)展需求,按照“发(fā)展急需、技术成熟、示范效益好”的原(yuán)则,实施一批有重大影响的智慧农业应用示范(fàn)工程(chéng),建设一(yī)批国家级(jí)智慧农业(yè)示范基地,推动智慧农业跨(kuà)越式发展。