智慧农业是物联(lián)网(wǎng)、移动互联网、云(yún)计(jì)算、大数(shù)据(jù)等(děng)现代信息(xī)技术发展到一定阶段的产(chǎn)物(wù),是现(xiàn)代信息技术(shù)与农业生(shēng)产、经营(yíng)、管理(lǐ)和服务全产业链的“生态融(róng)合”和“基因重(chóng)组(zǔ)”。具体包括以下四方面的内容。
一是农业生产智能(néng)化(huà)。主要通过全面(miàn)感知、可靠传输、先进处理(lǐ)和(hé)智能控制等物联网技术的运用,来解决“谁来(lái)种(zhǒng)地”问(wèn)题(tí),提高(gāo)土地产出率、资源利用率和(hé)劳动生(shēng)产率。
二是农(nóng)业(yè)经营网络(luò)化(huà)。主要是通过电(diàn)子商务等现代信息技术,来(lái)解决“农产(chǎn)品买(mǎi)难卖(mài)难”问题,通过现(xiàn)代(dài)信息技术实现农产品流通扁平化、交易(yì)公(gōng)平化、信(xìn)息(xī)透明化(huà),建立最快(kuài)速度、最短距离、最少环节、最低(dī)费用的农(nóng)产品流通网络(luò)。
三是(shì)农业(yè)管(guǎn)理数(shù)字(zì)化。主要是(shì)通过云(yún)计算(suàn)、大数据等现代(dài)信息技术,来解(jiě)决(jué)“农(nóng)业(yè)管理高效和透明”问(wèn)题(tí),通过现代信息技术推进农业管理现(xiàn)代化(huà),提高(gāo)农业(yè)部门的(de)行政效(xiào)能。
四是农业服务精(jīng)准化。主要是通过移动互联、云(yún)计算、大数据等现代(dài)信息技(jì)术,来(lái)解决“农村(cūn)信息(xī)服务(wù)最后一公里(lǐ)”问题,让(ràng)农民(mín)便捷灵活地(dì)享受(shòu)到需要的(de)各种(zhǒng)生产(chǎn)生(shēng)活信息服(fú)务(wù)。
智慧农业面临的机遇
发展智慧农业,是中央有关政(zhèng)策(cè)的要求,更是转变农业(yè)发展方式(shì)的现(xiàn)实需求,也是现代信息技术发(fā)展到一定阶段的产物。
一是高位拉动。党的十(shí)八大做出了“促进(jìn)工业化、信息(xī)化(huà)、城(chéng)镇化、农业(yè)现代化同步(bù)发展”的战略部署,在这四(sì)化中,农业现(xiàn)代化是短腿,而农业(yè)信息化是农业现代化的关键,对农业信息化和智(zhì)慧农业提出了新的(de)更高的要求。李克强总理于2015年3月5日在政府工(gōng)作报告中提及要制定“互联网+”行(háng)动计划,智慧农业(yè)是“互联网+农业”的重要抓手(shǒu),“互联网+”必将(jiāng)推动智慧农业快速发展。
二是现实驱动(dòng)。当前,我国农业发展面临(lín)着(zhe)资源(yuán)、市场和生(shēng)态多(duō)种瓶颈,迫(pò)切(qiē)需要利用信息技术对农业生产(chǎn)的各种资源(yuán)要素和生产过(guò)程(chéng)进行精细(xì)化、智能化控制,对农业行业发展(zhǎn)进行专业化、科学化管理(lǐ),以(yǐ)减少对资(zī)源环境的依赖,突破资源、市场(chǎng)和生态环境对农业产业发展的多(duō)重约束,从而推动农业产业结构(gòu)升级和生产方式转变。
三是(shì)技(jì)术推动。近年(nián)来,世(shì)界各国信(xìn)息技术发(fā)展迅猛,我国(guó)信息(xī)技术创新(xīn)和研发也取得(dé)了长足进步,物联网、移动互联网、云计算、大数据(jù)等(děng)现(xiàn)代信息技术的日渐成熟,使得农业信息化从单项技术(shù)应用(yòng)转向综合技术集成、组装和配(pèi)套应用(yòng)成为可能(néng)。信息技术的不断进步为智慧农(nóng)业的(de)快速发(fā)展提供了坚实的技(jì)术(shù)条件(jiàn),也带来了难得的发展(zhǎn)机遇。
智慧(huì)农业(yè)面临的挑战
尽管(guǎn)我国智慧农业发展面临着前所未有的(de)机遇,但也(yě)面临着一系列(liè)的(de)挑(tiāo)战(zhàn)。以(yǐ)农业物联网为例,我国农业物(wù)联网处于起步阶段,在(zài)技术、应用、产(chǎn)业和机制(zhì)方面还面临着一系列发(fā)展瓶颈。
一是关键技术(shù)和装备(bèi)匮乏。目前农业(yè)物联网应用(yòng)多(duō)在环境信息感知和数据传输环节,终(zhōng)端的信息处理(lǐ)和智(zhì)能控制应用环节较少,尚未形(xíng)成农业物联(lián)网“感知-传输-处理-控制”的应(yīng)用“闭环”。特别(bié)是低成(chéng)本、高可(kě)靠的环境(jìng)信息传感器(qì),生命信息感知技术产品,适合农村不同地理环境的高通量、低资费的信息(xī)通讯技(jì)术(shù),支持(chí)闭环控制应用的终端(duān)技术亟待解决(jué)。
二是应(yīng)用效果和效益不佳。农业(yè)物联网具有明显的(de)“人-机-物”一体化特征,应用目标(biāo)是智能化的按需控制和智慧化的精(jīng)细管理,这需要农业知识模型特(tè)别是(shì)各(gè)种农业动植物环(huán)境阈(yù)值模型的(de)支撑。目前农业物联网数据资(zī)源的(de)细分和数据挖(wā)掘尚未有效开展,大田、设施、畜禽、水产等领(lǐng)域的环境与生命体之间的知识模型和实用控制阈(yù)值库没(méi)有建立,计算机分析控制(zhì)缺乏(fá)参照,控制的可靠性低,农业物联网的(de)优(yōu)越性没有得到发挥,应用效益和效果大打折扣。
三是(shì)产业发展滞(zhì)后。由于农业物联网应用(yòng)模式多样且规模都(dōu)较小(xiǎo),大型(xíng)IT公司参与积极性不高(gāo),尤(yóu)其是缺乏大型的传感器制造(zào)商和运营商。目前,我(wǒ)国农业物联(lián)网推广(guǎng)应用多(duō)是高校和科研单位承担,农业物联网专用传感、控制设备量产能(néng)力不(bú)强、价(jià)格高、稳定(dìng)性(xìng)差、运行维(wéi)护(hù)不及时等问题较(jiào)突(tū)出(chū),已经成为农业物联网发展(zhǎn)的主要瓶颈(jǐng)。
四是(shì)可持续(xù)运行机制尚(shàng)未建立。我(wǒ)国农业物联网处于起步阶(jiē)段(duàn),应用(yòng)技术不成体系,推广应(yīng)用没有规模化,运行机制不可持续,在(zài)很多地方农业物(wù)联网(wǎng)应(yīng)用还在一定程(chéng)度上(shàng)存在摆样子、走过场(chǎng)的情形,真正进(jìn)入生产经营(yíng)主体(tǐ)管理决策环节(jiē)的(de)应用还不多。迫切需(xū)要政府加大扶持力度和科学引导,建立并完善农业(yè)物(wù)联网快速发展的政策环境,鼓励消费(fèi)需求和民营资本进入,形(xíng)成(chéng)可持(chí)续发展机制。
智慧(huì)农(nóng)业发(fā)展前景展望
它山之石,可以攻玉。中国如何完成智慧农业的跨越式发展,可以借鉴国外智慧农业发展模式。
一(yī)是美(měi)国模式。美(měi)国(guó)是(shì)农业生(shēng)产(chǎn)智能化和农(nóng)业服务精准化的典型代(dài)表(biǎo)。美国用直升(shēng)机进行耕作管(guǎn)理的(de)农(nóng)场占(zhàn)农场总数(shù)的20%以上,很多农(nóng)场实现了精准施肥(féi),精准施药(yào)和精准灌溉,同时,美国建立了数(shù)据(jù)开放制度,开(kāi)放的农业数据供专业(yè)公(gōng)司(sī)开发,可为农场(chǎng)主提供精准化、个性化的信息服务。
二是日本(běn)模(mó)式。日本是农业经营(yíng)网络化的典型代表。日本“农产品中央批发市场联合会”主办的市场(chǎng)销(xiāo)售信息服(fú)务(wù)系(xì)统和“日本农协”自主统计发(fā)布(bù)的(de)各种农产品的(de)生产数量和价格行情预测系统可提供的(de)精确(què)的农产品市场信(xìn)息,每一个(gè)农户都对国内市(shì)场乃至世(shì)界(jiè)市场什么好销、价格多少、每种农产(chǎn)品的生产数量了如指掌,并可以根据(jù)自己的实际能力确定和调整自己的(de)生产品种及(jí)产(chǎn)量,使生产(chǎn)处于一种情况明确、高度有序的(de)状态。
三是比利时模式。比利时(shí)是农(nóng)业管理(lǐ)数(shù)字化的典型代(dài)表,比利(lì)时农业的特(tè)点是“生态(tài)”,比利时以信息化(huà)为手(shǒu)段对田块(kuài)施(shī)肥量(liàng)进行数字化管理,并建立(lì)了监管机制,一旦发现家禽粪便(biàn)等有机肥的使(shǐ)用不符合明确标准,就要进行惩罚。
当前,我国智慧农业的发展(zhǎn)正处在起(qǐ)步阶段,未来一个(gè)时期,随着国家“互联(lián)网+”行动(dòng)计划的出(chū)台,现代信息技术将快速(sù)向(xiàng)农业领域渗(shèn)透,智慧农(nóng)业的发展将进入加速期(qī),智(zhì)慧农业将成为农业(yè)现代的制高点(diǎn)。展望(wàng)未来,发展智慧农业要注意以下几个方面:
一是抢抓“互(hù)联(lián)网+”战略机遇。智(zhì)慧农业(yè)概念的提出与我国现代农业发展的迫切内在需求相(xiàng)吻合,既是历史机遇的巧(qiǎo)合,也是(shì)农业(yè)发(fā)展的必(bì)然。智慧农业良好的发展前景,不是概念的炒作(zuò),我国目前农业发展正处(chù)于由传统农业向(xiàng)现代农业转变的拐点上,农(nóng)业(yè)生产智能化、农业经营网络化(huà)、农业管理数字化、农(nóng)业(yè)服务精准化是必然发展趋势。因此(cǐ),一定要牢牢抓住“互联(lián)网+”战略机(jī)遇,深入(rù)推动互联网和农业(yè)生产、经营、管理和服务(wù)的融合(hé)。
二是推进智慧农业(yè)是一项长(zhǎng)期性的工程。英国演化经济学家卡(kǎ)萝塔·佩蕾丝认为(wéi),每一(yī)次大的技术革(gé)命都形成了与(yǔ)其相适应的技术-经济范式(shì)。这个过(guò)程会经历两个阶段:第一阶段是新兴产(chǎn)业的兴起和新基础设施的广泛安(ān)装;第二个阶段(duàn)是(shì)各(gè)行各(gè)业应用(yòng)的蓬勃发展(zhǎn)和收(shōu)获,每一个阶段大(dà)概需要20~30年的时间。当前互联网(wǎng)进入中国已(yǐ)经有21个年头,进入农业不过10年左右,物联网、云计算(suàn)和智能终端(duān)作(zuò)为新基础设(shè)施的广(guǎng)泛安装才刚刚(gāng)开(kāi)始,因此(cǐ),从现在开始(shǐ)大概到2025年都是智慧农业的培育阶段,智(zhì)慧农(nóng)业的成熟推进和蓬勃发(fā)展大概还(hái)需(xū)要20~25年的时间,大概到(dào)2050年,智慧农业将完全进入(rù)成熟期。因此,发展智慧农(nóng)业(yè),要科学谋划,分(fèn)步推(tuī)进,切忌好高骛远。
三是当(dāng)前推进(jìn)智慧农业(yè)需要政府引导。智慧农业(yè)是高新(xīn)技术在农业中的具体应用,具有基础薄弱、一次性投入(rù)大、受益面广和公(gōng)益性强的特点。在当前投入产出效(xiào)益(yì)不高(gāo)、农民收入水平较(jiào)低(dī)、农(nóng)业信(xìn)息(xī)化市场(chǎng)化(huà)运作(zuò)还不完善的情况下,需要公益性行业专(zhuān)项支持(chí),建议根(gēn)据我国现(xiàn)代农业(yè)发展(zhǎn)需求,按照“发展急(jí)需、技术成熟、示范效(xiào)益好”的原则,实施(shī)一(yī)批(pī)有重大影响的智(zhì)慧农业应用(yòng)示范工(gōng)程,建(jiàn)设(shè)一(yī)批国家级智慧农(nóng)业(yè)示(shì)范(fàn)基地,推动智(zhì)慧农(nóng)业(yè)跨越式(shì)发展。