【国外农业物联网发展经验借鉴】 物联网与农业

2015-04-23 国农互联

各国农业物联网发展概况

美国

推进农业数据标准化。从长期来看，农业物联网需要的是可以相互识别的可 *** 作标准，这样不同设备才能在一起工作，否则不同设备传回的信息格式不能兼容。目前AgGateway和OADA正在研究农业数据标准化的问题。AgGateway是一家非营利性的商业联合组织，致力于推进电子商务在农业领域的发展和推动信息通信技术在农业的使用。OADA是一个帮助农民全面、安全获取数据的开放式项目。美国农业与生化工程师协会(ASABE)也在支持建立农业数据标准的工作。

大农场引领农业物联网应用。就农业物联网技术覆盖主体而言，大农场成为美国农业物联网技术的引领者，在农业物联网技术推广中起着示范作用。美国大农场采用物联网设备的数量相对更多，研究显示，美国大农场对技术的采用率高达80%。而对于小农场而言，由于设备的安装和维护成本高，它们使用物联网设备的数量相对较少，不过在大农场的示范作用带动下，也将会有越来越多的小农场采用物联网技术。

信息化基础设施奠定农业物联网发展基础。从美国农业物联网的发展现状来看，其信息化基础设施完备，为美国农业物联网的发展创造了优越的条件。美国政府每年用于农业信息网络建设方面的投资约为15亿美元，已建成世界最大的农业计算机网络系统AGNET，可以为美国农业物联网的发展提供强大的信息资源。同时，美国建立了农业技术信息数据库，如BISIS(生物科学情报社)、CAB(英联邦农业局)、AGRICOLA(美国国家农业数据库)和AGRIS(FAO农业情报体系)等。

日本

政府大力推动农业物联网发展。农业物联网在2004年被列入日本政府计划。当时日本总务省提出U-Japan计划，其核心是力求实现人与人、物与物、人与物之间的相连，在未来形成一个人或物均可互联、无处不在的网络社会，其中就包括农业物联网技术。目前，日本政府不断加强对智慧农业的扶持补助，通过一系列补助措施，到2020年日本农业信息技术化规模将达到580亿至600亿日元，计划在十年内以农业物联网为信息主体源普及农用机器人，预计2020年市场规模将达到50亿日元。

制造商推广农业物联网技术知识。日本农户在最初引进农业物联网时，由于成本过高、技术较难掌控等原因，物联网设备长时间处于停用状态。后来在制造商与当地农协工作人员的帮助下，逐渐接受并理解了物联网技术，比如在家里看看农作物的照片，并对比一下各类数据便可管理偌大的土地，并可较以前减少一半的工作量。

产、官、学协同研发农业物联网技术。近年来，日本农业物联网技术主要由NEC、富士通、日立等大型公司的IT部门牵头研发，并与三井物产等农用品开发商合作。日本非常注重引进和发展符合日本国情的精确农业。目前，日本产、官、学合作进行的农业物联网技术研究主要集中在两个方面:一是精确农业的基础研究，提供农业生产应用的作物生长模型数据库，可用于农业物联网的农业生产指导信息平台。二是精确农业机械的研究，提供农业物联网的智能化 *** 作终端。

英国

政府考核基于物联网的农业信息化。英国政府通过执行欧盟的单一补贴政策，把农业环境保护、农业产出与效益等很好地纳入补贴政策的考核指标，把农业机械的信息化程度作为重要考核指标予以支持，督促农业生产者广泛利用农业物联网，促进信息技术与生物技术等新技术融合，推动开展农业生产，从而推动农业物联网的发展，提高农业生产的智能化、精确化、高效化和自动化水平，实现环境保护、生产发展、效益提高、收入增加、资源节约等多重目标的均衡发展。

政府引导、多元市场主体拉动农业物联网建设。英国发展农业物联网主要依靠市场机制进行推动，政府主要是制定引导政策，采取扶持措施引导农业生产者，电信运营商、IT公司等农业物联网的主要建设者参与农业物联网建设。以政策为指引，以需求为导向，利用市场机制，按照有偿、自愿、效益的原则，鼓励各类市场主体开展信息技术的研发、推广和应用，大大提高了农业物联网技术的实用性、针对性、可持续性，能够较好地满足农业发展的需要。

注重涉农人员信息化水平的提高。英国政府十分重视涉农人员的信息化技能和知识的培训与教育，从上世纪90年代开始实施农村教育信息化计划。政府制定政策，把信息技术课列为全国中小学必修课程，并拟定了具体考核标准，采取了有效措施加强农村信息技术教师队伍建设，建设了各种网络学校和培训中心，开展了适宜于农村地区的各种网络或者视频远程教育，一些地方政府在教育经费的投入中要求不低于6%用作计算机和网络费用，一些农村制定了学生和计算机、图书馆的具体比例等，这些措施有效促进了信息化知识和技术在农村的普及，涉农人员的知识水平得到很大提高，这对农业物联网的发展至关重要。

以色列

以农业产业化、规模化促进农业物联网发展。农用土地有效集中和生产经营组织化是以色列农业物联网发展的基础。以色列945%的土地为国家所有，私人土地仅占55%。农业生产经营主要采取较为独特的集体农场(基布兹)和农业合作社(莫沙夫)两种形式。应运而生的是由多家集体农场和农业合作社联合组建的区域合作组织，它使整个农业生产经营有了较高的组织化程度，这些农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益，对应用农业物联网技术的愿望更加强烈，并且可以为应用农业物联网技术提供必要的资金和技术支撑。

农业科技创新服务体系支撑农业物联网发展。高度发达的农业科技和完善的农业服务体系是以色列农业物联网发展不可比拟的优势。以色列农业增产的96%靠科技，其高度发达和集约化的农业是以强大的农业科研、教育和推广体系作为后盾和支柱的。政府每年用于农业科研与技术推广方面的经费高达数亿美元，占GDP的比例位居世界前列。目前，以色列已建立一整套由政府部门、科研机构和农业合作组织紧密配合的农业研究和推广体系。以色列鼓励科研人员和推广人员结合自身的专业特长，开办或联办私人示范农场、科技型开发企业、推广型的培训示范基地等。

滴灌推动物联网技术的应用。滴灌在一般人印象中，就是布设大量打上微小孔洞管线的一种节水浇灌方式，但以色列人运用物联网技术把它做到了极致。以一个深埋地下的简单喷嘴为例，它凝聚了大量的高科技，它由电脑控制，依据传感器传回的土壤数据，决定何时浇水、浇多还是浇少，通过物联网技术，不仅节约了宝贵的水资源，而且节约了人力成本。铺完管线以后，未来大量农田的灌溉将由少数几个农民通过智能设备来控制。

国外农业物联网发展经验对我国的启示

政府力推农业物联网建设

无论是美国这样的农业强国，还是以色列这样的农业资源匮乏的国家，在他们农业物联网的发展过程中，政府都十分重视农业物联网发展的战略规划、农业物联网技术的研发和农业技术信息数据库的建设，并以此加快农业物联网技术的采纳和应用，从而推动农业现代化进程。因此，我国政府应强化农业物联网发展的顶层设计，促进农业物联网技术的研究开发。此外，政府在推动城镇化发展的同时，大力引导农业生产的产业化也是农业物联网推广应用的重要动力。

以农业信息化基础设施建设为基础

农业信息化基础设施是指农业信息的收集、传输、反馈、检测、控制、存储的载体、执行机构、数据库和管理软件等。例如，农业信息化基础设施的完备为美国农业物联网的发展创造了极其优越的条件，因此，大力促进农村宽带网络建设，建设和完善农业信息化专家系统和管理软件，配置性能完善的控制系统、通信传输、电力供给等信息化元器件，这一系列农业信息化基础设施的建设是我国发展农业物联网的重要基础。

以农业产业化、规模化为动力

从美国、以色列等国家农业物联网发展状况来看，农业产业化、规模化为农业物联网的发展注入了强大动力。农业产业化将变革农业组织管理结构，实现农业组织管理的现代化。专业大户、家庭农场、农业经济合作社和龙头企业等新型农业组织会涌现出来，相比传统分散经营的农户而言，这些新型农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益，对应用信息技术的愿望更加强烈，这些新型农业生产组织必然会推动农业物联网技术的应用。因此，我国应大力推动农业产业化，在农业产业化进程中，龙头企业、专业大户、农业经济合作组织等新型农业组织必将凭借在技术、人才、资金等方面的优势，提高农业物联网的应用水平。

以农业物联网科技创新服务体系建设为保障

日本、以色列等进入农业现代化的国家都拥有高度发达的农业科技创新服务体系。建设农业物联网科技创新服务体系，可以促进农业物联网技术的研发、推广和应用。因此，我国应加大农业物联网科技创新服务体系建设，比如从培养、引进、使用三个环节加强农业物联网人才队伍建设，可以引进海外人才，培养农业物联网研究领域的学科带头人及人才团队，制定高层次创新人才培养计划等。同时，加强农业科技创新与研发平台建设，加快推进以农业物联网研究为立足点的重点实验室等知识创新平台建设; 重点实施科技“110”综合信息服务工程、专家大院工程、企业和农村科技特派员创业工程、科技入户工程四大示范服务与推广工程，强力推进农业物联网技术服务推广体系建设。

加大对涉农人员农业信息科技教育

日本、英国等国家在推进农业物联网发展的过程中，都涉及对相关人员进行农业信息科技方面的教育，这不仅有利于涉农人员事先对农业物联网技术进行评估，提高他们应用先进信息技术的积极性，而且有利于他们在具体应用农业物联网技术时能够得心应手，从而推动农业物联网技术的传播。我国农民数量众多，农村教育水平较低，农民整体文化水平不高，国家即使研发出高科技的农业物联网技术，虽然能够转变农业生产方式，提高农业生产效率，但在落后的农村很难推广应用，我国涉农人员的信息科技水平严重阻碍了农业科技的推广。所以，我国要通过农村信息服务站、“阳光培训”工程、专题培训班、网络学校、远程教育等多种方式，开展多层次、全方位的农民信息化知识和技能培训，提高涉农人员的信息科技水平，为我国农业物联网的发展提供最基本的保障。

2018年7月2日，国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会，农业农村部副部长屈冬玉介绍深入推进“互联网＋农业”促进农业一二三产业融合发展有关工作情况。屈冬玉表示，作为“互联网＋”行动指导意见的重要组成部分，“互联网＋农业”近年来呈现出良好的发展态势，互联网技术在农业生产中的应用不断深化。 屈冬玉介绍了几个农业转型升级的具体事例：此前，农业农村部组织九省开展农业物联网区域试验，发布了426项节本增效农业物联网产品技术和应用模式；2017年，我国启动实施了数字农业建设试点；2018年，我国成功发射了首颗农业高分卫星；新疆生产建设兵团的棉花大田种植集成应用了物联网技术，综合应用效益每亩增加210元。同时，农业农村电子商务也在快速发展。据悉，农业农村部在14个省市开展了农业电子商务试点，探索鲜活农产品、农业生产资料、休闲农业等电商模式，在428个国家级贫困县开展电商精准扶贫试点。截至2017年底，电子商务进农村综合示范已累计支持了756个县，农村网络零售额达到125万亿元，农产品电商正迈向3000亿元大关，带动就业人数超过2800万人。 此外，有关部门深化实施宽带乡村工程，持续推进农村地区电信普遍服务，农村互联网基础设施条件明显改善。2017年底，全国行政村通宽带的比例达到96%。 “互联网＋”在农村一二三产业融合方面发挥了非常重要的作用。“2017年，我国农产品加工业产值达到22万亿元，休闲农业、乡村旅游营业收入达到7400亿元，各种创意农业、分享农业、众筹农业等新业态、新模式层出不穷，不断挖掘农业的多功能，让农民分享增值的收益，这些都是‘互联网＋’催生出来的。”农业农村部农产品加工局局长宗锦耀在吹风会上表示，下一步，农业农村部要继续实施农村一二三产业融合发展推进行动。 据介绍，未来农业农村部将落实政策引导融合，推动落实财政、金融、税收、科技人才、用地用电等扶持政策落地生效，扶持一批县、乡镇、村，发展农村的融合发展先导区、示范园，培育融合发展的企业主体。此外，还要发展产业支撑融合，围绕现代农业和一二三产业融合发展，鼓励发展种养业、加工流通、休闲旅游、电子商务、健康养老、养生等产业，构建乡村产业体系，促进产业兴旺。

智慧农业主要的特点是以土壤、作物、气象、遥感、物联网等农业数据为基础，以田块为单元，聚焦数字农场和数字果园的现实场景，建设数字农业基础设施。通过数字化产品和技术，全面赋能农业生产性服务组织，打造数字农业服务平台，为种植者实现提质、增产、节本、增效。
目前智慧农业是农业发展的热门，禾大科技，中化农业，大疆，极飞都在致力于数字农业的建设和发展，各种巨头，阿里，京东，碧桂园等也纷纷布局，值得关注。

您好，农业物联网节点节省能量的最主要方式主要有以下几种：
1采用低功耗的硬件设备：采用低功耗的硬件设备可以有效降低节点的能耗，从而节省能源。
2采用节能的通信协议：采用节能的通信协议，可以减少节点的通信能耗，从而节省能源。
3采用节能的软件算法：采用节能的软件算法，可以减少节点的计算能耗，从而节省能源。
4采用节能的网络拓扑：采用节能的网络拓扑，可以减少节点的网络传输能耗，从而节省能源。
5采用节能的电源管理：采用节能的电源管理，可以减少节点的电源能耗，从而节省能源。

“互联网+农业”并非朝夕之功，必须从基础着手，从小处着眼；基层政府也要在公共服务设施中大力宣传和推进互联网化，使农民每时每刻都在接触互联网，熟悉互联网，才能打消农民的顾虑，帮助他们积极地参与到互联网化的过程中来。农业互联网的核心在于：

农业互联网的基础设施设施建设，如物流、计算机网络的覆盖；

要转变人们的思路，进行知识教育，人才培养，让人们接受互联网，并能够实施 *** 作；

在生产方面，互联网+物联网。打造智慧农业，提高农业的自动化水平，通过农业生产环节来治理农业生产相关的环境因素, 通过对农业的生命体本身进行信息搜集处理，实现农业的自动化控制。当前,最重要的是要发展节能、节水、节肥、节药、节劳动力等节本增效的互联网技术，降低生产成本，提高农产品质量。

在农业流通方面，互联网+电子商务。主要是农产品和农业生产资料的电子商务。王小兵强调，农业的电子商务不能简单理解为帮助农民销售农产品，或者购买生产资料，更重要的是要建立以消费为导向的农业产业体系，即要从过去的“以生产为中心，农民生产什么卖什么”，转到“消费者需要什么我们生产什么”的模式上来，从根本上解决未来城市居民的购买问题。

互联网+农业大数据。从管理上提供科学的决策，真正实现靠数据说话，增强政府、企业和生产者决策的科学性。

互联网+农业信息服务。农业部目前正在推进信息进村入户，去年已经在全国10个省、22个县进行了信息农业试点。把农民所需要的公益服务、便民服务、电子商务和腾讯企业服务集于一体，把每个服务站作为一个线上线下结合的关键点来扶持。

物联网在农业领域的应用如下：

目前物联网在农业领域有很多应用，以物联网和现代信息化技术为纽带，通过“建立体系、平台管理”的思路，将农业园区进行统一规划，建立了视频监测系统、物联网监测与控制系统、水肥一体化智能灌溉系统、智慧农业展示系统，分步建设现代化服务体系，打造智慧型现代农业产业链的生态圈。

视频监测系统主要用于大棚内部安防检测，观察作物的生长态势。系统由前端摄像机采集数字图像信号，通过传输系统将信号传输至本地监控中心系统，由该系统进行控制、切换、显示、录像、回放等 *** 作，实现系统的各项功能，同时通过本地广域网线路，中心监测系统可使用电脑或手机进行远程显示、录像和控制远程视频。

物联网监测与控制系统

系统是以物联网为基础，应用农业物联网传感器作为支撑，在农业生产管理过程中，可以进行实时的环境参数采集，将光照、空气温湿度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等采集到数据库，并通过网络将其传输到控制平台。

系统可以根据数据进行智能判断，远程控制温室大棚设备（包括风机、湿帘、滴灌设备等），进而进行环境调控，以“对症下药”的方式，满足温室大棚作物的生长要求，智能温室大棚控制系统在农业生产种植中的应用，正真实现了种植自动化、管理智能化、 *** 作简单化，不仅提升了温室大棚种植技术水平，而且降低了农业生产的成本费用。

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