农业物联网技术与精准农业的发展思路是哪些？

托普农业物联网监测系统为农田信息获取提供了一个崭新的思路。物联网是通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、将传感节点布设于农田等目标区域，网络节点大量实时、精确地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息，这些信息在数据汇聚节点汇集，网络对汇集的数据进行分析，帮助生产者有针对地投放农业生产资料等，从而更好地实现耕地资源的合理高效利用和农业现代化精准管理，推进农业生产的高效管理、提升农业生产效能。应用农业物联网监测系统重要组成的无线传感器网络进行农田土壤墒情信息获取可以满足快速、精确、连续测量的要求。无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术，凭借其低功耗、低成本、高可靠性等特点，已逐渐渗透到农业领域。

“数字农业”是数字经济在农业领域的重要实践。目前,学术界与产业界对数字农业没有形成统一定义。常见称呼包括信息农业、精准农业、“互联网+农业”等。本文所指的数字农业是在农业信息化基础上,强调新一代信息技术在农业产业链各环节的本质作用,它代表了农业产业的新图景。数字农业的实质是用数字技术开展农业生产经营管理,把数字技术运用到农业生产、加工、运输、销售、服务等各个产业链环节当中,通过将现代农业和信息化的深度融合,充分发挥数字技术对促进农业发展的重要效能,不断提高现代农业产业的数字化水平,从而助力乡村战略的实施。
数字农业包含基础层、技术层和应用层三个方面。基础层主要是以硬件为核心,包括农村信息基础设施建设、网络芯片、传感器与中间件的设计与制造,这些是支撑数字农业发展的前提。技术层主要依托基础层的运算平台和数据资源进行识别训练和机器学习建模,以及开发面向不同领域的应用技术。应用层主要是物联网、云计算、大数据等数字技术向农业行业各个领域的渗透应用,从而实现数字技术与农业产业的深度融合。
其中,应用层又包含农业生产智能化、农业经营网络化、农业管理高效化、农业服务便捷化四个维度。农业生产智能化是指利用全面感知、可靠传输、先进处理和智能控制等物联网技术来提升现代农业生产设施装备的数字化和智能化水平,从而更好地发挥农业各项资源的利用效率,提高劳动效率和土地产出水平。农业经营网络化是指利用电子商务提高农业经营的网络化水平,实现农产品流通扁平化、交易公平化、信息透明化,为农产品生产经营主体提供销售、购买和电子支付等服务。
农业管理高效化是指利用云计算和大数据等现代信息技术,推动农业资源管理,丰富农业信息资源,建立质量安全信用体系,加强农业应急指挥,从而解决农业管理高效和透明的问题。农业服务便捷化指的是通过将互联网技术、云计算以及大数据等现代高新技术运用到农业生产和经营活动当中,为其构建出一个可实现实时互动的“扁平化”信息服务平台,从而提高农业服务的灵活性、便捷性。

2016年，“互联网+农业”由资本热捧逐步回归理性，甚至遭遇资本的寒冬。在潮起潮退之间，一些定位清晰的电商平台开始崭露头角。
中国农业正在经历四大变革：土地变革、品种变革、渠道变革、组织变革；通过四大变革，将诞生四大新型农业综合服务体系：新型智慧农业种植体系、互联网新型农业流通体系、新型农业技术服务体系和新型农业科技创新体系。
一、国家”互联网+农业”新政密集出台
2016年1月27日，《关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》即2016年中央一号文件发布。这是中央一号文件连续13年聚焦“三农”。“互联网+”现代农业成为今年一号文件的亮点。2016年国家出台了多项关于互联网+农业的政策，鼓励促进互联网+农业快速发展：1月11日农业部办公厅印发《农业电子商务试点方案》，3月17日商务部等六部门印发《全国电子商务物流发展专项规划》，4月21日国务院办公厅印发《关于深入实施“互联网+流通”行动计划的意见》，4月22日农业部、国家发改委、中央网信办等8部门联合印发《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》，7月4日商务部发布《关于开展2016年电子商务进农村综合示范工作的通知》，8月21日农业部与商务部等19部门联合印发的《关于加快发展农村电子商务的意见》，9月1日农业部正式发布《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》，11月23日国务院印发《“十三五”脱贫改革攻坚规划》。这些政策大力推进了“互联网+”现代农业，应用物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术，也加快了现代化农业发展和互联网与“三农”领域的融合发展，推动农业全产业链改造升级。这些对于互联网+农业发展都是重大利好。
二、“三权分置”为农村土地变革铺平道路
2016年，中央提出了农村土地三权分置。也就是把农村土地的所有权明确归于国家，承包权归于农民，使用权归于种植者。这样的好处是，以后农民往外流转土地，手里还握着承包权，只是把土地的使用权租出去了。
“三权分置”是实践探索的产物，是家庭承包经营制度适应经济社会发展要求而不断变革创新的结果，它孕育于中国国情，着眼于解决现实问题，具有深厚的实践依据、丰富的创新内涵和重大的政策意义。
“三权分置”为土地流转提供了法律基础，从而使规模化的平整土地，大规模机械化作业成为可能，促进农业的产业化发展。
三、新《种子法》为品种变革保驾护航
历经5年调研、修改和审议，《中华人民共和国种子法》2016年1月1日起施行，标志着我国种业进入到新的发展阶段。
与新种子法配套，2016年7月8日农业部下发《农作物种子标签及使用说明管理办法》，于2017年1月1日起施行。在我国境内销售的种子在包装上都要有标签二维码，应当包括生产经营者名称、品种名称、单元识别代码、追溯网址信息，否则不允许销售。
为了满足广大种子企业的迫切需求，有种网推出农作物种子标签二维码平台，完全符合农业部《农作物种子标签及使用说明管理办法》要求，供广大种企免费使用，实现种子标签的制作和管理，为种子建立“电子身份z”。种子购买者可以通过扫描种子包装袋上的二维码快速查询到相关生产信息，准确了解从生产、加工、物流、仓储、销售等全过程的信息，从而实现“全程可追溯”。
四、电商巨头引领农业渠道变革
正大集团、阿里巴巴、蚂蚁金服强强联手 深度助力农村电商
2016年12月28日，正大集团与阿里巴巴集团、蚂蚁金服集团在武汉举行战略合作签约仪式。三方基于良好的信任，着眼各方长远发展战略，强强联合，共同携手，在农牧食品、电子商务、金融服务、农业服务、物流、商业零售及精准扶贫方面达成战略合作关系。三方的合作将充分发挥从农场到餐桌的全产业链示范带动效应，共同推动中国农牧业互联网化的产业升级和高效发展，顺应国家号召，利国、利民、利企业。
京东“3F”战略布局农村市场
京东的农村电商“3F战略”，包括工业品进农村战略，农村金融战略和生鲜电商战略。在“互联网+”和城镇化的大潮下，京东将逐步构建从城市到农村的新型销售网络、提供面向农村的普惠金融服务和建立从农村到城市的农业品直供渠道，通过缩短城市与农村的距离，消除城乡的价格歧视，推进消费的公平透明。未来在惠及城市和农村的生产者和消费者的同时，还能逐步解决农民买好东西难、借款贷款难、农民赚钱难的“农村三难”问题。
苏宁推农村电商“三化、三云、五当”战略
围绕农村市场的发展，苏宁制定了“三化目标”、“三云服务”、“五当模式”为一体的农村电商战略。“三化目标”即“运营产业化、产品品牌化和人才的专业化”;“三云服务”是通过物流云、金融云、数据云向农村市场的广泛渗透;五当模式”即“造富在当地、销售在当地、服务在当地、就业在当地、纳税在当地。”
五、政府社会共同推动农业组织变革
发改委、农业部联合印发农业领域PPP指导意见
2016年12月中旬，国家发展改革委联合农业部发布了《关于推进农业领域政府和社会资本合作的指导意见》，提出大力推进农业领域政府和社会资本合作(简称PPP)，这是农业领域首个PPP指导文件。《意见》明确提出了农业领域PPP的重点领域与路径。在重点领域方面，重点支持社会资本开展高标准农田、种子工程、现代渔港、农产品质量安全检测及追溯体系、动植物保护等农业基础设施建设和公共服务;引导社会资本参与农业废弃物资源化利用、农业面源污染治理、规模化大型沼气、农业资源环境保护与可持续发展等项目;鼓励社会资本参与现代农业示范区、农业物联网与信息化、农产品批发市场、旅游休闲农业发展。
六、顶层设计、民间智慧共促农业繁荣
全国“互联网+”现代农业工作会议在江苏省苏州市召开
2016年9月6日，农业部在江苏省苏州市召开全国“互联网+”现代农业工作会议暨新农民创业创新大会，总结交流各地推进“互联网+”现代农业行动的好做法和好经验，研究部署“十三五”期间“互联网+”现代农业重点工作，为在全社会掀起“互联网+”现代农业建设热潮营造良好氛围。
会议同期还举办了“互联网+”现代农业暨新农民创业创新论坛及分论坛，展览展示“互联网+”现代农业和新农民创业创新成果，发布推介“互联网+”现代农业百佳实践案例和新农民创业创新百佳成果，有种网等一百家农业互联网公司及平台被评选为“互联网+”现代农业百佳实践案例。
第十四届中国国际农产品交易会成功举办，农业电商表现抢眼
2016年10月4日，第十四届中国国际农产品交易会上由农业部和云南省人民政府共同主办的“省部长推介品牌农产品专场”在昆明市举办，来自农业部、各省(区、市)主管农业的20位省部长集中亮相，讲述中国农业品牌故事，联合为我国品牌农产品代言，这是建国以来省长首次站台，宣传农产品。
京东、淘宝、苏宁易购、永辉超市、北京新发地、本来生活、网库集团、有种网、禾中味道等30个来自大型批发市场、零售商超及网络采购平台组成超级买家团齐聚现场。各大公司、平台参会代表变身超级买手，对中意产品快速下单，纳入批发销售采购计划。
七、新型智慧农业种植体系前景广阔
2016年中央一号文件提出，大力推进“互联网+”现代农业，应用物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术，推动农业全产业链改造升级。促进农村电子商务发展，加快实现行政村宽带全覆盖，创新电信普遍服务补偿机制，推进农村互联网提速降费。
农业现代化十三五规划落实14项重大工程 聚焦智慧农业
2016年10月，国务院印发《全国农业现代化规划(2016—2020年)》，从五大领域布局“十三五”期间全国农业现代化发展任务，并具体落实到智慧农业、农村一二三产业融合等14项重大工程。《规划》强调加快实施“互联网+”现代农业行动，力争到2020年农业物联网等信息技术应用比例达到17%、农村互联网普及率达到52%、信息进村入户村级信息服务站覆盖率达到80%。
《规划》提出智慧农业引领等多项重大工程。对大田种植、畜禽养殖、渔业生产等进行物联网改造，建成10个农业物联网应用示范省、100个农业物联网应用示范区、1000个农业物联网应用示范基地。建设村级益农信息社，到2020年基本覆盖所有行政村。建设全球农业数据调查分析系统，改造升级国家农业数据中心。建设基于卫星遥感、航空无人机、田间观测一体化的农业遥感应用与研究中心。
农业部加快推进农产品质量安全追溯体系建设
2016年6月23日，农业部对应用现代信息技术加快推进全国农产品质量安全追溯体系建设提出意见，提出了建立追溯管理运行制度、搭建信息化追溯平台、强化农业部门追溯管理职责、提升智慧监管能力、加强政策扶持等要求。意见指出，目标建立全国统一的追溯管理信息平台、制度规范和技术标准，选择苹果、茶叶、猪肉、生鲜乳、大菱鲆等几类农产品统一开展追溯试点，逐步扩大追溯范围，力争“十三五”末农业产业化国家重点龙头企业、有条件的“菜篮子”产品及“三品一标”规模生产主体率先实现可追溯，品牌影响力逐步扩大，生产经营主体的质量安全意识明显增强，农产品质量安全水平稳步提升。

农产品溯源系统，能记录农产品从种子到长成产品的过程记录，只要拿手机扫描我们系统提供的二维码就能知道产品的所有信息。农业保险，区块链技术可以使农业保险在农业知识产权保护和农业产权交易方面获得提升，极大简化农业保险流程。同时智能合约也会让农业保险赔付更加智能化。实时采集温室内温度、湿度信号及光照等环境参数，自动开启或关闭制定设备。物联网可以根据用户需求，随时对所采集的数据进行处理，为实施农业综合生态信息自动监测。

警告功能。当其中的某个数据超出设定值时，系统将会立即通过物联网系统发送信息警告种植者，提示农户及时采取措施进行补救。农产品标准化生产：通过自主研发或与第三方合作导入，为农作物品类逐步建立起“气候，土壤，农事，生理”四位一体的农业生产与评估模型。大田灌溉，通过对整个种植流程的精细测算，农业物联网技术在大田种植上的应用可以有效节约化肥、水、农药等投入，把各种原料的使用量控制在非常准确的程度。互联网+农业的智慧大棚技术近几年已经有很多企业布局，如京东等。采用互联网监控管理+大棚+无土栽培技术等。培育有机蔬菜，甚至水产养殖。

在世界发达国家正在全面实现农业现代化，发展中国家也逐步地走向农业现代化之际，农业信息化己成为现代农业的标志和关键，它是21世纪我国农业发展的一项重要内容，将成为我国农业现代化的重要支撑。使农民更容易得到自己想要的科技信息，随着计算机在农村的普及，农民可足不出户得到专家技术指导，极大的促进农业的发展，增加农民收入，解决更多人的温饱

农业部市场与经济信息司司长张合成在“农村信息化可持续发展模式研讨及经验交流会”上提出了信息化要为农业和农村经济服务的四大目标，也就是要解决的四个实际问题。一是生产智能化。二是经营网络化。现在的农产品最终价格里农户收益只占14%，目前世界的平均水平大概是30%左右。三是管理高效透明。四是服务便捷灵活。
在物联网促进生产智能化方面，目前，有国家发改委批准的首批国家物联网示范工程智能农业项目，这是从产业的角度解决生产智能化的问题。同时，农业部党组决定在上海、天津、安徽做三个省市的区域物联网试点示范，全领域、全过程来探索农业物联网全覆盖的方法，不是单打独斗，是顶层设计。在经营网络化方面，主要应解决农产品生产出来之后，如何借助于电子商务、利用信息化技术进行全流程设计，以解决“卖难”和增收的问题。 管理的高效透明方面，农业部重点想通过“金农工程”和现有的相关项目来建立六个平台，使中国农业能够在一个平台上运行，从县到中央，农业部部长坐在办公室里可以指挥到田间，指挥到渔船码头、猪圈，从而大大降低管理成本。 服务便捷灵活方面，首先要研究农户到底需要什么服务。虽然现在很多地方开通了免费热线，但农户咨询一个问题得花10来分钟，尽管只是市话，也是不小的开销。农业部正与运营商协商，考虑通过灵活便捷的服务，让农民和城里人一样享受手机套餐。
张合成认为，涉农信息服务内容一定要有针对性。据估算，农民的信息化需求，在生产方面大约占30%，大部分的信息化需求在于使其生活更便利，比如付款、取款、买东西、送东西等等事情。例如，手机充值可以不必跑到乡镇去了。这两个板块加起来是农户的全部需求。农业部有一个“12316热线”（三农热线），几乎覆盖到了全国。他建议大家可以用这条热线。即使是城里人，这条热线也可以为其服务。家里阳台上的花蔫了、动物生病了都可以随时解决。这个热线服务已经覆盖了全国，在任何时间、任何地点都可咨询任何问题。有农民对中央领导这样说：这条线是我们农民和专家的直通线，农民和市场的中继线，农民和政府的连心线。

该建设指南一共布置了4项重点任务，分别是建设农业物联网、农业大数据、农业信息化以及农村电商。这4个建设能够有效的推动乡村事业的发展，让其成为一个标准化、数字化的乡村体系，带动乡村地区农民的经济发展，使我国向全面小康社会正式迈进。

该指南主要就是为了推动乡村事业的发展，进而打造出一个数字化、标准化的乡村领域方面的发展。而由于农村地区有些位置比较偏远，因此在互联网建设以及电商发展等方面都存在着很大的不便性。如果不能有效的解决这些问题，那么想要全面的促进农村地区的进步是非常困难的，因此只有全面打造出大数据、互联网、物联网等信息化方面的结合，偏远地区的农村也可以实现网上购物、网上销售食品。

在物联网的建设上就是要打造出物联网在控制以及感知上的相关标准，以及应用标准上的各项研制以及研发工作和能力。而互联网的推进也可以让农村建立完善的大数据，进而通过大数据的计算让农业方面的自然资源、农作物等等达到标准化、信息化，通过这样的方式对于耕地数据、经营主体、宅基地等都有一个明确的标准。

电商方面的发展也可以带动农村经济的推进，因此还需要大力开展和进行仓储物流模式，使农产品在交易的时候有一个明确的交易、质量认证以及物冷链物流方面的标准。这些模式的推进都可以让农村“十一四五”时期可以达到相应的目标，进而让数字农村有一个良好的发展态势。而且指南的推进可以让这四个重点更加有效的进行下去，不会有相关人员在执行工作的时候出现偷懒的行为，进而做到很好的监督工作。

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