农业物联网技术与精准农业的发展思路是哪些?

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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。

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。

3月27日,阳光明媚。上午十时许,在高楼镇高楼村泰香农业公司生产基地里,20多名工人正在整理大棚,为下季栽培做准备。“目前,羊肚菌的春季采摘已经结束。由于公司在大棚中引进了新技术,为羊肚菌的高产优质提供了技术保障。”泰香农业公司技术部负责人文星说。

文星所说的大棚运用的物联网技术,听起来还有些新鲜。它究竟是一个什么的东西,又是如何在农业生产上发挥作用的呢

简单地说,农业物联网就是在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器等设备,检测环境中的温度、湿度、光照等情况,通过各种仪器仪表实时显示并自动控制调节,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。

文星一边介绍,一边带领记者走进了安置着一些设备的大棚,实地了解物联网的运用情况。

“这个叫监测管和喷头,它负责监测大棚里土壤、空气的湿度、温度。”文星指着大棚里的一个圆型设施说,当土壤、空气中的湿度、温度超过农作物的生长需要时,它会将信息反馈到中心控制室,中心控制室经过自动分析后,会将指令发送给大棚中间上空的喷头,喷头会喷出水雾降温或增湿来调节湿度和温度。

记者在采访中了解到,这套设施由卷膜器、监测管、换排气阀、供水泵和中心控制柜构成。喷头负责喷水降温,换排气阀负责抽湿散热,卷膜器负责四周薄膜的升降来调控温度,而这一切,都是根据中心控制柜的智能化仪器仪表发出的指令自动完成。

这套设备总的称为体,是现代信息技术在现代农业上的应用。据了解,该系统工作时可以及时检测到农作物的生长环境,实时采集图像、土壤、气象、温度、光照度等信息,通过高清摄像头等传感器设备传输汇集到云数据平台,再从手机APP上就可以看到农业园的各项关键监测数据。中心控制柜将接收的数据进行自动分析后,随即将发出的指令反馈到设备终端,设备终端会自动启动排湿、降温、散热、喷水、升温等有关功能,把生长环境调控到最佳的程度。

据了解,该基地自建起物联网技术体系后,为羊肚菌提供了最好的生长条件,实现了高产和质优的目标。

“农业物联网改变了过去农民种地凭经验、靠天吃饭的状况,实现了对瓜果蔬菜等作物需要的水、肥和温度、湿度、光照等进行实时定量的智慧把控,可以达到调节农作物生长周期、改善品质、增加产量、提高经济效益的目的。”区蔬菜生产办公室负责人介绍说,物联网设施进入蔬菜行业并成功应用,目前在铜梁区还是第一家。它的引进和成功应用,开启了物联网现代农业技术服务蔬菜生产的先河,值得在有较好条件的农业公司和专业合作社推广。

该负责人还介绍说,当前,引进物联网技术体应该瞄准开发中高端和高产值的农产品,特别适宜在蔬菜、花木、果苗育苗基地应用。值得注意的是,由于投入较大,加之管理的技术要求高,必须配有专业的技术管理人员,才能物尽其用,发挥出好的效果。

发掘科技一家专业的物联网硬件方案公司:发掘科技

90后大学生掘金开启智慧农业

因为梦想和现实总有距离,所以你的“梦想”可以不必过于“现实”。哪怕有人认为你的想法只是“痴人说梦”,你也大可不必放在心上,毕竟超越现实的梦想才值得我们用心去追逐,也才能够真正地发挥出我们的潜能。

章斌:1992年出生,毕业于杭州职业技术学院园艺技术专业,成立了杭州万倍信息科技有限公司,目前任该公司总经理

瓜果蔬菜是不是该“喝”水了施肥、打药如何掌握分寸设施环境因素可控吗如果你要问农民们在传统农业生产中,施肥、浇水、病虫害管理靠什么来掌握,或许你得到的答案非常简单:“感觉+经验”。

从过去农民单纯的经验,过渡到如今运用信息化智能系统来控制农业生产,一位大学生实现了从学生到创业者的华丽转身。在一般人眼里,创业者和老板没有什么区别,但是在90后创业者章斌的口中却得到了这么一句话,“我不是老板,我是现代农民,我要用农业物联网技术改变传统农耕方式”。

从学校到社会,从学生到经理,他创建了杭州万倍信息科技有限公司,目前已经发展到了12名员工、200万注册资金。尽管公司规模还不大,摆在他面前的困难还有很多,但他坚定地认为,创业首先要能吃苦,而且要吃得苦中苦,如果没有百折不挠、坚持不懈、吃苦耐劳的精神,是不可能干成一番事业的。

学生时代“水培种植”的经营经验

让他赢得了创业导师的青睐

大学期间,章斌把大多数时间都花在了各种创业培训、创业实践和创业比赛上。

大一的下半学期,他对水培花卉植物很感兴趣,就以个人的名义向学校租了一块实验用地,专心做起了“水培花农”,把课堂从教室搬到田头。“十几平方米的一块小地,就是我的花卉培育基地,让我尽情地倒腾,放开手脚去实践。”他说,自己坐公交车去石桥路的花卉市场拿种苗,然后剪枝育苗,长到一定程度时就把它放入 玻 璃器皿进行水培。

根据课堂所学,加上去图书馆查阅相关资料,很快,章斌掌握了普通花卉的水培技术,第一次200多盆绿萝在他的精心培育下鲜嫩欲滴。当他把自己的成品展示在宿舍楼下叫卖时,碧绿的颜色搭配精美的 玻 璃器皿,引来学生们纷纷驻足,220盆植物以15元的单价很快被抢购一空,而他投入的成本每盆不到5 元。第一次成功的尝试让他激动不已,于是他用赚来的钱继续引进品种,并叫来几个同学一起合伙干,申请成立了花卉协会,直接从市场拿货,辗转卖给高校的学生和老师,这样的业务,每个月给他们带来几千元的收入。

他的举动引来了一位老师赞许的目光,这位老师就是他现在的导师吕伟德教授。章斌告诉记者,现在公司的骨干成员就是以他为首的大学生创业团队,吕教授就是公司的技术带头人,当年吕教授带领他们一起参加了浙江省高职高专院校“挑战杯”创新创业竞赛,参赛的“农业物联网项目”得到了在场评委和专家的充分肯定,获得特等奖。“我觉得自己很幸运,有一个这么好的团队,还有一名资深的创业导师。”他说。

后来,章斌在“挑战杯”项目的基础上,提出了“智慧农业”的理念,开始规划自己的职业生涯,并参加了第四届浙江省职业生涯规划大赛,获得一等奖、最佳职业规划之星的荣誉称号。

他说,“每一次参赛,都是一次洗礼,让我清晰地看到自己的项目还存在诸多不足,通过评委一次次的问答和交流,也让我更加坚定自己的创业信念。”2012年9月,章斌引入注册资金200万,成立了公司。

点击鼠标打理农田

物联网技术成为种植企业的智慧助手

章斌创立的杭州万倍信息科技有限公司位于于下沙高教园区,专注于园艺信息化技术化领域的研究与开发,专门为园林、园艺、现代农业等行业提供产品和系统解决方案。短短半年,他的公司已经为多家农业企业搭建了农业物联网项目平台,其它农资公司闻讯后,也纷纷向他伸出了 橄 榄枝。

目前,公司与省内5家大型企业达成合作协议,共建农业互联网试验基地,成为省内农业信息化建设一支新秀,公司成立9个月时间,章斌就通过设备安装、技术转让和出售知识产权软件等合作方式,盈利数十万,让公司的经营步入正轨。在章斌的带领下,公司申请授权实用新型专利6项、著作权登记5项,公司在软件产品开发应用、农业物联网技术等方面保持强劲的发展势头,国内共有13所中职、高职院校选用他们开发的软件产品。

走进公司,映入记者眼帘的是两台大屏幕液晶显示器,通过农业物联网技术,我们在屏幕上可以清晰地看到建德一家农业合作社大棚苗圃的全景,另一个屏幕上不断闪动着数字、曲线和图表,工作间里的技术人员正在实时记录,将数据汇总入库。

谈到自己努力经营的事业,章斌言语中透露着自豪感。他说,农业物联网技术,是当前农业领域比较先进的技术之一,去年,他的公司就给余杭一家农业科技企业装上了农业物联网技术平台,给大棚装上了“千里眼”,实现了对植物生长环境的远程控制,成为了国内首家水培植物农业物联网示范基地。

他拿出手机,给我们现场演示农业物联网的 *** 作系统。在他登录管理平台后,记者发现,距离公司几十公里外的种植大棚全景就显示在手机屏幕上,通过简单的 *** 作,安装在大棚顶端的喷雾器根据远程发射的指令开始工作了。他说:“这个系统最突出的特点就是智能化,所有大棚内的环境因子都可以自动检测,传输到平台上,实现智能化管理”。

章斌又指着一个盒子介绍说,这是无线传感器,负责采集温室内土壤的温湿度、空气的温湿度和光照强度。传感器每隔30分钟将采集数据通过无线网络传送到监控室,实时反映温室内植物生长环境的变化,技术员足不出户就能及时、准确掌握设施内的环境情况。除了传感器,温室内还增加了二氧化碳浓度监测设备,并且安装了IP网络对讲系统,对讲系统与中控系统连接, *** 作员与温室工作人员直接交流,实现“无缝隙”对接。

在某农业合作社3000平方米左右的种植大棚里,记者看到,一米多高的地方装上了感应装置,地面上铺着黑色地膜,地膜下隐隐露出滴灌管,井然有序的农业生产,却看不到工作人员的身影。章斌说,有了农业物联网技术,种植大棚的整个生产过程都靠信息化智能监控系统,当然不用那么多人了,你只要用手机或者电脑登录管理系统,即使远在千里之外,也可以实时看到棚内的温度、光照、作物生长情况,对大棚内的水阀、排风扇、卷帘门进行开关控制。


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