引 言

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，它是按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用，其中在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用雖起步晚但發(fā)展快，已逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域中。在傳統(tǒng)農(nóng)耕模式下，農(nóng)作物的生產(chǎn)管理完全依賴人工控制，很難做到精細(xì)栽培。而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使農(nóng)業(yè)種植模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心，大量使用智能化、遠(yuǎn)程控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準(zhǔn)調(diào)控管理，達(dá)到增產(chǎn)增效、改善品質(zhì)、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。南京是江蘇省會城市，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形式主要以高效農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游農(nóng)業(yè)為主。近年來，南京市積極探索農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究，并以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的特色種植基地為試點(diǎn)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展。但在實(shí)際推廣應(yīng)用的過程中，還存在諸多實(shí)際問題承待解決。筆者以市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)框架為前提，介紹了南京農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的不足，并有針對性地提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的對策舉措。

1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指通過感知系統(tǒng)把農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的動(dòng)植物生命體、環(huán)境因素、生產(chǎn)工具等物理部件和各種虛擬“對象”與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息傳輸、交換和通訊，以完成對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對象和過程智能化識別、定位、跟蹤、控制和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在南京現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在南京現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用情況

南京市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)的智能管理中。

從產(chǎn)業(yè)類別來看，目前主要應(yīng)用在設(shè)施蔬菜、精品花卉、高效水產(chǎn)養(yǎng)殖、規(guī)模畜禽養(yǎng)殖等方面。它們自身對環(huán)境要求比較高，需要精確控制。其共同特點(diǎn)是基礎(chǔ)設(shè)施配套較好，整體建設(shè)成型、易管理、易操作。如南京雨發(fā)農(nóng)業(yè)生態(tài)園，該園區(qū)位于浦口區(qū)湯泉街道，以生產(chǎn)高效設(shè)施蔬菜為主。2012年， 園區(qū)開始應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)園區(qū)智能農(nóng)業(yè)共享服務(wù)平臺及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用基地，建成了包括硬件、軟件、服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和安全防護(hù)在內(nèi)的“五大體系”。園區(qū)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的示范應(yīng)用不僅降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用工，同時(shí)還增加了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出，提高了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。又如江蘇明天農(nóng)牧科技有限公司，目前，該公司建設(shè)了設(shè)施蔬菜智能管理和環(huán)境測控系統(tǒng)、基于傳感網(wǎng)技術(shù)的畜牧場的環(huán)境測控系統(tǒng)、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量可追溯系統(tǒng)。目前，全市應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的園區(qū)有16家，占園區(qū)總量的9.4%。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在南京市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用典型

2.2.1 寧禾果蔬合作社應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)精確控制

南京溧水寧禾果蔬農(nóng)民專業(yè)合作社位于溧水區(qū)永陽鎮(zhèn)秋湖村，主要從事蔬菜種植行業(yè)。2015 年，合作社應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了蔬菜生產(chǎn)的精確控制，其成功的關(guān)鍵在于以下三步：

(1) 建立環(huán)境感知系統(tǒng)。合作社在蔬菜大棚里，運(yùn)用溫度、濕度、土壤 pH值、光照和二氧化碳傳感器等設(shè)備建立感知層，獲取作物生長的各類環(huán)境因子信息，實(shí)時(shí)感知生產(chǎn)環(huán)境變化，并通過智能控制系統(tǒng)將獲取的各類數(shù)據(jù)參數(shù)通過終端實(shí)時(shí)顯示或作為變量參與到自動(dòng)控制中，以保證農(nóng)作物始終在良好的、適宜的環(huán)境下生長。

(2) 構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。在連棟大棚內(nèi)，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取作物實(shí)時(shí)生長環(huán)境中的溫濕度、光照強(qiáng)度等信息， 并對每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)測區(qū)域的信息動(dòng)態(tài)顯示，形成整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞，實(shí)現(xiàn)感知層環(huán)境因子的數(shù)據(jù)傳遞。

(3) 安裝輔助決策系統(tǒng)。通過安裝智能控制設(shè)備和閾值設(shè)定建立應(yīng)用層，實(shí)時(shí)監(jiān)控作物灌溉、土壤空氣、環(huán)境狀況、溫度濕度、土壤 pH值等情況，對異常信息進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，并根據(jù)不同的生產(chǎn)過程自動(dòng)調(diào)節(jié)相關(guān)環(huán)境因子，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程進(jìn)行自動(dòng)灌溉、施肥、噴藥、調(diào)溫控光等操作，達(dá)到智能控制的目的。

2.2.2 永鴻巴布洛依托園區(qū)信息管理平臺實(shí)現(xiàn)了科學(xué)管理和節(jié)本增效

六合永鴻巴布洛生態(tài)谷坐落于六合區(qū)竹鎮(zhèn)金磁村，該生態(tài)谷占地 1 萬多畝，包括葡萄園、蔬菜種植、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)田園風(fēng)光、綜合果園區(qū)以及現(xiàn)代養(yǎng)殖五大功能區(qū)。2015 年，園區(qū)與大唐電信合作，利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、軟件信息等技術(shù)，建立起了園區(qū)綜合信息化管理平臺。在種植業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)了溫室智能控制、智能灌溉和精確施肥 ；在養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了智能感知、精細(xì)養(yǎng)殖和遠(yuǎn)程診斷；在農(nóng)產(chǎn)品交易環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了電子交易和質(zhì)量追溯，初步打造了一條基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。目前，園區(qū)內(nèi)連接到監(jiān)控中心總控制室的溫室大棚數(shù)量有 48 個(gè)，每個(gè)大棚內(nèi)均裝有溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤水分及二氧化碳濃度等傳感節(jié)點(diǎn)和視頻探頭， 感知的數(shù)據(jù)和圖像通過無線通信系統(tǒng)接入監(jiān)控中心總控制室， 并顯示在電子大屏上，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、預(yù)警、決策和分析。通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，園區(qū)實(shí)現(xiàn)了管理用工上的精細(xì)化，平均每 20 畝只需要一個(gè)勞動(dòng)力生產(chǎn)管理。

3 當(dāng)前存在的問題

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用，但到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)的核心架構(gòu)、每一層的技術(shù)接口、協(xié)議等方面還沒有一個(gè)統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面，傳感器的標(biāo)準(zhǔn)是否統(tǒng)一、采集的信息是否具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，都將影響到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用成本大，農(nóng)戶難接受

與工業(yè)生產(chǎn)相比，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對來說是一個(gè)低回報(bào)、高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，農(nóng)民的種植效益受市場波動(dòng)影響較大。在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方面，雖減少了成本與農(nóng)業(yè)面源污染，但生產(chǎn)上應(yīng)用該技術(shù)對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的要求較高，整體投入較大，后期維護(hù)成本高，農(nóng)戶很難接受。據(jù)了解，一套智能化灌溉系統(tǒng)和土壤測定系統(tǒng)，平均每畝地的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成本約8 000 元。

3.3 專業(yè)技術(shù)人才匱乏

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)全新技術(shù)，從裝備到應(yīng)用需要大量的技術(shù)人才。一方面需要懂物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)人員，另一方面更需要懂農(nóng)業(yè)專業(yè)知識的復(fù)合性技術(shù)人才。

目前，許多物聯(lián)網(wǎng)示范基地專業(yè)從事農(nóng)業(yè)信息化的技術(shù)人才匱乏，雖然許多高校設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)方面的專業(yè)課程，但培養(yǎng)的人才大都不愿意從事農(nóng)業(yè)方面的服務(wù)。許多農(nóng)業(yè)園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)示范基地由于技術(shù)人才缺乏，無法為農(nóng)戶提供及時(shí)有效的指導(dǎo)服務(wù)，不利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和深度應(yīng)用。

4 對策建議

4.1 加快建立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系

從國家層面，應(yīng)加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制訂工作， 重點(diǎn)包括農(nóng)業(yè)傳感器及標(biāo)識設(shè)備的功能、接口標(biāo)準(zhǔn)，以及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)范等，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。從南京市來看，必須強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮南京特有的科教資源優(yōu)勢，組織科研院所、信息服務(wù)企業(yè)、農(nóng)業(yè)園區(qū)共同參與農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣和應(yīng)用，創(chuàng)建政府主導(dǎo)、政企聯(lián)動(dòng)、市場運(yùn)作、合作共贏的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展模式， 提升全市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平。

4.2 加大投入力度，樹立應(yīng)用典型

目前，南京市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)總體處在農(nóng)業(yè)園區(qū)示范階段， 離全面推廣應(yīng)用還存在一定的差距。建議地方政府及時(shí)出臺扶持農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策，加大對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的項(xiàng)目投入，有效發(fā)揮財(cái)政資金的引導(dǎo)和示范效應(yīng)。鑒于當(dāng)前農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的接受程度不高，應(yīng)根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)、加工、流通、銷售等環(huán)節(jié)特點(diǎn)，分類總結(jié)一些相對簡單實(shí)用、造價(jià)不高的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模本，樹立一批地方農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范典型。通過典型帶動(dòng)，提高農(nóng)民的主觀認(rèn)識，調(diào)動(dòng)農(nóng)戶發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的積極性。

5 結(jié) 語

針對中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)通過政策引進(jìn)人才， 并出臺相關(guān)政策以吸引高校人才進(jìn)駐園區(qū)服務(wù)。并由各個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)推薦選拔，地方政府與院校聯(lián)合辦班，培養(yǎng)復(fù)合型人才，大力促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。