农业物联网技术应用及创新发展策略

王美琳

摘要：农业是物联网技术应用需求最为急切、难度最大、集成性最明显的领域，是物联网应用的重点领域之一。本文介绍了农业物联网技术的应用现状、存在的问题以及创新发展策略，深入分析并提出农业物联网技术未来发展的创新点和发展策略。本文旨在为中国农业物联网技术的可持续发展提供技术参考。

关键词：农业;物联网技术;创新发展;策略

随着我国“四化同步”发展战略的推动，农业物联网技术的积极发展促进了农业信息化和现代化的相互融合。目前农业物联网技术越来越得到国家的重视;黑龙江、北京、安徽等地都开展了一系列的农业物联网应用示范工程，国家发改委、农业部等政府部门在设施种植、设施养殖、大田作物、农产品物流追溯、农机监控等领域，逐步呈现农业物联网技术软硬件产品和应用典型，积极推动了现代农业的发展。

在整个物联网发展中，农业物联网技术是其中最为重要的一部分，受到世界各国关注，相关调查研究也相继开展，笔者从农业物联网技术的研究应用现状、存在的问题方面进行分析探讨，并找出农业物联网技术的创新发展策略。

一、农业物联网技术的发展现状及存在问题

物联网技术在农业领域的应用十分广泛，技术研发、体系标准和产业应用等研究也逐渐开展，不断深入形成比较系统的农业物联网应用体系[1]。例如，美国大农场作为农业物联网技术的领军人物，通过发达的农业网络技术体系基本形成全网化的精准农业模式，比如一些变量施肥喷药、杂草自动识别技术、大型喷灌机技术的控制已经做到规模化、產业化应用[2]。美国开始使用GPS系统、CORS基站、RTK等高新技术，让谷物收割机、喷雾机和播种机等设备实现自动驾驶、精密播种、农药喷施导航的目标，尤其在圆形喷灌不能达到的农田四角区域，安装RTK接收机可以让喷灌机精确设定最外一节管道的收回和打开的时机，扫过之前不能接触的区域，有效提高土地利用率。

农业物联网技术通过这些高新技术的应用逐渐推动发展，15%的美国农户已经使用了带有GPS系统的农业机械设备。除此之外，美国农场采用传感器、红外摄像头等设备实时监控害虫的密度，一旦害虫的密度超过警戒密度时就会发出警报声，同时在农田的另一个装置喷洒信息素，这些信息素干扰昆虫的交配，实现智能监控病虫害的目标。

我国安徽省早在2013年被列为农业物联网试验区工程之一，在近几年相关政策的推动下，安徽省政府不断扩大农业物联网的应用领域，从大田作物监测扩展到大棚作物和养殖业、农机调配、食品追溯等领域。但是安徽省农业物联网技术的应用也存在着一些问题。例如，在技术层面，滞后的技术标准体系导致农业物联网技术的标准出现不统一的现象，现有的物联网行业标准与市场应用的结合不太紧密，从而限制了农业物联网技术的进一步推广。另外在管理层面，由于产业链的某些环节的管理缺失，造成农业物联网技术缺乏产业链上的衔接，不利于农业物联网经济模式的进一步扩大，长期处于分散经营的层面。

二、农业物联网技术的创新发展策略

在未来几年内，中国农业物联网技术发展的目标，是保障国家农产品有效供给、质量安全和农民持续增收，坚持改革创新，把农业物联网技术战略产品作研发和产业化示范基地作为突破口，结合企业、高校和科研院校的联合公关能力，提高关键技术研发和产品成熟化的进度，重点掌握应用创新能力，强化现代农业发展的技术支持和示范服务。

（一）加强农业物联网技术规范研究的创新策略

农业物联网技术发展具有区域性、野外资阻抗性等特点，以低成本、可通、可达、可信为目标，深入分析农业物联网技术统一规范，涵盖自组织网络技术规范、有线或者无线统一服务网络、接入规范、感知节点部署规范、传感器节点的地址标识方法，同时也包含数据融合技术规范、网络嵌入式系统构建规范、物联网应用规范、物联网跨层数据访问和交换技术规范等。

（二）加强农业物联网核心关键技术产品研发的创新策略

共性关键技术如农业感知数据标准、农业专用传感器、农业信息化处理、农业智能决策和云服务等，以应用和产业急需为中心，系统集成农业物联网技术在农业资源和生态资源监测、农业精准化作业管理、农产品与食品质量安全管理与溯源的工作，以及开展产业化应用技术研究和环境适应性强、低成本设备研发工作。农业物联网技术的相关基础标准和行业应用标准的深入研究，为新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的发展奠定基础。

（三）加强农业物联网技术集成平台建设的创新策略

农产品“产-检-控”高效智能服务环境在“星-地-网”泛在网络的基础上建立，根据终端簇/服务群模式，对农业资源环境监测、精细化生产、农产品与食品质量安全管理等领域，物联网技术感知节点部署模型进行研究，建立有线/无线服务网络空间、农业信息远程实时报送网关、数据融合框架、农业智能决策系统、物联网自治控制系统以及网络终端系统等，以此构建规模可拓展、网络可复制、网间可互联的农业物联网技术集成平台。

（四）加强农业物联网技术产品设备检测的创新策略

中国农业物联网技术产品市场准入的门槛需要进一步规范，以具有资质和技术实力的高校和科研机构为依据，建立物联网技术产品检测中心，对进入市场的农业物联网技术产品的技术性能、稳定性、准确性、可靠性、环境适应性和电磁兼容性等指标全部进行最权威的技术检测，以保证农业物联网技术产品的质量。农业物联网技术设备的监管和运营维护，进一步保证技术设备的安全运行和最大程度的发挥功效。

（五）加强农业物联网技术应用布局的创新策略

在农业物联网技术需求中，养殖业需求往往高于种植业，设施农业的需求也大于大田种植，这种特征在产品附加值高、见效快、收益好的规模化畜禽养殖、水产养殖、设施农业、种业等四大产业中表现的最为明显[3]。在上述四大产业的优势产区率先推进物联网技术的全程示范，根据农业产业化龙头企业、农民专业合作社、种养大户和家庭农场等新型农业经营主体的应用需求，在目前已经展开的试点应用区域的基础上，合理扩大实施规模对农业物联网技术创新发展起到促进作用。

（六）优化农业物联网技术的相关政策

物联网作为一种高新技术，存在高投入、高风险的问题，面对这一问题，政府和相关部门需要加大资金投资力度，尽快完善并制定农业物联网技术应用发展的政策体系，给予税收的优惠和减免政策，将物联网企业和社会资本领进农业领域。把农业物联网技术产品尽快纳入农机补贴的目录，以产品的不同应用领域和市场成熟度为准制定不同的补贴标准。

总结：我国正走向新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的新时代，信息技术正在为农业经济转型升级发展、产业结构优化调整方面贡献自己的力量。中国战略性新兴产业中的物联网技术结合信息技术融合渗透，一同走向应用发展的新阶段。农业系统中部署有感知能力、计算能力、执行能力的各种信息感知设备和信息传输网络，完成在农业系统中人-机-物一体化互联的创新发展，通过更加精细和动态的方式去认知、管理和控制农业中各要素、各过程、各系统，从而提升对农业动植物生命本质的认知能力、农业复杂系统的调控能力、农业突发事件的处理能力。

物联网技术在农业领域中的应用越来越广泛，有助于变革农业生产组织方式，解放生产力，进一步提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率。物联网技术的发展既面临着机遇也带来挑战，在新一轮的科技革命和产业革命的机遇中，我们要把握时机，针对其中的问题和挑战，加快管理技术和应用创新的进程，将物联网技术在农业领域中的应用进一步深化，让农业物联网技术能持续高效的发展。

参考文献：

[1]邓在京.日本精准农业研究与开发现状[J].农机化研究，2004.

[2]张忠德.美、日、韩农业和农村信息化建设的经验及启示[J].科技管理研究，2009.

[3]吴才聪.美行漫记：体验美国精准农业应用[J].卫星应用，2015.