未来农业在创新物联网

现在，古老的农业又到了变革前夜，这一次的“搅局者”是信息技术――传感器、物联网、云计算、大数据以及互联网，其不但颠覆了日出而作日落而息地手工劳作方式，也打破了粗放式的传统生产模式转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化，农业生产因此获得了类工业的产业属性。而互联网电子商务及现代物流的横空出世，使得整个产业链各要素激烈碰撞、重组，线上线下的耦合度空前提高，这极大地拓展了未来农业经营模式的想象空间。随之而来的，各方新势力正源源不断地投身农业，希望能用自己的力量改造农业，在这一次的变革浪潮中捕捉到商机。北京天安农业总经理刘雁飞的观点非常有代表性：“ICT技术已经全方位渗透到了农业全产业链的所有环节，旧有的农业模式正在被颠覆。”　　
精准农业位于呼伦贝尔草原深处的呼伦贝尔农垦集团农场有22个农场，600多万亩农田，共计好几万个地块。规模化、集约化的农场正在实施精准农业。精准农业概念最早由美国提出，它的目的是以较少的投入达到同等收入或更高收入，并改善环境，高效利用各类资源，取得经济效益和环境效益。　　
对于大量地处偏远地区、人口稀少、人才资源稀缺的大农场，如何实现现代化的精准农业？过去，农垦集团很难找到人，搭建和维护实现精准农业所需的IT决策系统，也很难及时找到农学专家来指导交流。现在，云服务改变了一切。　　
几年前，国家农业信息化工程技术研究中心开始建立农业云服务平台。全国各地的农田数据，像温湿度、作物参数、遥感影像，还有土肥工作站定期采集、化验的土壤参数，农产品贸易价格……都源源不断地经过网络流入这个农业云服务平台；这些数据再结合农业专家研究的各种专业模型和算法，就能为全国各地的农场提供全方位的精准农业决策服务。　　
通过“水肥一体化系统”，全国农场一年减少了几百万吨化肥的使用。“中国目前是全球最大的化肥消费国，虽然我们水稻、小麦、玉米的单产比发达国家还高，但代价是，同等产出的粮食所用的化肥，是发达国家的3到4倍甚至更多。”盲目施肥的后果是作物根本无法吸收，不仅浪费，还污染地下水和土壤。现在，云服务下的精准施肥正在扭转这样的局面。　　
而通过“精准灌溉系统”，农场不过度抽取地下水，防止呼伦贝尔草原沙漠化；通过病虫害预警系统，农场可以在局部爆发病虫害时及时反应，进行精准施药决策。在过去没有精准施药时，“农用飞机飞过去，哗哗哗，一路上几万亩农田就被施药了”。现在的精准施药可以区分田块来施药，避免过度施药、污染和浪费，也提高了食品安全。　　
物联网同样是实施精准农业的重要技术。我国重要的粮食主产地东北，是应用大型农机装备的主要区域。由于耕地面积广大，农场的生产经营与“一亩三分地”式的小农作业完全不同。　　
比如土地平整和起垄作业，一方面对拖拉机手的技术和经验提出了很高的要求，因为这直接决定了作业质量如直线度、平整度；另一方面由于作业过程中需要注意力高度集中，造成劳动强度很大，非常需要拖拉机在作业过程中减少人为操作。　　
因此科研人员想到给拖拉机安装传感器、激光仪、导航设备等，赋予拖拉机“智慧”，使得拖拉机在导航状态下自动走直；利用激光发收设备结合传感器精确完成土地平整作业。　　
除了生产作业之外，农场的管理同样需要借助物联网。红星农场属于国营农场，行使国家土地管理职能。农场把土地承租给农户，机车由农户自己购买，农场实行统一管理，每辆机车在农场有编制。农场根据农户的作业量进行结算。　　
以往每年耕种时节，是由农机统计员手工统计每个农户的工作量，但因为耕种面积大，往往一块地有3～5台机车作业，有的车干得多，有的车干得少，统计员就偷懒取平均数，农户吃大锅饭。　　
因此，为了能准确获取每个农户每天的工作量，农场和国家农业智能装备工程技术研究中心合作，给每台机车上安装一个传感器和gps定位，传感器能实时获取机车作业数据并传送到机载终端，终端把数据发送到农场的系统平台。　　
这样一套系统，一方面能让农场管理者实时了解机车的田间位置、作业轨迹、农户的作业量，系统自动生成日、月、年报表，给核算提供支持；另一方面由于机载终端可以自动生成作业报表，农户自己也可以很清楚地知道每天干了多少活，产生了多少效益。   
利用物联网等技术使农田与农机网络化、为农场主提供决策支持是未来智能农业的发展趋势。未来不管是火星上的探测车、空中的飞机还是田间的农机，都需要具备一些基本能力――物联网中每一个终端设备都需要网络互连性、可管理性和安全性。追溯是种管理思想　　
不过，传统农业正因为IT信息技术而发生巨大改变，“农产品安全溯源管理”是农业物联网的重要组成部分。全程可追溯系统从选育、种植开始，到采摘、筛选、品控再到物流、终端等产业链，每个环节都进行有效的运营和管控。消费者只需要扫描包装盒上的二维码，全程可追溯系统的界面马上出现。这个界面包含五个模块：生产基地、加工工厂、监测信息、物流运输及销售信息。消费者可以看到农产品的生产流通环节的信息，信息细致到了土壤和水的检测、农残指标，还有加工工厂具体的地址、生产人员等。所有这些信息由强大的后台系统支撑，涵盖了生命周期的所有环节，包括灌溉、修建、授粉、降雨量等。   
据悉，全程可追溯系统中的土壤和水分采集器，每50亩为单位安装一个采集器，万亩地需要200个采集器。但如何管理及维护最终还得靠人。万亩农地不仅面积庞大，地势和气候条件也相当复杂，作业条件枯燥、艰苦，这就需要实际操作人员要有非常强的责任心，而且必须要有检查的方法，保证他们认真履行职责。只有管理到位了，才能够优化技术。　　
所以，农业现代化的过程很重要的一点就是思维现代化，全程可追溯系统改变的也将是传统农业的思维方式，目的是培养从业人员在生产流通等各个环节标准化和流程化等习惯。农业逐步走向智能化、信息化、集约化、精准化是一个漫长的过程，却也是最终的走向。托普仪器，始终致力于农业信息化的发展，为信息化农业建设添砖加瓦。