基于物联网的现代农业生产系统的研究

曾佳怡

摘要：在“互联网+”新时代的浪潮下，利用物联网信息技术建设智慧农业是现代农业发展的必经之路。而将现代物联网信息技术应用到现代农业的生产综合管理体系的建设中，可以有效地保障现代农产品生产的质量并提高销售效率。本文通过对江苏省徐州地区现代农业领域物联网信息技术发展的现状与优势的分析，研究并提出了基于物联网的农产品生产综合管理一体化发展的具体策略。

Abstract： The only way which must be passed in modern agriculture is to build intelligent agriculture with Internet of things information technology in the new era of Internet plus. The application of modern Internet of things information technology in the construction of modern agricultural production comprehensive management system can effectively guarantee the quality of modern agricultural production and improve sales efficiency. Based on the analysis of the current situation and advantages of the development of Internet of things information technology in the field of modern agriculture in Xuzhou， Jiangsu Province， this paper studies and puts forward specific strategies for the integrated development of agricultural production and comprehensive management based on the Internet of things.

關键词：江苏省徐州;现代农业;物联网;信息技术应用

Key words： Xuzhou， Jiangsu Province;modern agriculture;Internet of things;application of information technology

中图分类号：TM727.1                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）19-0191-02

0  引言

徐州正处于农业物联网现代化建设蓬勃发展的关键时期，现代物联网信息技术在现代农业社会经济建设、转型升级的发展及现代农业结构的优化调整升级等方面发挥着巨大的作用。物联网信息技术在现代农业物联网领域的广泛应用，将进一步变革现代农业生产的模式和组织管理方式，解放现代农业生产力。

1  农业物联网国内外的技术研究应用现状

1.1 国外现状  据2013年统计，在应用现代物联网关键技术方面，所需要涉及的包含应用层技术的4个关键层次的15个分支中，美国、欧盟、日本等发达国家在现代嵌入式物联网关键技术领域的全球市场份额和占有率已经达到63.0%，并在各类物联网传感器的实际开发和应用中一直位居前方。全球物联网产业规模自2008年起至2018年，这十年间增长了1010亿美元，年均产业复合增速已经高达11.7%。全球物联网相关行业的渗透率在2013年为12%，而在2017年渗透率已经升为29%，提升了一倍多;因此预计到2020年，有超过65%的企业和组织将会应用与现代物联网信息技术有关的产品和方案。

1.1.1 美国  美国政府已将物联网技术的应用上升为国家科技创新发展战略的重点目标之一，把农业发展的重心转向物联网信息技术的教育、研究与技术推广方面。并专门成立了由大学、政府、技术推广部门与农民代表大会组成的美国农业物联网推广技术指导委员会，以有效保障美国农业信息的准确性及物联网相关技术的推广和发展，美国许多大农场对农业信息化和自动化管理技术的应用率已达80%。

1.1.2 欧盟  为了更好地解决农产品的需求增加问题，政府需要寻找一种投入低廉但是产出较高的生产模式。能否充分利用“数字革命”是欧盟的农业政策制定时首先要考虑的问题，在2021-2027年的农业政策讨论会中数字化农业的概念必将成为重点。据欧盟研究得出的《2020年物联网：未来线路图》，预测在2020年可形成连接人、机、物信息一体化的现代泛在信息技术网络。

1.1.3 日本  日本政府为了解决其农业劳动力不足及人口老龄化的问题，投入了巨大的社会资金并出台了相关政策进行扶持，使50%以上的农户选择了直接使用物联网技术，其中日本的现代农业高新科技成果的转化率高达75%以上。近年来，日本政府正在打造基于互联网的农用机器人，预计2020年日本农业机器人的专业技术综合运用率最高可达75%。

1.2 国内现状  我国物联网的市场规模在不断扩大，由2009年的1050亿元，到2019年则达到了16615亿元，年复合增长率高于25%。相关数据显示，2014年我国物联网的市场规模达到了6320亿元人民币，同比增长22.6%;2015年则达到了7500亿元人民币，同比增长29.3%。预计到2020年，中国物联网的市场规模将达到2万亿元人民币。如图1为我国历年物联网市场规模。

1.2.1 农业资源监测和利用领域  我国主要将GPS实时定位技术与生物传感技术相结合，实现了农业作物资源动态信息的收集与实时精确定位。我国综合利用无线生物传感器技术网络和无线移动通信技术网络等先进技术，实现了各种农业作物资源和生产信息的本地实时无线传输;综合利用GIS技术支持，实现了对现有农业和自然资源的有效规划、利用和再管理等。

1.2.2 农业生态环境监测领域  我国近些年自主开发研制了地面遥感技术、高空遥感技术等与监测站结合的新型土壤作物墒情变化监测管理系统，实现了对重点地县农业生产环境的信息实时监测。例如我国每年通过已建立的农业环境监测信息网络开展农业信息实时监测工作，获取了墒情信息监测数据10万多个;目前这套墒情数据监测管理系统已在广州、贵阳、南京等地成功开展。

1.2.3 农业生产精细管理领域  我国在该研究领域主要涉及田间土壤生态环境监测、土壤生态信息的实时获取、联合作物自动实地测产、农田经济作物预测产量及空间差异等方面。而且我国在农业果园的监测、节水精准灌溉管理自动化方面;在养殖产业生态环境的检测监控方面;在畜禽水产等方面都研发了一批系统，且这些系统的应用效果良好。

2  徐州市农业物联网关键技术发展的现状

2.1 徐州农业科技现状  徐州市目前的现代农业物联网技术已经得到大面积的推广应用，其覆盖面积占比在2018年已达30%。而徐州2018年已经基本建设好的益农信息社服务项目总数有2175个，农业综合信息化的综合服务业覆盖率为65%。如表1所示，为徐州已建成的农业高产示范科技园数量。

徐州农业物联网示范科技园的推广，有助于徐州后期进行农业物联网技术的大规模应用。

2.2 徐州农业物联网现状  徐州的现代互联网农业网商技术及信息平台建设也在持续优化，徐州市2018年全年的网络农产品销售收入为60亿元左右，其中网络销售的农产品面积占比达到30%。现代物联网信息技术在徐州农业的应用，取得了良好效果，如表2为2019年徐州市粮食产量的比较。

农业物联网的应用不仅提高了徐州农业资源的利用效率，因为现代物联网信息技术应用到农业生产过程中，可获取墒情、水文等极为精细的对农户有益的农业资源信息;而且降低了徐州的农业生产成本。

3  徐州农业物联网生产系统存在的问题及对策措施

3.1 存在的问题  ①徐州政府对农业应用现代物联网信息技术的支持力度不够。政府对农业物联网的重视不足，相关的人才政策不够完善，财税力度的支持也不够;推广现代农业物联网信息技术的机制也不健全，科研经费投入农业物联网所产生的实际效益不明显;导致农业物联网新技术推广困难。②现代农业物联网知识的推广普及程度低。徐州从事农业的人员整体文化水平不够高，或对农业应用物联网信息技术等方面知识的了解过于浅薄，无法较快吸收运用新的信息技术，因此为徐州的农业物联网化进程带来了较大的阻力。③徐州市农村物流体系不健全。我国在基础设施设备的配置方面长期存在重城市轻农村的状况，使得我国的城乡物流体系差距长期存在，而且差距有越来越大的趋势。在徐州农村的信息化建设方面，设施设备配置落后的情况普遍存在。

3.2 对策及支持措施  ①加强对徐州地区农业物联网的安全监管和信息技术服务质量的保障，加大力度促进RFID数字技术、EPC数字编码等物联网技术在农产品生产销售过程中的推广和应用;并进一步让物联网全球定位系统、红外图像感应器等物联网信息传感技术设备在徐州地区的农产品生产加工过程中得到普遍应用。加强徐州现代农业物联网技术人才队伍的建设，以促进徐州的现代农业物联网的相关技术创新和产业化推广。②加大现代农业物联网技术的宣传力度。1）采取文字宣传形式，如在报刊新闻、理论文章等宣传载体上多发布现代农业物联网的相关信息;2）采取口头宣传形式，如举办座谈会、报告游说会等可让人们能更加深入地了解到现代农业物联网信息技术的活动。③整合物流资源，完善物流体系。在加快基础设施建设的基础上，根据快捷物流的需求，建立适应现代农产品物联网技术发展的电商标准体系。政府要积极支持建设徐州农产品物联网技术电商平台，要重视农村电商服务站点的发展并制定完善的农产品物流标准体系，才能适应物联网时代农产品产销一体化的发展。

4  结论

时代在变化，技术在革新。徐州市现代农业物联网技术的推广应用水平较高、发展较快，但仍有一些相关问题亟待解决。近年来，基于物联网的农业信息技术迅速发展，为了紧跟全球农业信息化发展的步伐，徐州市要更加重视物联网信息技术的发展，将现代物联网信息技术应用到农业的生产综合管理体系的建设中，为建设智慧农业奠定基础。

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