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农业物联网应用推广难在哪?

  【智慧城市】物联网应用规模化发展如何突破现有农业生产经营模式的制约?物联网应用推广如何越过成本关?物联网技术产品尚不成熟,该如何改进?
  
  2009年以来,在国家政策积极鼓励和财政资金大力支持下物联网发展掀起高潮。从中央到地方,从城市到农村,物联网在工业、农业、交通、物流、城市管理、环境保护、公共安全、医疗、家居等各个领域都开展了应用示范。物联网应用在部分地区或部分领域取得了瞩目的成绩,在一定程度上提高了生产或生活效率,改善了生产或生活质量。但事实上物联网应用推广还存在不少共性问题以及与领域属性相关的个性问题。
  
  农业物联网面临巨大需求
  
  我国虽是农业大国,但农业生产方式落后,生产力水平低下,科技含量不高,而且近年来又出现农田环境污染等新问题,已威胁到粮食安全。目前提倡的现代农业精细化生产与物联网技术结合有着巨大的市场需求空间,希望借助物联网技术,加快转变农业发展方式,推进农业科技进步和创新,提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率。经过梳理,农业生产领域的物联网应用主要包括三个方面:
  
  农业资源和生态环境监测。实现对资源与环境的实时监测、科学调配、统一管理。一是通过集成各种传感器技术,对农用地类型、等级质量指标以及农业水资源水文与水质等关键指标进行自动监测,实现农用地和水资源数量、等级、质量一体化的快速监测与管理。二是通过集成各类生态环境感知技术,对农业生态环境污染、农业面源污染和对危害农作物生长的空气污染指标实现动态监测,保护农业生态环境。
  
  精细农业生产管理。一是实现粮食作物精耕细作,包括远程病虫害诊断、远程精准施肥、精准灌溉、精准施药、智能测产、农机智能指挥调度、农资物流智能配送等。二是实现畜禽水产健康养殖,包括自动饲喂、自动管理、自动监控,优化饲料转换率,完善良种繁育体系,提高养殖产品质量安全水平以及疾病防治能力。三是实现精细设施农业,实现设施环境精确监控,提高产量和品质、降低生产成本。四是实现果园精细化管理,实现水、肥、药的精量控制和病虫危害行为的预防,提高果品品质和产量。
  
  农产品质量安全溯源。通过对农畜产品(如肉、禽、蔬菜、奶制品、海鲜等)进行标识,实现从生产、加工、运输到销售等全流程的可追溯、数据共享与透明管理,保障质量安全,扩大农产品销售。
  
  除用于农业生产领域以外,物联网技术还与新农村建设的基础设施、生态环境、文化生活、社会保障各个方面的需求相结合,如通过加强对农村基础设施如道路、水电、广播、通信等配套设施的监控提高农民生活质量,通过加强对农民居住生态环境的监控,对山体滑坡、泥石流等自然灾害做到提前预警,保障农民生命财产安全,从而使广大农民群众和城市居民一样享受科技进步带来的生活便利。
  
  应用推广遭遇三大障碍
  
  近年来,农业生产领域物联网应用实践主要集中在设施农业生产环境监控、土壤墒情监测、农产品质量溯源以及粮食储运等环节,应用开展得有声有色,不过实施过程也暴露出农业领域物联网应用推广存在的三方面问题:
  
  ——现有农业生产经营模式制约物联网应用规模化发展。目前,我国农业基本是包干到户、分散经营的小农经济,不适合物联网应用的大规模推广。个体农户要部署诸如土壤养分检测和配方施肥的应用只能自购设备,这样单体使用的方式,成本高,风险大,效益也不明显。目前,设施农业发展得较有起色,也是由于大棚或果园的小范围和可控性,易于管理,且能够在成本和效益之间找到平衡。然而真正的农业生产应用应该是面向大面积的室外田地而非大棚,而室外大田缺乏统一的大面积的规划和管理,这种生产经营方式是阻碍农业物联网应用大范围推广的根本问题。
  
  ——物联网应用基础设施建设成本较高造成应用推广困难。物联网应用首先要部署传感器,农用传感器多为土壤监测、水质监测等化学类传感器,而传感器成本较高则是难以突破的瓶颈。如测温度、湿度、二氧化碳浓度的传感器价格昂贵,后期维护成本又高,而农作物利润率普遍较低,因此物联网应用部署投入产出比不高,使得农民部署意愿不强。所以物联网应用对普通农作物目前还不适用,只能用于对成本不敏感的农作物,如稀有花卉、水果、药材等的种植。
  
  ——物联网技术产品尚不成熟,设备性能远远低于应用预期。和环保等其他行业应用领域一样,传感器的可靠性、稳定性、精准度等性能指标不能满足应用需求,产品总体质量水平亟待提升。如土壤墒情监测传感器、二氧化碳浓度的传感器、叶表面分析仪等技术和设备还不成熟,且设备需要长期暴露在农田自然环境之下,经受烈日狂风暴雨,经常出现故障,严重影响使用。部分用户的口碑显示,同类传感器设备,国外进口产品三年才需要进行维护,而国内产品三个月即需要维护,性能差距较大。虽然国内产品价格上占优势,但由于严重影响应用实施的效果,极大地挫伤了用户使用的积极性。用于生猪溯源的耳标掉标率高,且RFID受湿度影响识读距离不稳定,且经常误读。此外,产品(包括软件)在易操作性方面也有待提高。
  
  多管齐下解开应用症结
  
  针对目前存在的农业生产分散经营的现况,建议在推广农业生产物联网应用时一要寻找能够进行大面积土地经营管理的农庄集体经济体实施,二是以行政村或乡镇为单位组织散户共同实施物联网应用工程,对设备和解决方案实现统一采购和集约部署,以增强信心、减低成本、分化风险、提升效益。
  
  针对物联网相关技术产品不成熟、传感器产品性能差且成本高等问题,建议解决方案提供厂家与农户业主之间建立密切的合作关系,在实施过程中需求与产品功能、性能不断磨合,通过及时反馈产品的性能缺陷,使厂商能够及时改进优化产品和解决方案,不断提升技术水平、产品质量。同时,商业模式也可以开拓创新,如采取以租代建、购买服务的方式,减低风险和部署成本。为了调动农民积极性,可采取前期免费部署应用方案,后期赚取农产品质量和产量明显提升后增收利润的部分分成作为厂商收入的商业模式,进行应用的推广实施。

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