農業物聯網,即通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變數參與到自動控制中的物聯網。可以為溫室精準調控提供科學依據,達到增產、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。
大棚控制系統中,運用物聯網系統的溫度感測器、濕度感測器、PH值感測器、光照度感測器、CO2感測器等設備,檢測環境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養分、CO2濃度等物理量參數,保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境。遠程控制的實現使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環境進行監測控制。採用無線網路來測量獲得作物生長的最佳條件。
農業物聯網一般套用是將大量的感測器節點構成監控網路, 通過各種感測器採集信息, 以幫助農民及時發現問題, 並且準確地確定發生問題的位置, 這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴於孤立機械的生產模式轉向以信息和軟體為中心的生產模式,從而大量使用各種自動化、智慧型化、遠程控制的生產設備。
基本介紹
- 軟體名稱:農業物聯網
- 軟體平台:以農業物聯網為基礎,為農產品生產提供監控
- 軟體版本:計算機、網際網路與移動通信網
- 更新時間:從1999年
- 英文名:Internet of agriculture(IOA)
基本介紹
原理
步驟
優勢
物聯套用
實時監測功能
遠程控制功能
查詢功能
警告功能
工作方案
一、實施農業物聯網區域試驗工程具有重要意義
當前,我國農業現代化進程明顯加快,但也面臨著資源、環境與市場的多重約束,保障糧食安全、食品安全、生態安全的壓力依然存在,確保農民穩定增收的任務越來越重。實施區試工程,對於探索農業物聯網理論研究、系統集成、重點領域、發展模式及推進路徑,提高農業物聯網理論及套用水平,促進農業生產方式轉變、農民增收有重要意義。
(一)實施區試工程,有利於把握物聯網等信息技術的特點及在農業領域的套用規律,探索形成農業物聯網發展模式。信息技術是新生事物,是多種學科技術的集成,兼具系統性和整體性。農業是個古老產業,兼具地域性、季節性和多樣性,這就決定了信息技術改造傳統農業的複雜性和艱巨性。實施區試工程,研究物聯網技術在不同產品、不同領域的集成、組裝模式和技術實現路徑,逐步構建農業物聯網套用模式,促進農業物聯網基礎理論研究、適用技術和產品研發,探索構建國家農業物聯網標準框架體系及相關公共服務平台,將為推動農業物聯網產業大發展奠定堅實基礎。
(二)實施區試工程,有利於積累農業物聯網套用經驗,促進農業物聯網科學發展。目前,我國農業物聯網套用尚處於嘗試性起步階段,整體套用水平和建設規模明顯落後於電力、醫療、環保等其它行業。各地農業物聯網套用示範基本呈各自為戰、散兵游勇式發展,點多面廣,嚴重缺乏頂層設計,為示範而示範的現象較普遍,重複投入問題較突出,可持續發展商業模式較少。實施區試工程,有利於逐步理清發展思路、明確發展方向和重點,為全面、整體、系統推進農業物聯網積累經驗。
(三)實施區試工程,有利於調動地方農業部門積極性,整合各方力量共同推進農業物聯網套用。雖然一些地方農業部門發展農業物聯網的積極性較高,但由於缺乏穩定投入,系統推動的後勁明顯不足,一定程度上影響了農業物聯網效果發揮和長遠發展。實施區試工程,不僅有利於調動地方農業部門積極性,更重要的是通過政府工程項目的示範、引導和帶動,能夠促進社會各方資源整合、形成合力,共同推進農業物聯網發展。
二、目標和重點任務
(一)工程目標。開展農業物聯網套用理論研究,探索農業物聯網套用主攻方向、重點領域、發展模式及推進路徑;開展農業物聯網技術研發與系統集成,構建農業物聯網套用技術、標準、政策體系;構建農業物聯網公共服務平台;建立中央與地方、政府與市場、產學研和多部門協同推進的創新機制和可持續發展的商業模式;適時開展成功經驗模式的推廣套用。
(二)總體思路。按照“統一規劃、系統設計、領域側重、統分結合、整體推進、跨越發展”的總體思路組織實施。遵從“先集中規劃後分區試驗,先集中建平台後組裝集成,先試點試驗、積累經驗後推廣套用”的指導思想分步推進實施。在系統規劃設計的同時,支持天津、上海和安徽根據各自經濟、社會及農業發展水平和產業特點,分別以設施農業與水產養殖、農產品質量安全全程監控和農業電子商務推進、大田糧食作物生產監測為重點領域開展試驗示範,力圖探索形成農業物聯網可看、可用、可持續的推廣套用模式,逐步構建農業物聯網理論體系、技術體系、套用體系、標準體系、組織體系、制度體系和政策體系,並在全國範圍內分區分階段推廣套用。
(三)重點任務
一是研究和部署農業物聯網公共服務平台。面向農業物聯網重大行業套用,重點突破多源信息融合、海量信息分散式管理、智慧型信息服務等關鍵技術,構建農業物聯網公共服務平台,開展面向農業資源規劃與管理、生產過程精準管理、農產品質量安全溯源等領域的共性的服務。
二是研究和制定一批農業物聯網套用行業標準。聯合產學研用單位,研究和編制農業領域條形碼(一維碼、二維碼)、電子標籤(RFID)等的使用規範,制修訂一批農業物聯網感測器及感測節點、數據採集、套用軟體接口、服務對象註冊以及面向大田、設施農業、農產品質量安全監管套用等方面標準。
三是中試和熟化一批農業物聯網關鍵技術和裝備。圍繞區域主導產業,重點中試和熟化動植物環境(土壤、水、大氣)、生命信息(生長、發育、營養、病變、脅迫等)感測器,研製成熟度、營養組分、形態、有害物殘留、產品包裝標識等感測器,開展農業物聯網技術和裝備的系統引進和自主研發,加強動植物生長過程數位化監測手段、模型研究,突破農業物聯網的核心技術和關鍵技術。
四是形成一批可推廣的技術套用模式。針對設施農業與水產養殖、農產品質量安全、農業電子商務、大田糧食作物生產等的監測監控,分別研發系列專用感測、傳輸、控制等設備,開發相應的軟體和管理信息系統,從而構建全程技術體系及可持續發展機制。
五是培育農業物聯網產業。按照引進消化吸收再創新的思路,圍繞農業物聯網的感知識別、數據傳輸、數據處理、智慧型控制和信息服務等環節,積極引導和推進農業物聯網設備製造、軟體開發及相關服務,培育一批農業物聯網產業化研究基地、中試基地和生產基地,促進農業物聯網新興產業發展。
六是強化政策措施研究。總結區試工程經驗,研究提出促進農業物聯網套用推廣的政策建議,積極推動相關政策措施出台,營造農業物聯網發展的良好環境。
試驗布局
(一)天津設施農業與水產養殖物聯網試驗區
天津毗鄰北京,經濟和交通條件好,區位優勢明顯。設施農業發達,目前擁有高標準設施農業面積60萬畝,水產養殖面積62萬畝,規模化水產養殖小區55個,蔬菜和水產品自給率高。試驗重點是在現代農業示範基地、龍頭企業、農民專業合作社和水產養殖小區等開展設施農業與水產養殖物聯網技術套用示範,探索不同種類農產品、不同類型農業生產經營主體農業物聯網套用模式;開展農產品批發市場物流信息化管理,探索利用信息技術構建新型農產品流通格局,有效減少交易環節,提高交易效率。
一是設施農業與水產養殖環境信息採集技術產品集成套用。選擇現代農業示範基地、龍頭企業、農民專業合作社和水產養殖小區,探索不同種類農產品、不同類型農業生產經營主體農業物聯網技術套用模式及可持續商業模式。
二是設施農業生命信息感知技術引進與創新。積極引進消化吸收國外先進的作物生命信息感知技術和設備,實現農作物徑流、葉面溫度、蒸騰量等作物關鍵生理生態信息線上獲取,實現即時灌溉決策與線上營養診斷。
三是設施蔬菜病蟲害和水產病害特徵信息提取與預警防控。融合設施環境、視頻、動植物生命感知信息,引進創新設施農業病蟲害和水產主要病害特徵信息提取技術,實現設施農業主要作物的重點病蟲害和水產主要病害信息實時提取與預警、事前防治與控制。
四是探索設施農業物聯網套用平台與服務模式。集成現有農業信息服務系統,構建設施農業物聯網集成套用服務平台,面向農業主管部門、生產基地、農民專業合作社、基層農技人員、農戶等提供多渠道、內容豐富的設施農業與水產養殖物聯網套用服務;總結形成可持續、可推廣的設施農業與水產養殖物聯網套用服務模式。
五是農產品交易流通平台。以天津韓家墅海吉星農產品批發市場為主體,綜合利用物聯網等現代信息技術,開展農產品質量追溯,實現物流、配送、倉儲高效管理,並依託深圳農產品股份有限公司分布在全國的26個農產品批發市場,探索構建“產地裝車、銷地卸車、網上交易撮合、單品種全國互聯互通”的新型農產品流通格局。
(二)上海農產品質量安全監管試驗區
上海是國際化大都市,農產品主要依靠外阜輸入,保證農產品質量安全是一項重大民生工程,探索套用物聯網技術開展農產品質量安全監管試驗,對確保大中城市食品安全具有普遍意義。試驗重點是農產品(水稻、綠葉菜、動物及動物產品)生產加工、冷鏈物流和市場銷售等環節的物聯網技術套用,藉助無線射頻識別技術和條碼技術,搭建農產品監管公共服務平台,實現對農產品生產、流通等環節全過程智慧型化監控,有效追溯農產品生產、運輸、儲存、消費全過程信息。
一是建設農產品安全生產管理物聯網系統。集成無線感測器網路,研究生產環境信息實時線上採集技術,研究生產履歷信息現場快速採集技術,開發農產品安全生產管理物聯網系統,實現產前提示、產中預警和產後反饋。
二是建設農業投入品監管物聯網系統。在農業生產環節,建立水稻、綠葉菜等農產品田間操作電子化檔案,對農業投入品進行規範管理,做到來源清楚,領用清晰,用量明確。
三是農產品冷鏈物流物聯網技術引進與創新。引進、消化國外農業物聯網先進技術,在消化吸收相關技術基礎上,研製集多種感測器、車輛定位、無線傳輸於一體的冷鏈物流過程監測設備,力爭在穩定性、可靠性、低成本和低能耗方面有進展。開發農產品冷鏈物流過程監測與預警系統,實現基於物流過程的實時化監測與智慧型化決策。
四是農產品全程質量安全監管物聯網套用平台構建與服務模式創新。構建農產品質量安全監管綜合資料庫,開發農產品質量安全監管物聯網套用平台,提供從農田到餐桌為主線的物聯網綜合套用服務,實現以追溯為核心的多方式溯源服務。培育農業物聯網套用示範基地、示範企業與工程技術研究中心。積極探索商業化服務模式。
五是農產品電子商務平台套用示範。以農產品電子商務平台建設為突破口,重點支持農產品電子商務與農產品追溯系統的深度融合,加快建設和推廣從農產品生產至終端銷售全程追溯的套用系統,搭建農產品產銷服務信息平台。
(三)安徽大田生產物聯網試驗區
安徽是典型的農業大省,對保障國家糧食安全具有重要意義。試驗以大田作物“四情”(苗情、墒情、病蟲情、災情)監測服務為重點,通過遠程視頻監控與先進感知相結合的農情數據信息實時採集、高效低成本信息傳輸和計算機智慧型決策技術的集成套用,實現大田作物全生育期動態監測預警和生產調度。
一是建設大田作物農情監測系統。基於感測網數據採集,集成開發大田作物農情監測系統,實現對農田生態環境和作物苗情、墒情、病蟲情以及災情的動態高精度監測。
二是建立基於感知數據的大田生產智慧型決策系統。基於信息採集點感知數據,集成農業生產管理知識模型,開發大田生產智慧型決策系統,實現科學施肥、節水灌溉、病蟲害預警防治等生產措施的智慧型化管理。
三是建立基於物聯網的農機作業質量監控與調度指揮系統。在糧食主產區,基於無線感測、定位導航與地理信息技術,開發農機作業質量監控終端與調度指揮系統,實現農機資源管理、田間作業質量監控和跨區調度指揮。
四是構建集成於12316平台的大田生產信息綜合服務平台。以12316平台為基礎,集成現有信息資源和各類專業服務系統,構建大田生產信息綜合服務平台,為農情監測、生產決策、農產品質量安全管理、農機調度、市場監測預警等農業生產經營活動提供全方位的信息服務。
五是大田生產物聯網技術套用示範區建設。在小麥、水稻等主產縣(市、區)建設大田生產物聯網技術套用示範區,開展“四情”監測預警、農業生產管理、農機作業調度等物聯網技術套用示範,探索物聯網在大田作物生產上的技術套用模式和機制。
六是探索農業物聯網套用模式。在設施蔬菜、畜牧、漁業、茶葉、水果等產業,依託國家級、省級現代農業示範區、龍頭企業,省級農民專業合作社示範社和規模種養殖場開展農業物聯網套用試點,探索適合不同種類農產品、不同類型農業生產經營主體的農業物聯網套用模式。
條件保障
(二)明確工作分工。農業部負責組織制定區試工程總體實施方案,統籌推進區試工程,組織專家開展農業物聯網套用理論、標準規範、共性技術和設備研究與熟化工作,構建農業物聯網公共服務平台,開展套用模式及經驗推廣;試點省市領導小組及農業主管部門負責制定本地區實施方案、落實配套經費、推進區試工程及技術成果的示範與推廣、加強資金監管及提高補助資金使用效益等工作。
(三)確保穩定投入。要按區試總體方案安排,建立穩定的投入機制,以確保區試工程整體、穩步推進。農業部負責監督中央補助資金使用。試點省市要按不少於1:1的比例落實配套資金,並制定相應資金管理辦法;注重積極引導有關IT企業和有實力的農業生產經營主體投資參與區試工程,逐步形成多元化投資格局。注重商業模式的培育,探索可持續發展機制。