智慧農(nóng)業(yè)并不是簡單的一根網(wǎng)線，一個APP，而是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的深度結(jié)合。業(yè)內(nèi)人士表示，其中最關(guān)鍵的是傳感器技術(shù)。通過傳感器，可以有效降低人力消耗，更能極大擺脫天氣因素限制。同時，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)化成更科學(xué)，更精確的信息手段和以軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)真正走上智能化、自動化和遠(yuǎn)程控制化的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。

智慧農(nóng)業(yè)在國內(nèi)推廣最基本的運(yùn)作模型，簡單來說，就是通過溫濕度傳感器等傳感設(shè)備，將溫濕度、土壤成分等各種環(huán)境數(shù)據(jù)集成后，接入數(shù)據(jù)庫平臺。平臺經(jīng)比對，確定哪些數(shù)據(jù)、條件需要調(diào)整，隨即激活自動控制系統(tǒng)，或開啟大棚補(bǔ)充光照，或自動噴水、施肥。如此，構(gòu)成一個循環(huán)種植體系。

國內(nèi)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推廣及傳感器技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，在國內(nèi)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)研究方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要針對設(shè)施農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)等精細(xì)化農(nóng)業(yè)進(jìn)行推廣，較適合在高附加值的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用，如花卉、藥材種植、苗種培育等。而像水稻等大田作物，環(huán)境因素復(fù)雜，成本投入大，產(chǎn)出低，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還難以應(yīng)用。以寧波為例，近年來，該市就不少設(shè)施農(nóng)業(yè)基地都陸續(xù)引入一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用信息化控制來提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

大棚智能控制系統(tǒng)后臺監(jiān)控器屏幕

在該市某果蔬實(shí)驗示范場大棚，棚內(nèi)裝有溫濕度傳感器，可與信息采集器相連接。當(dāng)電腦檢測到環(huán)境數(shù)據(jù)變化時，會自動提示啟動噴滴灌設(shè)備，給作物澆水、施肥。據(jù)場長介紹，改造這些智能化大棚，前后花了130多萬元，三年用下來，效果不錯。以往，需要20個人，耗時10小時澆水施肥，現(xiàn)在只要配一兩個人，閘刀一合，四五個小時就搞定。場長算過，該智能化設(shè)施四五年能收回成本，從長遠(yuǎn)看，還算比較劃算。

水產(chǎn)養(yǎng)殖中的傳感器監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備

與此同時，在寧波智慧農(nóng)業(yè)推廣中，也有一些種養(yǎng)殖業(yè)主坦言，大投入不一定就有高產(chǎn)出，用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)著實(shí)不容易。

老黃是寧波一家水產(chǎn)養(yǎng)殖場老板，三年前，他耗資100多萬元，引進(jìn)了一套智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。魚塘水面上放置有信息集成設(shè)備盒，連接監(jiān)測水溫、溶解氧、PH值等傳感器。一旦測得數(shù)據(jù)有異動，老黃在手機(jī)上接到報警信息，可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控增氧機(jī)等設(shè)備，及時處置。

池塘養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)用傳感器

老黃說，這套系統(tǒng)設(shè)計挺完美，但已停用一年多了。其根本原因在于傳感器、控制器耐受不了養(yǎng)殖場高溫高濕，以及海水強(qiáng)腐蝕的嚴(yán)酷環(huán)境，老是壞掉，測得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，加之后續(xù)維護(hù)費(fèi)用高昂，最后不得不棄用。

可以看出，目前，國內(nèi)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)研究上，相關(guān)硬件設(shè)備制造水平還是相對落后。同樣的傳感器，進(jìn)口件能用上三四年，比國產(chǎn)的壽命要高一倍以上。此外，像土壤測試傳感器，真正要做得好，技術(shù)要求非常高，國內(nèi)鮮有拿得出手的，設(shè)備質(zhì)量瓶頸需要盡早突破。另外，價格和維護(hù)成本高，也是物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)落地生根的一道坎。

從傳感器看日本現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的作為

2015年12月，為解決日本務(wù)農(nóng)人口短缺的現(xiàn)實(shí)問題，日本23個都縣市開始陸續(xù)采用了由日本系統(tǒng)整合廠商PSsolutions銷售的一套農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案，稱之為e-kakashi，即電子稻草人解決方案，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。

通過利用LTE通訊技術(shù)，將從農(nóng)地感測裝置蒐集到的溫度、土壤濕度，太陽輻射和二氧化碳排放量等數(shù)據(jù)，來加以分析，協(xié)助農(nóng)民找出適合不同農(nóng)作物栽種的生長環(huán)境，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。目前，這23個都縣市都已開始將這套技術(shù)導(dǎo)入農(nóng)地展開實(shí)驗。

e-kakashi商業(yè)模式示意圖，資料圖

據(jù)悉，e-kakashi的商業(yè)模式創(chuàng)新主要體現(xiàn)在，利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，主要包括提供傳感器等數(shù)據(jù)收集工具，開發(fā)一系列裝載在移動設(shè)備上的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，并讓農(nóng)業(yè)學(xué)習(xí)變得簡單、有趣。

上為網(wǎng)絡(luò)終端，即網(wǎng)關(guān)；下為傳感器節(jié)點(diǎn)，可接入不同傳感器。資料圖

產(chǎn)業(yè)瓶頸在哪里？

“兩年前，我在以色列看到有葉綠素的檢測傳感器。如今我國企業(yè)已開始破題，在包括葉綠素、葉面溫度等生物本體的檢測傳感器開發(fā)上，開始擁有自主知識產(chǎn)權(quán)?！鞭r(nóng)業(yè)部副部長余欣榮說，我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)取得飛速發(fā)展，應(yīng)用范圍日益廣泛。不過，與工業(yè)、商業(yè)等其他領(lǐng)域相比，還處于起步階段，差距明顯。

國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任趙春江說，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模較小，沒有形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)用化產(chǎn)品有待進(jìn)一步加強(qiáng)。具體表現(xiàn)是，產(chǎn)品價格比較高，技術(shù)性能需要提升；動植物本體生命信息的感知需要加強(qiáng)；適合農(nóng)村的高通量、低資費(fèi)通信技術(shù)需要加強(qiáng)；產(chǎn)品量產(chǎn)能力不夠，或者批量生產(chǎn)后，不能馬上賣出去。

資金投入是困擾農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首要問題。在農(nóng)業(yè)整體比較效益低、以小農(nóng)戶分散經(jīng)營為主的情況下，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨資金難題。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副理事長柏斯維認(rèn)為，試點(diǎn)示范并不代表真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還需要時間。農(nóng)業(yè)是弱勢產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)條件可控性差，這決定了物聯(lián)網(wǎng)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用明顯不同于在工業(yè)等領(lǐng)域，導(dǎo)致了其發(fā)展初期受資金制約嚴(yán)重。

一套物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因其核心傳感器的不同、布局規(guī)模不同，價格從一萬元到幾十萬元不等。目前試點(diǎn)區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)項目采用政府補(bǔ)貼、企業(yè)投資的投入辦法，各企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的投入產(chǎn)出比有所不同。顧靖說：“合作社蔬菜大棚物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共投入110萬元，其中政府支持了70萬元，自籌40萬元，預(yù)計一年能把自籌的成本收回?！钡珜ζ髽I(yè)來說，這部分成本還是比較高的。