物联网让农业走进智能新时代,键盘侠也能轻松种菜

物联网让农业走进智能新时代,键盘侠也能轻松种菜

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物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。当物联网植入现代农业中,它不仅颠覆了传统农业生产模式,而且大大提升了农产品产量和品质。天津市作为农业部物联网区域试验工程的三个试点省市之一,通过不断探索农业物联网应用新模式,建成了国内首家省级农业物联网平台。蓬勃兴起的农业物联网正在逐渐成为天津现代都市型农业发展的新亮点和增长点。

物联网让农业走进智能新时代

传统农业,浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉。如今,当您走进设施农业生产基地,会看到另一番景象:一系列农作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题,都由信息化智能监控系统实时定量“精确”把关,农民只需在办公室电脑上敲敲键盘,或按按手机发个“指令”,或直接到大棚温室里按个开关,做个选择,就能调动一大批电子机械设施帮其种好菜、养好花。

农业物联网通俗讲,就是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

天津设施农业发达,目前拥有高标准设施农业面积60万亩,水产养殖面积62万亩,规模化水产养殖小区55个。为发展好农业物联网这一新兴事物,列为农业部物联网区域试验工程试点的天津,试验重点是在现代农业示范基地、龙头企业、农民专业合作社和水产养殖小区等开展设施农业与水产养殖物联网技术应用示范,探索不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体农业物联网应用模式;开展农产品批发市场物流信息化管理,探索利用信息技术构建新型农产品流通格局,有效减少交易环节,提高交易效率。

调查显示,这些成果在大田种植、设施大棚、畜禽水产养殖、农产品质量安全监管、农产品电子商务等方面已经显示出重要作用。在设施园艺方面,通过对光、热、水、气、肥等环境因子的实时监控,创造植物生长的最佳环境,设施温室和大棚的产量和效益平均提高10%以上。在畜禽养殖方面,运用自动调控畜舍环境和智能化变量饲养技术,实现养殖环境因子远程调控和预警预报,平均减少劳动用工30%以上,养殖和疫病防控水平显著提高。在水产养殖方面,推广应用以调控水体溶解氧为主要目标的智能控制系统,实现了养殖环境自动调控和水体环境闭环控制,水产品产量和质量明显提高,节本增效10%以上,同时水体环境污染得到有效控制。

市农委有关负责人强调,“伴随信息技术的高速发展,物联网技术和产业异军突起,成为新一轮产业革命的重要发展方向和世界产业格局重构的重要推动力量。加快发展农业物联网,是本市建设现代农业的重要举措,是促进农民增收的重要途径,是提高农村治理水平的重要手段,对于农业发展、农民富裕、农村繁荣具有十分重要的意义。”

种菜养牛都与物联网挂上钩

北国之春农业示范园位于武清区高村镇,占地面积2000亩。作为武清区农业物联网整体推进示范基地,该示范园先期已在八个棚室中安装了采集土壤温湿度、空气温湿度、二氧化碳浓度和光照度6路参数的信息采集设备;自动控制保温被设备、自动控制补光灯设备、自动控制滴灌设备及360度数字高清摄像头。设备安装后可通过设在武清智慧农业信息平台的指挥调度大厅,远程观察棚室内作物的生长状况,实现病虫害的早期预防及专家远程诊断。

在天津梦德集团的奶牛养殖基地里,墙上的大屏幕实时显示着每头奶牛的“档案”,产奶多少、体重是否变化、运动量多少一目了然。负责人于静介绍说:“我们的奶牛养殖生产运用了物联网技术,每头牛的腿上都装有一个脚环,通过它将所有的信息传输到管理系统中,这样能够准确把握奶牛的状况变化,改变了以往靠经验的模式。另外,只要在有互联网的地方,就算是身在大洋彼岸,管理人员都能随时通过平台看到实时监控的数据和画面,很方便。”

北辰区双口镇前堡村建成的物联网智能温室,一改传统果树种植模式,从台湾引进800棵火龙果发展起采摘观光农业。走进智能温室,一座座半人多高、水泥砌筑的火龙果支架格外显眼,每座架子下方都有四棵已经定植好的火龙果秧苗,村民们正忙着松土保墒。记者发现棚顶上有一排太阳能加热设备,墙上还安装了摄像头监控。据正在调试农业物联网控制设备的技术员张长河介绍,在北方实现四季生长全靠这些设备了。“这几个智能温室控制柜能实现大棚全部自动放风、自动关闭、自动加温。而它们又是通过电脑或手机来控制,实现在任何地方操控大棚生产的目标。”

在静海生宝农民合作社的中控室里,节能温室内的情况实时显示在电脑屏幕上,一张张动态曲线图记录着24小时棚内空气温湿度、土壤墒情等信息。一旦有需要,就能自动执行灌溉等操作。该合作社是农业部农业物联网示范点,共有近600个大棚,目前已有近两成用上物联网,今后还将再扩大规模。

据了解,这些农业单位都受益于市农委农业物联网平台。据农业部组织专家评估,天津自主研发搭建的农业物联网平台处于国际先进水平。该平台涵盖了农业生产、市场流通等领域的17个数据库,实现了全市25个基地传感数据的在线采集。“有了这个平台,不到地头,就能掌握全市联网合作社的种养殖情况。”市农委市场信息处信息中心主任官宏义说,“在天津农业物联网平台上,还设置了质量安全追溯平台,不仅可以通过二维码对放心菜基地实现可追溯,还可以通过平台上的视频,实时查看放心菜种植全过程,更透明、更安全,让消费者吃得放心。”

节约增效物联网大有前景

眼下正是草莓上市期,看着大棚里的多功能传感器,静海生宝农民合作社理事长顾靖很是高兴,“蔬菜大棚最费人工,以前一个人最多管理两个大棚,现在物联网设备安装后,可以轻松管到5个,一年能节省人工成本60万元。再拿卷帘来说,以前全凭经验,挨个棚人工操作,费时费事,现在点点鼠标就能同时一齐卷帘了。”

市农委市场信息处信息中心副主任唐树山说,“对于农户来说,使用物联网技术可以使成本下降近三成,一个直接体现就是节约人力成本,比如过去需要多个人管理一个大棚,现在只需要一两个人就可以解决问题了。”

据市农委副巡视员毛科军介绍,目前,本市已建设农业物联网核心试验基地10个,1000栋节能温室、30个畜牧企业和27个水产养殖企业开展了物联网技术应用。天津农业物联网平台采用了云计算、大数据处理、拟人化语音交互机器人等一批先进技术,而丰富的数据库、开放和共享的应用服务和电子商务平台都为天津“智慧农业”发展提供了助力。“推动农业物联网技术,有利于加快农业向产业化、标准化、数字化发展,推进建设现代农业。”毛科军说。

过去只有在以色列等农业发达国家才能见到的东西,现在我们陆续都有了。比如叶绿素的检测传感器。如今我国企业已开始破题,在包括叶绿素、叶面温度等生物本体的检测传感器开发上,开始拥有自主知识产权。在武清区召开的全国农业物联网成果观摩交流会上,一位农业部的领导表示,互联网和物联网在农业的应用已取得明显成效,涌现出一批成熟的商业模式,要采取更有力措施,让其成为现代农业的新动力。

春夏之交,花草繁盛。走进天津滨海国际花卉科技园区如同走进五彩缤纷的花海。30万平方米的现代化连栋温室厂房一眼望不到头,一盆盆娇艳的鲜花整齐地摆满花架,从调光到控温,从浇水到施肥,从育种到培植,从摆花到输运,一切皆由电脑实现物联网自动控制。

公司董事长杨铁顺说,“农业花卉种植企业想要在国内甚至是国际市场上占领高地,必须在自动化、智能化和标准化水平上达到国际标准。”如今,滨海国际花卉科技园区在花卉生产现代化方面不仅成为国内龙头,而且走在世界前列。
[消息来源:天津日报]

 

 

物联网:开启智慧农业入口

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在未来,手机将改变农民的生产生活方式。对于互联网普及率较低,而且无法事事都亲力亲为的农民来说,手机让他们不至于永远都只知道增产粮食而不了解农业市场。

这样的“手机入口”对于像中国这样的农业大国来说尤为重要。近期研究报告指出,中国大约需要5.96亿吨农作物来维持供给,而这个数字到2023年将会达到14亿。

中国农业部指出,过去十年中,水稻和小麦的产量每年都在增加。实际上,为了提供占世界人口20%的中国人的粮食,中国的农业生产力从1990开始已经提高了不止两倍。

这样让人激动的增长率给农民们带来了不小的挑战,但通讯技术的应用与普及,开始给他们的生活带来了诸多变化。

1、2012年,内蒙古有6亿公斤马铃薯滞销,在几天之内就会腐烂变质。一个利用短信来群发给农民团体的平台,发现在山西到黑龙江这个范围内有不止278个买家。这项服务也通过短信提醒农民雇佣工人的机会并可以提供自己的服务。

2、除了改善销售和分销,手机也让农民更方便和种子供应商、肥料商、设备商进行沟通。他们可以下单、追踪、根据天气变化及时变更计划,以控制客观风险带来的问题。

3、中国北部山东的农民每隔两个月就会和一个中化化肥集团的销售人员见面,这个销售人员会用手机给他们展示不同的化肥,查询价格和所在地之后便可以立刻下订单。整个采购程序能在10分钟以内完成,货物送达时间平均是10天左右。

4、在印度,气象局开发了一个可以通过手机来帮助农民应对不同天气的系统。印度气象局通过短信给农民发送包括温度、降雨量、湿度等信息来帮助他们计划什么时候开始耕种、施肥和收割。

全球移动通信系统协会(GSMA)开始了一项mAgri计划,将移动运营商、农业组织、开发社区聚拢在一起,旨在利用手机提高“小农”的生计,帮助他们多方获取信息,获得金融服务以及提供供应链问题的解决办法。

GSMA指出,手机已经发展中国家覆盖规模已经超过70%,预计未来需求将是当下还没有连接上网络的发展中国家为主力,尤其是在农村区域。当手机在这些区域流行开来,信息的传播将会更高效地服务于农业和可持续发展。

(本文作者Ernie Hu,并经物媒体编译,转载请注明——转载自物媒体,www.iwumeiti.com)

 

 

美国:农业物联网将引领下一个农业时代

在美国,越来越多的公司使用物联网技术将智能和传感“植入”产品,使得普通的设备有能力感知、学习并与环境互动,这些设备有的还参与到了“机对机”的交流。农业物联网让美国农业在应对自然灾害、病虫害、畜禽疾病等方面表现优异,其提高产量、增加产出效率的效果十分明显。

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物联网在农业中的应用范围和成效

“物联网”的概念让互联网不仅专为方便人类利用电脑在全球网络上进行交流,它也成为一个平台让设备与它们周围的世界进行电子交流。数据在设备间传送,为实现不同目的被共享和重复使用,形成一个充满信息的世界。

美国华盛顿无党派智库信息技术创新基金会高级分析师丹尼尔·卡斯特罗对记者说,在全球范围内,美国在利用物联网科技促进智能、精准农业上处于领导地位。就覆盖主体而言,美国农业软件公司OnFarm创始人和首席执行官兰斯·多尼(Lance Donny)表示,美国大农场采用物联网设备的数量相对更多。研究显示,美国大农场对技术的采用率高达80%。而对于小农场而言,由于设备的安装和维护成本高,它们使用物联网设备的数量相对更少。

农业物联网利用数据分析来根据需要自定义操作,以便根据不同土壤输入成分将农业产出最大化,并通过监控所有过程(比如灌溉用水)来减少浪费。温度、空气湿度、光线强度和土壤湿度可以通过不同传感器检测并连接到一个系统,在必要时触发警报,或者自动启动浇水或通风等操作。这套技术可以应用于灌溉、粮仓、捕虫等方面。

比如智能灌溉,可以通过无线传感器网络收集土壤成分数据及其他环境要素来减少水的浪费。这种系统可以分析收集数据、根据需求有选择地给不同地块浇水,可用于各种商业范围,如农场、葡萄园等。

农民也可以利用物联网技术动态和精确地掌握农作物病虫害、畜禽疾病等信息,及时采取应对措施,这样可以节省时间和资金,还可以将农药使用最小化。

很多农业机械装有传感设备,方便农民获取信息和进行决策。比如,播种设备和GPS控制相连可以防止重叠播种的浪费。还有约翰·迪尔拖拉机公司(John Deere)推出的一款干草打包机,可以感受湿度并自动向拖拉机传输信号指挥打包机运动的快慢。

物联网技术还可以用于粮仓的自动化管理。SmartBob是一个可以电子测量并报告粮仓或其他食品储存容器内成分水平的仪器,农民可以使用它远程管理玉米、种子等散装货物库存。CheckItOut可以让农民在线监控粮仓温度,如果温度升至超过可接受的范围,农民将接受到警报提示。

此外,为保证食品安全,物联网数据驱动的解决方案可以让消费者跟踪并监控农产品从农场到餐桌的全过程。可持续农业实践活动不仅帮助满足直接社会需求,同时还保护了土地及其他自然资源,造福下一代人。

成本与标准是攻关重点

多尼说,美国农业部的环境质量激励计划(EQIP)中有部分资金支持保持土壤水分的设备,这些设备中大部分是连接设备。不过,这项计划只有很少一部分资金支持这些设备。“我不了解任何其他的支持物联网技术应用于农业的计划。”谈到物联网在美国农业中的普及率,卡斯特罗说:“成本仍然是个问题。这项技术还需要产生收益来自我维持。”

据多尼介绍,传感器的成本一般在50到1500美元之间。传感器的准确度和分辨率越高,其成本越高。并且大部分传感器自身无法实现数据交流,需要再花一笔钱购置登记器或发射器,这个成本大多在几百到一千多美元。再者,生产者一般无法自己安装和维护传感器和发射器,这又需要一笔钱。而遥感技术的成本和覆盖范围也成问题。目前大多数设备的连接是通过无线、卫星(900兆赫兹或2.4千赫兹)。使用无线和卫星传播的成本可能很高,因为设备密度要增加,并且很多农场无线覆盖区域有限。此外,900兆赫兹和2.4千赫兹的带宽对一些作物不太适用,因为作物冠层高度限制了发射器和接受器之间的跨距。

与此同时,数据标准化有待加强。如果没有统一标准,物联网技术就失去了价值,这也正是数据的价值。“目前农业数据没有标准,尽管有一些组织正在解决这个问题。”多尼表示,但要确定任何标准,需要行业达成共识,这可能需要几年时间。现在的农业数据非常混乱,形成一个统一的标准需要时间。目前AgGateway和OADA正在研究农业数据标准化问题。AgGateway是一家非盈利性的商业联合组织,致力于推进电子商务在农业领域的发展和推动信息和通信技术在农业的使用。OADA是一个帮助农民全面、安全获取数据的开放式项目。美国农业与生化工程师协会(ASABE)也在支持这项建立农业数据标准的工作。

卡斯特罗说,长期来看,从事农业物联网的公司需要的是可以相互识别的可操作标准,这样不同设备才能在一起工作,否则不同设备传回的信息格式不能兼容。

未来发展:致力于以更少的资源产出更多的作物

谈到农业物联网的未来,多尼说,总体而言,他对物联网技术非常乐观。这不一定是对设备方面的乐观,而是对数据价值非常乐观。物联网技术的真正价值是将数据从每个设备上提取出来并加以分析。如果将数据从一个农场的五个层级(土壤、作物、设备、人和图像)抽取出来并进行分析,就能进行预测和建议,从而达到降低农场内在风险(比如天气波动)、帮助农民增加产量及最大程度提高水、肥料、劳动力和化学试剂利用效率的目的。

多尼介绍,有预测显示未来几年连接设备的增长会加速。预计到2020年,美国平均每个农场将拥有50台连接设备。

另据一些业内人士分析,传感器的功能将随着时间推移越来越强大,将来会在定制化的天气和环境数据上有更多突破。传感器和无线通讯设备的成本正在下降,也会推动很多新的物联网农业应用的出现,比如作物营养管理、通过网络控制的无人机等。

此外值得关注的是,美国种业巨头孟山都公司2013年10月份宣布,斥资约9.3亿美元现金收购保险公司Climate。孟山都希望应用该公司的数据分析来创造“下一个农业时代”。孟山都的这项举动证实了将大数据应用于农业的巨大商业趋势。通过使用多年来建立的天气数据,Climate提供的保险政策覆盖蓝莓、牛油果等美国联邦政府保险项目不覆盖的作物。孟山都首席执行官休·格兰特认为,这样的服务远远超出了保险,让资源得到更好分配的作用,并强调称“当农民可以用更少的资源产出更多作物时,每个人都会受益。”

多尼接受记者采访时表示,物联网技术在农业领域的应用,不仅需要早期采用者的引领,还需要对技术设备进行投资,以便降低使用物联网技术的成本、增加使用该技术的可靠度,从而使该技术的大面积应用成为可能。

[消息来源:中国金融信息网]