论文部分内容阅读
Case2：让农场变聪明
土得掉渣的农业如何变得高大上？
一个场景可以说明：在智能化蔬菜大棚里，张大婶通过手机可以随时查看空气温湿度，土壤温度湿度以及Ph值。什么时候浇水、施肥，手机会自动提醒，点击手机屏幕，灌溉探头就能喷出细密的水帘。从早到晚，大棚有什么动静，通过手机也尽在掌握之中。
山东寿光蔬菜产业集团改变以往单纯依靠感觉和经验种菜的做法，充分应用物联网技术，实现了对农业生产的精准“感知”和智能操作。
具体而言，寿光蔬菜产业集团在农业产业园中构建了“大棚管家”智慧农业系统：借助安装在大棚中的无线传感器，采集空气温度湿度、土壤水分、光照等各种影响蔬菜生长的数据信息，然后通过移动通信网络传送到服务管理平台上，智能系统对数据信息进行整合、分析、处理，并将分析结果及时发送到农户的手中。
农户通过“大棚管家”，可以随时在电脑或手机上监测大棚情况，并远程操控大棚自动卷帘、自动喷灌，使农作物始终处在最佳的生长环境之中。“大棚管家”让种菜更精准，蔬菜大棚中的温度、湿度、风速等全都变成了数据，自动分析，自动处理。
对于蔬菜病虫害风险，以往需要农户将样本带到专家面前进行诊断，很容易错失防治的最佳时机。而“大棚管家”则可以远程“看病”：通过摄像头对样本进行拍照，然后将照片传送到农业物联网平台，之后农户便会在手机上收到病情诊断，并获得具体的防治建议。
通过农业物联网技术，寿光蔬菜大棚实现了更加精准、高效、智能的生产运营，提高了蔬菜产量和品质；同时，通过可视化管理和自动化操控，农户对蔬菜大棚的管理水平也大大提高，降低了大棚管理的人力和时间成本。
4.0进行时
智慧城市被看作物联网技术革命下城市生活和运行的更优状态，成为新型城镇化建设的重要内容和方向。同样，发展基于物联网的智慧农业，深度激发农业活力，实现农业的精准化种植、可视化管理和智能化决策，也是实现农业现代化的重要内容和方向。
从发展规律上看，智慧农业是现代先进的生产方式。农业发展经历了4个阶段，1.0和2.0阶段分别是手工和机械阶段，在2.0阶段，虽然用上了机械化生产手段，但不并代表种植的品种、产量的高效以及各种资源的利用到位。而农业进入3.0甚至4.0的方向，就是要全程介入并掌握包括土壤、环境、气候在内的数据信息，更加智能化地管理农作物的生长过程，改变“靠天吃饭”的传统农业生产模式，真正将农民从土地中解放出来。
美国、日本等发达国家的农业实践表明，智慧农业是农业发展进程中的必然趋势。美国有70%的农场使用物联网进行农业有关的生产经营活动，其中有很大部分农场使用DSL（数字用户线路）服务和卫星遥感服务。
日本人均耕地不到0.7亩，但通过农业信息网络、农业数据库系统、精准农业、生物信息、电子商务等现代信息技术，实现了播种、控制与质量安全及农产品物流等方面的智慧化，农业安全生产和农产品流通效率位居世界前列。
目前我国智慧农业呈现良好发展势头，但整体上处于概念导入期和产业链逐步形成阶段。因此，社会各界需要从培育社会共识、突破关键技术和做好规划引领等方面入手，共同促进智慧农业发展。
智慧重新定义农业
改革开放以来，我国农业发展取得了显著成绩，各种农产品人均占有量排在世界前列，但代价不菲，主要有两大方面的痛点：
一是化肥农药滥用、地下水资源超采以及过度消耗土壤肥力，导致生态环境恶化，食品安全问题凸显；二是粗放经营，导致农业竞争力不强，出现农业增产、进口增加与库存增量的“三量齐增”现象，越来越多低端农产品滞销。
要想解决这些问题，就需要大力发展以运用智能设备、物联网、云计算、大数据等先进技术为主要手段的智慧农业，通过生产领域的智能化、经营领域的差异性以及服务领域的全方位信息服务，推动农业产业链改造升级。
具体而言，智慧农业将从三个方向实现目标：
1.实现精细化，保障资源节约、产品安全。一方面，借助科技手段对不同的农业生产对象实施精确化操作，在满足作物生长需要的同时，保障资源节约又避免环境污染。另一方面，实施农业生产环境、生产过程及产品的标准化，保障产品安全。
2.实现高效化，提高农业效率，提升农业竞争力。云计算、农业大数据让农业经营者便捷灵活地掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等，避免了因自然因素造成的产量下降，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力；通过智能设施合理安排用工用时用地，减少劳动和土地使用成本，促进农业生产组织化，提高劳动生产效率。
3.实现绿色化，推动资源永续利用和农业可持续发展。借助互联网及二维码等技术，建立全程可追溯、互联共享的农产品质量和食品安全信息平台，健全从农田到餐桌的农产品质量安全过程监管体系，保障“舌尖上的绿色与安全”。
由此可见，随着智慧农业的应用逐渐普及并深入，传统农业生产中的痛点和弊端将面临终结。
新物种在哪里
智慧农业前景十分广阔，2013年，我国智慧农业的产业规模达到4 000亿元，2015年达到6 000亿元，并将继续呈现爆发式增长趋势。
那么，在当前及未来的农业生产中，有哪些黑科技和新物种，会成为被追捧的热门级应用？
植保无人机
国内大部分农民使用手动背负式喷雾器喷洒农药，农药有效利用率很低，且容易对环境造成污染。相比之下，用无人机进行喷雾施药，作业面积大、效率高，每亩施药所用时间仅1分钟。无人机还可以实现农药自动定量、精准控制、低量喷洒，大幅减少农药对土壤和环境的污染。目前，已有包括大疆在内的上百家无人机厂商拥入植保市场，形成生产、销售、租赁、作业一条龙。
农业机器人
农业机器人是一种由程序软件控制，可以适应各种作业，具备检测和演算等人工智能的无人自动操作机械。相比人工，农业机器人作业时间更长，效率更高，而且是精密劳作，能够满足现代农业高质量、高产量的需求。
比如，上海点甜机器人智慧农场，既有会洒水施肥的机器人，也有会除草的机器人，还有会耕地的机器人。农民只要用手机远程操控，就能让这些机器人代替人工劳作，同时进行数据监测和记录。
VR技术
在农业生产中，可以利用VR技术演示农作物生长情况、病虫害情况、土地中残留农药迁移的模拟等。除了可应用于生产外，VR还具有农业实验、教育、观光、营销等功能。
最近，深圳某农业众筹平台就采用“VR+直播”的方式，将湛江农户养殖沙虫的情形生动展现在投资市民面前。人们在现场用VR眼镜了解了沙虫的生长过程，并用手机观看直播视频。通过直观了解，迅速完成了20余万元沙虫生态农产品的认筹。
气象服务公司
天气对于农业影响巨大，如果能对整个天气数据进行整合处理，预测影响，对农民来说，则可以提前做好预防和保险工作。
美国公司The Climate Corporartion主营业务是向农民提供意外天气保险。他们每天从250万个采集点获取天气数据，结合天气预报分析天气对农作物产量的影响，为农作物确定保费和赔率。被农业巨头孟山都收购后，这家公司逐渐发展成为数字化农业平台：收集农业生产所需的各项数据，帮助农民制定科学的种植方案。
土得掉渣的农业如何变得高大上？
一个场景可以说明：在智能化蔬菜大棚里，张大婶通过手机可以随时查看空气温湿度，土壤温度湿度以及Ph值。什么时候浇水、施肥，手机会自动提醒，点击手机屏幕，灌溉探头就能喷出细密的水帘。从早到晚，大棚有什么动静，通过手机也尽在掌握之中。
山东寿光蔬菜产业集团改变以往单纯依靠感觉和经验种菜的做法，充分应用物联网技术，实现了对农业生产的精准“感知”和智能操作。
具体而言，寿光蔬菜产业集团在农业产业园中构建了“大棚管家”智慧农业系统：借助安装在大棚中的无线传感器，采集空气温度湿度、土壤水分、光照等各种影响蔬菜生长的数据信息，然后通过移动通信网络传送到服务管理平台上，智能系统对数据信息进行整合、分析、处理，并将分析结果及时发送到农户的手中。
农户通过“大棚管家”，可以随时在电脑或手机上监测大棚情况，并远程操控大棚自动卷帘、自动喷灌，使农作物始终处在最佳的生长环境之中。“大棚管家”让种菜更精准，蔬菜大棚中的温度、湿度、风速等全都变成了数据，自动分析，自动处理。
对于蔬菜病虫害风险，以往需要农户将样本带到专家面前进行诊断，很容易错失防治的最佳时机。而“大棚管家”则可以远程“看病”：通过摄像头对样本进行拍照，然后将照片传送到农业物联网平台，之后农户便会在手机上收到病情诊断，并获得具体的防治建议。
通过农业物联网技术，寿光蔬菜大棚实现了更加精准、高效、智能的生产运营，提高了蔬菜产量和品质；同时，通过可视化管理和自动化操控，农户对蔬菜大棚的管理水平也大大提高，降低了大棚管理的人力和时间成本。
4.0进行时
智慧城市被看作物联网技术革命下城市生活和运行的更优状态，成为新型城镇化建设的重要内容和方向。同样，发展基于物联网的智慧农业，深度激发农业活力，实现农业的精准化种植、可视化管理和智能化决策，也是实现农业现代化的重要内容和方向。
从发展规律上看，智慧农业是现代先进的生产方式。农业发展经历了4个阶段，1.0和2.0阶段分别是手工和机械阶段，在2.0阶段，虽然用上了机械化生产手段，但不并代表种植的品种、产量的高效以及各种资源的利用到位。而农业进入3.0甚至4.0的方向，就是要全程介入并掌握包括土壤、环境、气候在内的数据信息，更加智能化地管理农作物的生长过程，改变“靠天吃饭”的传统农业生产模式，真正将农民从土地中解放出来。
美国、日本等发达国家的农业实践表明，智慧农业是农业发展进程中的必然趋势。美国有70%的农场使用物联网进行农业有关的生产经营活动，其中有很大部分农场使用DSL（数字用户线路）服务和卫星遥感服务。
日本人均耕地不到0.7亩，但通过农业信息网络、农业数据库系统、精准农业、生物信息、电子商务等现代信息技术，实现了播种、控制与质量安全及农产品物流等方面的智慧化，农业安全生产和农产品流通效率位居世界前列。
目前我国智慧农业呈现良好发展势头，但整体上处于概念导入期和产业链逐步形成阶段。因此，社会各界需要从培育社会共识、突破关键技术和做好规划引领等方面入手，共同促进智慧农业发展。
智慧重新定义农业
改革开放以来，我国农业发展取得了显著成绩，各种农产品人均占有量排在世界前列，但代价不菲，主要有两大方面的痛点：
一是化肥农药滥用、地下水资源超采以及过度消耗土壤肥力，导致生态环境恶化，食品安全问题凸显；二是粗放经营，导致农业竞争力不强，出现农业增产、进口增加与库存增量的“三量齐增”现象，越来越多低端农产品滞销。
要想解决这些问题，就需要大力发展以运用智能设备、物联网、云计算、大数据等先进技术为主要手段的智慧农业，通过生产领域的智能化、经营领域的差异性以及服务领域的全方位信息服务，推动农业产业链改造升级。
具体而言，智慧农业将从三个方向实现目标：
1.实现精细化，保障资源节约、产品安全。一方面，借助科技手段对不同的农业生产对象实施精确化操作，在满足作物生长需要的同时，保障资源节约又避免环境污染。另一方面，实施农业生产环境、生产过程及产品的标准化，保障产品安全。
2.实现高效化，提高农业效率，提升农业竞争力。云计算、农业大数据让农业经营者便捷灵活地掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等，避免了因自然因素造成的产量下降，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力；通过智能设施合理安排用工用时用地，减少劳动和土地使用成本，促进农业生产组织化，提高劳动生产效率。
3.实现绿色化，推动资源永续利用和农业可持续发展。借助互联网及二维码等技术，建立全程可追溯、互联共享的农产品质量和食品安全信息平台，健全从农田到餐桌的农产品质量安全过程监管体系，保障“舌尖上的绿色与安全”。
由此可见，随着智慧农业的应用逐渐普及并深入，传统农业生产中的痛点和弊端将面临终结。
新物种在哪里
智慧农业前景十分广阔，2013年，我国智慧农业的产业规模达到4 000亿元，2015年达到6 000亿元，并将继续呈现爆发式增长趋势。
那么，在当前及未来的农业生产中，有哪些黑科技和新物种，会成为被追捧的热门级应用？
植保无人机
国内大部分农民使用手动背负式喷雾器喷洒农药，农药有效利用率很低，且容易对环境造成污染。相比之下，用无人机进行喷雾施药，作业面积大、效率高，每亩施药所用时间仅1分钟。无人机还可以实现农药自动定量、精准控制、低量喷洒，大幅减少农药对土壤和环境的污染。目前，已有包括大疆在内的上百家无人机厂商拥入植保市场，形成生产、销售、租赁、作业一条龙。
农业机器人
农业机器人是一种由程序软件控制，可以适应各种作业，具备检测和演算等人工智能的无人自动操作机械。相比人工，农业机器人作业时间更长，效率更高，而且是精密劳作，能够满足现代农业高质量、高产量的需求。
比如，上海点甜机器人智慧农场，既有会洒水施肥的机器人，也有会除草的机器人，还有会耕地的机器人。农民只要用手机远程操控，就能让这些机器人代替人工劳作，同时进行数据监测和记录。
VR技术
在农业生产中，可以利用VR技术演示农作物生长情况、病虫害情况、土地中残留农药迁移的模拟等。除了可应用于生产外，VR还具有农业实验、教育、观光、营销等功能。
最近，深圳某农业众筹平台就采用“VR+直播”的方式，将湛江农户养殖沙虫的情形生动展现在投资市民面前。人们在现场用VR眼镜了解了沙虫的生长过程，并用手机观看直播视频。通过直观了解，迅速完成了20余万元沙虫生态农产品的认筹。
气象服务公司
天气对于农业影响巨大，如果能对整个天气数据进行整合处理，预测影响，对农民来说，则可以提前做好预防和保险工作。
美国公司The Climate Corporartion主营业务是向农民提供意外天气保险。他们每天从250万个采集点获取天气数据，结合天气预报分析天气对农作物产量的影响，为农作物确定保费和赔率。被农业巨头孟山都收购后，这家公司逐渐发展成为数字化农业平台：收集农业生产所需的各项数据，帮助农民制定科学的种植方案。