智慧農業(yè)是物聯(lián)網、移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據等現(xiàn)代信息技術發(fā)展到一定階段的產物,是現(xiàn)代信息技術與農業(yè)生產、經營、管理和服務全產業(yè)鏈的“生態(tài)融合”和“基因重組”。具體包括以下四方面的內容。
一是農業(yè)生產智能化。主要通過全面感知、可靠傳輸、先進處理和智能控制等物聯(lián)網技術的運用,來解決“誰來種地”問題,提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率。
二是農業(yè)經營網絡化。主要是通過電子商務等現(xiàn)代信息技術,來解決“農產品買難賣難”問題,通過現(xiàn)代信息技術實現(xiàn)農產品流通扁平化、交易公平化、信息透明化,建立最快速度、最短距離、最少環(huán)節(jié)、最低費用的農產品流通網絡。
三是農業(yè)管理數(shù)字化。主要是通過云計算、大數(shù)據等現(xiàn)代信息技術,來解決“農業(yè)管理高效和透明”問題,通過現(xiàn)代信息技術推進農業(yè)管理現(xiàn)代化,提高農業(yè)部門的行政效能。
四是農業(yè)服務精準化。主要是通過移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據等現(xiàn)代信息技術,來解決“農村信息服務最后一公里”問題,讓農民便捷靈活地享受到需要的各種生產生活信息服務。
智慧農業(yè)面臨的機遇
發(fā)展智慧農業(yè),是中央有關政策的要求,更是轉變農業(yè)發(fā)展方式的現(xiàn)實需求,也是現(xiàn)代信息技術發(fā)展到一定階段的產物。
一是高位拉動。黨的十八大做出了“促進工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展”的戰(zhàn)略部署,在這四化中,農業(yè)現(xiàn)代化是短腿,而農業(yè)信息化是農業(yè)現(xiàn)代化的關鍵,對農業(yè)信息化和智慧農業(yè)提出了新的更高的要求。李克強總理于2015年3月5日在政府工作報告中提及要制定“互聯(lián)網+”行動計劃,智慧農業(yè)是“互聯(lián)網+農業(yè)”的重要抓手,“互聯(lián)網+”必將推動智慧農業(yè)快速發(fā)展。
二是現(xiàn)實驅動。當前,我國農業(yè)發(fā)展面臨著資源、市場和生態(tài)多種瓶頸,迫切需要利用信息技術對農業(yè)生產的各種資源要素和生產過程進行精細化、智能化控制,對農業(yè)行業(yè)發(fā)展進行專業(yè)化、科學化管理,以減少對資源環(huán)境的依賴,突破資源、市場和生態(tài)環(huán)境對農業(yè)產業(yè)發(fā)展的多重約束,從而推動農業(yè)產業(yè)結構升級和生產方式轉變。
三是技術推動。近年來,世界各國信息技術發(fā)展迅猛,我國信息技術創(chuàng)新和研發(fā)也取得了長足進步,物聯(lián)網、移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據等現(xiàn)代信息技術的日漸成熟,使得農業(yè)信息化從單項技術應用轉向綜合技術集成、組裝和配套應用成為可能。信息技術的不斷進步為智慧農業(yè)的快速發(fā)展提供了堅實的技術條件,也帶來了難得的發(fā)展機遇。
智慧農業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
盡管我國智慧農業(yè)發(fā)展面臨著前所未有的機遇,但也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。以農業(yè)物聯(lián)網為例,我國農業(yè)物聯(lián)網處于起步階段,在技術、應用、產業(yè)和機制方面還面臨著一系列發(fā)展瓶頸。
一是關鍵技術和裝備匱乏。目前農業(yè)物聯(lián)網應用多在環(huán)境信息感知和數(shù)據傳輸環(huán)節(jié),終端的信息處理和智能控制應用環(huán)節(jié)較少,尚未形成農業(yè)物聯(lián)網“感知-傳輸-處理-控制”的應用“閉環(huán)”。特別是低成本、高可靠的環(huán)境信息傳感器,生命信息感知技術產品,適合農村不同地理環(huán)境的高通量、低資費的信息通訊技術,支持閉環(huán)控制應用的終端技術亟待解決。
二是應用效果和效益不佳。農業(yè)物聯(lián)網具有明顯的“人-機-物”一體化特征,應用目標是智能化的按需控制和智慧化的精細管理,這需要農業(yè)知識模型特別是各種農業(yè)動植物環(huán)境閾值模型的支撐。目前農業(yè)物聯(lián)網數(shù)據資源的細分和數(shù)據挖掘尚未有效開展,大田、設施、畜禽、水產等領域的環(huán)境與生命體之間的知識模型和實用控制閾值庫沒有建立,計算機分析控制缺乏參照,控制的可靠性低,農業(yè)物聯(lián)網的優(yōu)越性沒有得到發(fā)揮,應用效益和效果大打折扣。
三是產業(yè)發(fā)展滯后。由于農業(yè)物聯(lián)網應用模式多樣且規(guī)模都較小,大型IT公司參與積極性不高,尤其是缺乏大型的傳感器制造商和運營商。目前,我國農業(yè)物聯(lián)網推廣應用多是高校和科研單位承擔,農業(yè)物聯(lián)網專用傳感、控制設備量產能力不強、價格高、穩(wěn)定性差、運行維護不及時等問題較突出,已經成為農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展的主要瓶頸。
四是可持續(xù)運行機制尚未建立。我國農業(yè)物聯(lián)網處于起步階段,應用技術不成體系,推廣應用沒有規(guī)?;\行機制不可持續(xù),在很多地方農業(yè)物聯(lián)網應用還在一定程度上存在擺樣子、走過場的情形,真正進入生產經營主體管理決策環(huán)節(jié)的應用還不多。迫切需要政府加大扶持力度和科學引導,建立并完善農業(yè)物聯(lián)網快速發(fā)展的政策環(huán)境,鼓勵消費需求和民營資本進入,形成可持續(xù)發(fā)展機制。
智慧農業(yè)發(fā)展前景展望
它山之石,可以攻玉。中國如何完成智慧農業(yè)的跨越式發(fā)展,可以借鑒國外智慧農業(yè)發(fā)展模式。
一是美國模式。美國是農業(yè)生產智能化和農業(yè)服務精準化的典型代表。美國用直升機進行耕作管理的農場占農場總數(shù)的20%以上,很多農場實現(xiàn)了精準施肥,精準施藥和精準灌溉,同時,美國建立了數(shù)據開放制度,開放的農業(yè)數(shù)據供專業(yè)公司開發(fā),可為農場主提供精準化、個性化的信息服務。
二是日本模式。日本是農業(yè)經營網絡化的典型代表。日本“農產品中央批發(fā)市場聯(lián)合會”主辦的市場銷售信息服務系統(tǒng)和“日本農協(xié)”自主統(tǒng)計發(fā)布的各種農產品的生產數(shù)量和價格行情預測系統(tǒng)可提供的精確的農產品市場信息,每一個農戶都對國內市場乃至世界市場什么好銷、價格多少、每種農產品的生產數(shù)量了如指掌,并可以根據自己的實際能力確定和調整自己的生產品種及產量,使生產處于一種情況明確、高度有序的狀態(tài)。
三是比利時模式。比利時是農業(yè)管理數(shù)字化的典型代表,比利時農業(yè)的特點是“生態(tài)”,比利時以信息化為手段對田塊施肥量進行數(shù)字化管理,并建立了監(jiān)管機制,一旦發(fā)現(xiàn)家禽糞便等有機肥的使用不符合明確標準,就要進行懲罰。
當前,我國智慧農業(yè)的發(fā)展正處在起步階段,未來一個時期,隨著國家“互聯(lián)網+”行動計劃的出臺,現(xiàn)代信息技術將快速向農業(yè)領域滲透,智慧農業(yè)的發(fā)展將進入加速期,智慧農業(yè)將成為農業(yè)現(xiàn)代的制高點。展望未來,發(fā)展智慧農業(yè)要注意以下幾個方面:
一是搶抓“互聯(lián)網+”戰(zhàn)略機遇。智慧農業(yè)概念的提出與我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的迫切內在需求相吻合,既是歷史機遇的巧合,也是農業(yè)發(fā)展的必然。智慧農業(yè)良好的發(fā)展前景,不是概念的炒作,我國目前農業(yè)發(fā)展正處于由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變的拐點上,農業(yè)生產智能化、農業(yè)經營網絡化、農業(yè)管理數(shù)字化、農業(yè)服務精準化是必然發(fā)展趨勢。因此,一定要牢牢抓住“互聯(lián)網+”戰(zhàn)略機遇,深入推動互聯(lián)網和農業(yè)生產、經營、管理和服務的融合。
二是推進智慧農業(yè)是一項長期性的工程。英國演化經濟學家卡蘿塔·佩蕾絲認為,每一次大的技術革命都形成了與其相適應的技術-經濟范式。這個過程會經歷兩個階段:第一階段是新興產業(yè)的興起和新基礎設施的廣泛安裝;第二個階段是各行各業(yè)應用的蓬勃發(fā)展和收獲,每一個階段大概需要20~30年的時間。當前互聯(lián)網進入中國已經有21個年頭,進入農業(yè)不過10年左右,物聯(lián)網、云計算和智能終端作為新基礎設施的廣泛安裝才剛剛開始,因此,從現(xiàn)在開始大概到2025年都是智慧農業(yè)的培育階段,智慧農業(yè)的成熟推進和蓬勃發(fā)展大概還需要20~25年的時間,大概到2050年,智慧農業(yè)將完全進入成熟期。因此,發(fā)展智慧農業(yè),要科學謀劃,分步推進,切忌好高騖遠。
三是當前推進智慧農業(yè)需要政府引導。智慧農業(yè)是高新技術在農業(yè)中的具體應用,具有基礎薄弱、一次性投入大、受益面廣和公益性強的特點。在當前投入產出效益不高、農民收入水平較低、農業(yè)信息化市場化運作還不完善的情況下,需要公益性行業(yè)專項支持,建議根據我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需求,按照“發(fā)展急需、技術成熟、示范效益好”的原則,實施一批有重大影響的智慧農業(yè)應用示范工程,建設一批國家級智慧農業(yè)示范基地,推動智慧農業(yè)跨越式發(fā)展。