蔣秀蓮， 宋祎寧

(1.徐州工程學(xué)院管理學(xué)院，江蘇徐州 221008； 2.揚(yáng)州大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225002)

2017年2月5日，新世紀(jì)以來(lái)，指導(dǎo)“三農(nóng)”工作的第14份中央一號(hào)文件《關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動(dòng)能的若干意見》(簡(jiǎn)稱文件)由中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布。文件要求：“要加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動(dòng)能，推行綠色生產(chǎn)方式，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力；壯大新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，拓展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈；強(qiáng)化科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)加快發(fā)展；推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)為解決“三農(nóng)”問(wèn)題、農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推進(jìn)與實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

1　農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革

1.1　農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革目標(biāo)

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要目標(biāo)是提高農(nóng)民收入、保障有效供給、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)供需錯(cuò)位，供求結(jié)構(gòu)性失衡：一方面，中低端農(nóng)產(chǎn)品過(guò)剩，面臨去庫(kù)存的壓力；另一方面，高端農(nóng)產(chǎn)品供給不足，滿足不了人們的生活需要。從農(nóng)業(yè)供給端調(diào)整，有利于從源頭切斷農(nóng)產(chǎn)品無(wú)效供給、縮減低端供給，增加有效、中高端供給，從而使農(nóng)產(chǎn)品供給體系更好地適應(yīng)需求結(jié)構(gòu)變化。主攻方向是跟蹤市場(chǎng)、消費(fèi)需求變化及升級(jí)，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品供給結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)產(chǎn)品供給質(zhì)量；堅(jiān)持以提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量振興農(nóng)業(yè)，并推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)，進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及其效益。通過(guò)體制、機(jī)制改革及創(chuàng)新等途徑激活挖掘各資源要素潛力，培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村創(chuàng)新發(fā)展新動(dòng)能[1]。

1.2　農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革內(nèi)容

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革主要包括兩部分內(nèi)容：結(jié)構(gòu)調(diào)整和改革。

結(jié)構(gòu)調(diào)整主要包括“三大調(diào)整”及“兩個(gè)支撐”。一是調(diào)優(yōu)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)：提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，增加優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)。二是調(diào)新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：創(chuàng)新發(fā)展農(nóng)村新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，如農(nóng)村電商。三是調(diào)綠生產(chǎn)方式：農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)要力求采用清潔綠色生產(chǎn)方式，精準(zhǔn)生產(chǎn)，精準(zhǔn)控制，節(jié)水節(jié)肥，減少農(nóng)藥使用，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響破壞，以保持及增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。兩個(gè)支撐即強(qiáng)化科技支撐：切實(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技研發(fā)與推廣力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化，激勵(lì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新并完善創(chuàng)新體系，推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)；強(qiáng)化基礎(chǔ)支撐：完善農(nóng)業(yè)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，補(bǔ)齊公共服務(wù)短板，加強(qiáng)完善農(nóng)田基本建設(shè)，改善農(nóng)村居住環(huán)境。

改革的核心內(nèi)容是理順政府和市場(chǎng)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)“三大激活”。首先是激活市場(chǎng)，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格由市場(chǎng)供需自動(dòng)調(diào)節(jié)，減少其他干擾因素。其次是激活要素，激活農(nóng)村勞動(dòng)、土地經(jīng)營(yíng)權(quán)、資本等生產(chǎn)要素，使這些要素合理流動(dòng)及優(yōu)化組合。最后激活主體，進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)體系改革，培育現(xiàn)代新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體、服務(wù)主體，支持鼓勵(lì)各級(jí)各類人才到農(nóng)業(yè)農(nóng)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

2　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

2.1　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是利用各類農(nóng)業(yè)信息感知設(shè)備(如RFID)采集農(nóng)田種植、水產(chǎn)禽獸養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品物流等信息，并將這些信息通過(guò)各類網(wǎng)絡(luò)(無(wú)線傳感網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、Internet)傳輸?shù)教囟ㄏ到y(tǒng)，各系統(tǒng)對(duì)獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行歸納、分析、處理、整合，根據(jù)分析處理結(jié)果通過(guò)智能終端對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理活動(dòng)進(jìn)行科學(xué)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)控制。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈得到廣泛應(yīng)用[2]。物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)綠色安全食品，使農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)情信息資源監(jiān)測(cè)與利用、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源、遠(yuǎn)程及智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理等領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。農(nóng)業(yè)4.0就是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主要支撐的智慧精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，通過(guò)全面感知、可靠傳輸和智能處理，高效地利用各種農(nóng)業(yè)資源、降低農(nóng)業(yè)能耗及成本、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

2.2　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1信息感知技術(shù)信息感知技術(shù)是感知與識(shí)別各種事物的基礎(chǔ)，主要包括農(nóng)業(yè)傳感技術(shù)、RFID、GPS、RS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。傳感器是組成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本單元，主要用于采集和獲取各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素信息。RFID技術(shù)即電子標(biāo)簽技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并能自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)，該技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品物流和安全追溯方面應(yīng)用廣泛。GPS技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的主要作用是對(duì)大規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械田的作物苗情、病蟲災(zāi)害等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，以便指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行精準(zhǔn)施肥及噴灑農(nóng)藥。RS即遙感技術(shù)，主要用于對(duì)農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)期的長(zhǎng)勢(shì)、水分、產(chǎn)量的監(jiān)測(cè)及農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)作業(yè)方面[3]。

2.2.2信息傳輸技術(shù)農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)是指通過(guò)各種通信設(shè)備將信息感知設(shè)備連接到傳輸網(wǎng)絡(luò)，對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)交互和共享。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要有移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線傳感器技術(shù)。移動(dòng)通信技術(shù)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖等的數(shù)據(jù)傳輸。利用智能手機(jī)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的遠(yuǎn)距離傳輸，是一種價(jià)格低廉、穩(wěn)定高速的信息傳輸技術(shù)。

2.2.3信息處理技術(shù)信息處理是利用一定的算法、模型、智能處理等技術(shù)對(duì)采集的大量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)各類農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品信息的預(yù)測(cè)預(yù)警、智能控制和決策等[4]。信息處理技術(shù)是組成物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括云計(jì)算、GIS技術(shù)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等。在農(nóng)業(yè)方面，GIS主要用于自然環(huán)境與生產(chǎn)條件、土地及水資源管理、土壤數(shù)據(jù)、病蟲草害監(jiān)測(cè)、作物測(cè)產(chǎn)等方面空間屬性信息的統(tǒng)計(jì)分析處理與多元化結(jié)果的可視化輸出[3]。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是根據(jù)農(nóng)業(yè)專家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和研究成果，利用計(jì)算機(jī)建模對(duì)農(nóng)業(yè)問(wèn)題進(jìn)行解答、判斷，并給出決策方案和建議。決策支持系統(tǒng)是以人機(jī)交互的方式，利用數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)、模型庫(kù)等輔助決策者進(jìn)行決策的智能系統(tǒng)，主要應(yīng)用于病蟲害預(yù)警、飼料配方優(yōu)化、土壤信息管理、節(jié)水灌溉等方面。

2.3　精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)內(nèi)涵

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的有效方式和途徑。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以生態(tài)系統(tǒng)的理論為基礎(chǔ)，以3S技術(shù)(GPS、GIS、RS)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制技術(shù)為技術(shù)支撐，以最少的投入和資源消耗，獲取最優(yōu)的品質(zhì)、更高的產(chǎn)出，獲得較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，并改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以精確地計(jì)算出農(nóng)作物所需的水分、化肥、農(nóng)藥，節(jié)約各種原料的施用量，從而降低生產(chǎn)成本，提高土地收益率，并有利于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由粗放型轉(zhuǎn)向集約型，可以像工業(yè)流程一樣連續(xù)地經(jīng)營(yíng)，從而達(dá)到規(guī)模效應(yīng)。

2.4　精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要高新技術(shù)的支撐，主要包括信息技術(shù)(3S技術(shù)等)、生物技術(shù)(基因工程、細(xì)胞工程、微生物技術(shù))和工程裝備技術(shù)(播種技術(shù)、施肥技術(shù)、灌溉技術(shù)、收獲及烘干技術(shù))。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系主要包括農(nóng)田地理信息系統(tǒng)、農(nóng)田信息采集系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的精準(zhǔn)耕種、施肥、施藥、灌溉、收獲，以最少的投資獲取更高收益，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的“調(diào)優(yōu)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)”“調(diào)綠生產(chǎn)方式”。

3　物聯(lián)網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷演進(jìn)及應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用及重視，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的潮流與趨勢(shì)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)不僅可以提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也會(huì)同步得到大幅提升。以期以最少的投入獲取最大的收益，節(jié)約了農(nóng)業(yè)資源，同時(shí)提高了農(nóng)民收入，并起到維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用。

國(guó)外將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中的時(shí)間較早，他們利用在技術(shù)、資金、人才、資源等方面的優(yōu)勢(shì)，在物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了一定的成果。美國(guó)在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位，目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)的覆蓋率已達(dá)到80%。我國(guó)政府一直鼓勵(lì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，并設(shè)法將其應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中。2009年，西安優(yōu)勢(shì)微電子公司研發(fā)出我國(guó)首個(gè)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)核心芯片“唐芯一號(hào)”[2]，目前，它已廣泛應(yīng)用于我國(guó)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。2013年，農(nóng)業(yè)部選擇天津、上海、安徽3省市開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，旨在探索農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展路徑和應(yīng)用模式，探索構(gòu)建國(guó)家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)框架體系及相關(guān)公共服務(wù)平臺(tái)，這對(duì)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全國(guó)各地區(qū)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。

3.1　物聯(lián)網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用基礎(chǔ)

3.1.1信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用21世紀(jì)，我國(guó)不斷發(fā)展和完善農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專家系統(tǒng)[6]，使得信息技術(shù)在農(nóng)情信息監(jiān)測(cè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)控制、大田作物數(shù)字化管理、作物生長(zhǎng)模擬模型等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，取得了良好的效益。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)科技水平的提高，為物聯(lián)網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1.2物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得重要進(jìn)展目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從田間地頭到消費(fèi)者餐桌的全過(guò)程跟蹤監(jiān)控，對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，獲得了消費(fèi)者的信任。在全國(guó)，有426項(xiàng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟硬件產(chǎn)品、技術(shù)和模式得到推廣，這些產(chǎn)品和技術(shù)的使用可有效降低農(nóng)產(chǎn)品成本，提高生產(chǎn)效率，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的開展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

3.1.3農(nóng)村信息化水平的快速發(fā)展近年來(lái)，在農(nóng)業(yè)部、工信部、商務(wù)部等部門及各級(jí)地方政府以及三大電信運(yùn)營(yíng)商和大型IT企業(yè)的共同努力下，農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化水平不斷發(fā)展進(jìn)步[6]，12316“三農(nóng)”綜合信息服務(wù)中央平臺(tái)投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了不同地域之間農(nóng)業(yè)信息的共享。隨著高速寬帶網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村地區(qū)的不斷發(fā)展，農(nóng)村信息化已經(jīng)成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理水平的重要途徑。農(nóng)村信息化水平的不斷提高，為物聯(lián)網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用提供了可靠的基礎(chǔ)支撐和廣闊的創(chuàng)新空間。

3.2　物聯(lián)網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域

我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)渡的重要時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用呈現(xiàn)多方面的發(fā)展。

3.2.1大田作物農(nóng)情監(jiān)測(cè)大田作物農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)作物的生長(zhǎng)、病蟲災(zāi)情及整體生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)檢測(cè)。利用大田生產(chǎn)管理智能決策系統(tǒng)及田間信息感知點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田精準(zhǔn)灌溉、施肥、病蟲災(zāi)害提前預(yù)警防治，從而實(shí)現(xiàn)智能化的大田生產(chǎn)管理，減少資源浪費(fèi)，降低對(duì)環(huán)境的污染[7]。

近年，江蘇省大力倡導(dǎo)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水稻、茶場(chǎng)等露地大田農(nóng)作物的應(yīng)用及實(shí)施。無(wú)錫市錫山區(qū)在133.3 hm2太湖水稻示范園，使用田間小型氣象站對(duì)稻田水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使用遠(yuǎn)程灌溉控制系統(tǒng)檢測(cè)稻田水分蒸騰蒸發(fā)量，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了水稻示范園的精準(zhǔn)灌溉；并使用可移動(dòng)式作物傳感器檢測(cè)土壤濕度、墑情等土壤情況[8]。宜興蘭山茶場(chǎng)應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)茶場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)防霜噴灌控制，在茶葉防霜、茶園噴灌方面取得良好成效。

3.2.2農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯近年來(lái)，廣大消費(fèi)者密切關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)的富足與多樣及生活品質(zhì)的提升，促使消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品有了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，建立完善的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)已成為當(dāng)今社會(huì)急待解決的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，并且儲(chǔ)存有關(guān)數(shù)據(jù)，確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全及可追溯性。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)主要使用RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，采集保存農(nóng)產(chǎn)品在種植、生長(zhǎng)、采收、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，使消費(fèi)者通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)即可查詢農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)、運(yùn)輸、流通、銷售等各環(huán)節(jié)的信息，幫助消費(fèi)者全面了解產(chǎn)品。一旦發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量安全問(wèn)題，該系統(tǒng)可迅速對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行溯源，查詢各環(huán)節(jié)信息，找到出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，迅速定位提供該產(chǎn)品的相關(guān)企業(yè)和個(gè)人，從而達(dá)到有效地解決農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題的目的。江蘇省無(wú)錫市錫山區(qū)臺(tái)創(chuàng)園建立了農(nóng)產(chǎn)品履歷管理信息系統(tǒng)，消費(fèi)者用手機(jī)掃描產(chǎn)品包裝上的二維碼即可通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品追溯查詢系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的全供應(yīng)鏈過(guò)程進(jìn)行追蹤查詢。該系統(tǒng)是2項(xiàng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用：一是“基于公網(wǎng)的分布式農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)體系架構(gòu)”，二是“開放的可擴(kuò)展的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)支撐平臺(tái)”[8]。江蘇省江陰市的“放心肉”安全信息追溯平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了從“農(nóng)場(chǎng)到餐桌”的全程自動(dòng)追溯[9]。

3.2.3動(dòng)植物遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)植物遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)是針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中出現(xiàn)的病蟲害頻發(fā)、專家人數(shù)少、現(xiàn)場(chǎng)診斷不方便等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)災(zāi)害防治的監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)。動(dòng)植物遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)由各種傳感器、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和專家診斷平臺(tái)組成，是一套以圖像采集處理技術(shù)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化管理信息系統(tǒng)。傳感器設(shè)備支持多種接口，通過(guò)與各種音頻和視頻設(shè)備建立連接，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或養(yǎng)殖過(guò)程中的數(shù)據(jù)第一時(shí)間提供給農(nóng)業(yè)專家，專家在終端登錄診斷系統(tǒng)，根據(jù)收到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)動(dòng)植物的病蟲害情況、生長(zhǎng)周期等進(jìn)行預(yù)測(cè)和診斷，以便精準(zhǔn)控制動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境。

貴州大規(guī)模引進(jìn)藍(lán)莓種植，病蟲害日益嚴(yán)重，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2014年，貴州省建立藍(lán)莓病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)藍(lán)莓的生長(zhǎng)環(huán)境，分析所獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)可能發(fā)生的病蟲害進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定有效的防治手段。系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)接收、業(yè)務(wù)處理和結(jié)果顯示3個(gè)層次。數(shù)據(jù)接收層用來(lái)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)處理層對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而得出預(yù)警警級(jí)和預(yù)警預(yù)案，最后由結(jié)果顯示層將所得結(jié)果顯示給專家和用戶。

3.2.4智能水產(chǎn)養(yǎng)殖利用傳感器技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)、智能處理及控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)數(shù)據(jù)、圖像實(shí)時(shí)采集與無(wú)線傳輸、智能處理和預(yù)測(cè)預(yù)警、決策支持等功能[3]。可提供廣闊水域面積的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，與自動(dòng)增氧等設(shè)備聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化控制與管理。水下移動(dòng)感知應(yīng)用集成設(shè)備利用高清晰低照度的水下攝像機(jī)，提高了水下可視范圍，可實(shí)時(shí)觀測(cè)水下魚類的進(jìn)食和生長(zhǎng)情況。

江蘇省與宜興市政府、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇中農(nóng)物聯(lián)網(wǎng)公司、中國(guó)移動(dòng)江蘇公司、東軟公司、哈希公司“官、產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合體，創(chuàng)設(shè)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“宜興模式”，具體做法是政府提供政策支持，大學(xué)提供技術(shù)支撐，企業(yè)提供產(chǎn)品，運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建平臺(tái)。這個(gè)“聯(lián)合體”研發(fā)了水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)傳感器、采集器、控制器等技術(shù)產(chǎn)品，在全國(guó)推廣使用，取得良好效果；倡導(dǎo)建立了“全國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心”，設(shè)計(jì)開發(fā)了江蘇省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，有力地推動(dòng)了江蘇省及全國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，成為國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖全程信息化的典范[10]。江蘇推廣應(yīng)用水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)2 000 hm2，節(jié)約用電1 200元/hm2，平均增產(chǎn)10%。宜興市高塍鎮(zhèn)以養(yǎng)殖大閘蟹聞名，大閘蟹養(yǎng)殖水域3 333 hm2以上；由于應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，蟹農(nóng)通過(guò)電腦或手機(jī)，遠(yuǎn)程就可對(duì)養(yǎng)殖水塘進(jìn)行管理；出產(chǎn)的大閘蟹商品均可通過(guò)二維碼進(jìn)行全程追溯，消費(fèi)者可以查詢了解河蟹產(chǎn)地及其生長(zhǎng)過(guò)程；另一方面，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)管理部門通過(guò)河蟹養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可進(jìn)行在線和智能化的管理、控制和服務(wù)[11]。

3.2.5智能化節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)常用2種灌溉方式，一種是大水漫灌，另一種是溝渠滲漏，這2種方式都會(huì)浪費(fèi)水資源?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)有效地解決了水資源浪費(fèi)問(wèn)題，智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)利用傳感器測(cè)試土壤中的水分，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以按需灌溉為原則，根據(jù)作物的生長(zhǎng)階段制定對(duì)作物最有利的灌溉方案，為農(nóng)作物提供更好的生長(zhǎng)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，可減少水量30%～70%，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

4　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的效益

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4.1　經(jīng)濟(jì)效益

(1)提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、有效性，減少了低效投入，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理過(guò)程更加精準(zhǔn)，提高了生產(chǎn)效率、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益。(2)降低物流成本，提升農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，使得每一件農(nóng)產(chǎn)品都有一個(gè)唯一的身份標(biāo)識(shí)碼，使其在生產(chǎn)和流通過(guò)程的產(chǎn)品信息實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與電子商務(wù)的對(duì)接提供了契機(jī)，降低了農(nóng)產(chǎn)品的物流成本，也保障了農(nóng)產(chǎn)品物流信息的真實(shí)有效，提高了農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2　社會(huì)效益

(1)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使用科學(xué)精確的方式方法開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理活動(dòng)，節(jié)約了水資源，減少了化肥和農(nóng)藥的使用，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，也改善了過(guò)度灌溉施肥導(dǎo)致的土壤結(jié)構(gòu)失衡。(2)農(nóng)產(chǎn)品追溯，保障產(chǎn)品質(zhì)量安全?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程精確可控，可對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全程監(jiān)控，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行全程追溯，消費(fèi)者可以了解農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的真實(shí)情況。(3)引導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)平衡發(fā)展，帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量進(jìn)行精確預(yù)測(cè)，有利于引導(dǎo)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)平衡發(fā)展、引導(dǎo)廣大農(nóng)民精準(zhǔn)種植。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也帶動(dòng)了相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5　改革視角下物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展策略

5.1　政策創(chuàng)新優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)

制定實(shí)用的財(cái)政支持政策，切實(shí)利用好現(xiàn)有的資金渠道，利用農(nóng)業(yè)科研專項(xiàng)和科研成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)，進(jìn)行農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新。構(gòu)建多元化融資平臺(tái)，加大物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展支持力度[10]。

5.2　技術(shù)創(chuàng)新提升物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)科研創(chuàng)新體系，提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新能力及引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力，加速研制開發(fā)一批精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)急需的適用的操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品；設(shè)計(jì)開發(fā)農(nóng)業(yè)科技信息資源共享平臺(tái)，提高農(nóng)業(yè)科研數(shù)據(jù)、科研人才等重要資源的共享水平，聯(lián)合各區(qū)域、各相關(guān)職能部門跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新；推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、電子政務(wù)、信息服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)的制訂、修訂[12]。

5.3　開展基于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌建設(shè)

以提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大中高端農(nóng)產(chǎn)品供給為目標(biāo)，利用物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，采用“地方政府主導(dǎo)+合作社運(yùn)營(yíng)+龍頭企業(yè)引領(lǐng)”的模式進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌建設(shè)[13]，地方政府制訂相關(guān)扶持政策支持農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌建設(shè)，支持鼓勵(lì)合作社運(yùn)營(yíng)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌。合作社要利用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，提升品牌聲譽(yù)，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)勢(shì)。有一定實(shí)力與影響力的龍頭企業(yè)可以為農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌建設(shè)提供資金和技術(shù)支持，對(duì)農(nóng)民進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使農(nóng)民掌握并使用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理。以品牌引領(lǐng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的規(guī)模化和精準(zhǔn)化，可促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域品牌不斷發(fā)展提升，企業(yè)和農(nóng)戶互利共贏，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革，提升有效供給。

5.4　開展物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)區(qū)域試驗(yàn)工程

遴選一批農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)好、區(qū)域示范性強(qiáng)、產(chǎn)品優(yōu)良、物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需求迫切的地區(qū)，由政府主導(dǎo)，企業(yè)為主體，“官、產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合，研發(fā)一批物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，制定科學(xué)實(shí)施方案，成熟后向周邊區(qū)域及全國(guó)推廣節(jié)本增效的物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式，以提高農(nóng)業(yè)資源利用的精準(zhǔn)性及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效性，并進(jìn)一步開展基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用示范。

5.5　開展新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體和新型職業(yè)農(nóng)民培育工程

制訂培育新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的政策體系；建立健全以政府為主導(dǎo)的各相關(guān)部門相互協(xié)作及產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)的培訓(xùn)機(jī)制；推進(jìn)農(nóng)民合作社示范社創(chuàng)建，支持農(nóng)民合作社組建聯(lián)合社。加強(qiáng)政策扶持及宣傳工作，鼓勵(lì)大學(xué)畢業(yè)生、退伍軍人、農(nóng)業(yè)科技人員等各級(jí)各類人才到農(nóng)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，號(hào)召農(nóng)民工返鄉(xiāng)；優(yōu)化布局農(nóng)業(yè)農(nóng)村從業(yè)人員結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同人才分別開展農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體帶頭人、農(nóng)村實(shí)用帶頭人培訓(xùn)工程及青年農(nóng)場(chǎng)主培育工程；構(gòu)建農(nóng)業(yè)職業(yè)經(jīng)理人、新型職業(yè)農(nóng)民培育扶持機(jī)制[14-15]。

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[15]農(nóng)業(yè)部. 關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實(shí)施意見[EB/OL]. (2017-02-06)[2017-12-22]. http：//www.moa.gov.cn/govpublic/BGT/201702/t20170206_5468139.htm.