張新紅　劉陽

摘要：新一代信息技術應用于農(nóng)業(yè)建設，對加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉型升級具有重大推動作用。在介紹我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，分析了新一代信息技術對智慧農(nóng)業(yè)困境的突破措施，闡述了新一代信息技術與農(nóng)業(yè)深度融合，分步驟、分階段向前推進的路徑選擇。

關鍵詞：新一代信息技術;互聯(lián)網(wǎng)+;智慧農(nóng)業(yè);路徑選擇

我國農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過渡階段，傳統(tǒng)落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式依然影響著農(nóng)業(yè)發(fā)展。以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術是我國工業(yè)文明的產(chǎn)物，它的應用對我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到積極推進作用，促使農(nóng)業(yè)發(fā)展向生產(chǎn)智能化、經(jīng)營網(wǎng)絡化、管理智慧化、服務信息化等方向推進，智慧農(nóng)業(yè)在我國正油然升起。智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟的重要內(nèi)容，是依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算以及3s技術為一體的新一代信息技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相融合的產(chǎn)物，通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準化管理和可視化診斷。農(nóng)業(yè)信息技術的廣泛應用，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營方式提出了挑戰(zhàn)，同時，對農(nóng)業(yè)發(fā)展也帶來了機遇，新一代信息技術為我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了智力支持，為我國農(nóng)業(yè)轉型升級、可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。

一、我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)部在2010年批準在河南、新疆、上海、青海等地開展智慧農(nóng)業(yè)試點，旨在借助物聯(lián)網(wǎng)技術改變種植規(guī)模，增強機械控制強度，加快農(nóng)機設備改良。經(jīng)過初步發(fā)展，當前我國農(nóng)業(yè)用于供水系統(tǒng)、種子、機械、無人機以及農(nóng)業(yè)管理軟件的研發(fā)費用已超過10億元。利用物聯(lián)網(wǎng)進行日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實踐越來越多，但由于農(nóng)產(chǎn)品生長周期長，在種植、采摘和儲存過程中存在各種不可控的自然風險，導致產(chǎn)量減少、品質受損，使得我國農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)力提升和創(chuàng)新方面進展依舊緩慢。

（一）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者信息化素養(yǎng)不高

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者多數(shù)文化程度不高，對電腦操作不熟練，對智能化農(nóng)機設備的操作更是“望洋興嘆”。盡管近年來在基層管理者中信息化素養(yǎng)較高的大學生村官和第一書記的帶領下，農(nóng)民信息化素養(yǎng)有所提高，但僅限于網(wǎng)上購物、熟練使用智能手機等，難以操作和使用現(xiàn)代化的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備，更不能滿足智慧農(nóng)業(yè)對高水平技術人員的需求。實踐中，參與智慧農(nóng)業(yè)建設的各試點紛紛搭建各類農(nóng)業(yè)科技服務平臺，但由于農(nóng)戶缺乏必要的操作技能，對平臺的服務獲取能力有限;加之各平臺尚未統(tǒng)一規(guī)劃、聯(lián)合，各自為戰(zhàn)，更降低了農(nóng)戶的應用普及程度。

（二）現(xiàn)有農(nóng)機設備智能化程度不高

目前我國農(nóng)村大部分地區(qū)畜牧養(yǎng)殖和農(nóng)田種植機械程度較低，如，水管引流灌溉、小型拖拉機改造的收割機等。農(nóng)業(yè)基礎設施落后，農(nóng)業(yè)機械設備現(xiàn)代化程度低，更新?lián)Q代緩慢;物聯(lián)網(wǎng)設備、智能遙感設備等智能終端稀缺，且價格昂貴，硬件不達標，嚴重制約著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

（三）缺乏信息共享機制

農(nóng)作物生產(chǎn)、物流和需求等信息不能實時共享，農(nóng)民缺乏必要的指導，導致谷賤傷農(nóng)現(xiàn)象時有發(fā)生。媒體近年來大量報道的“蒜你狠”“豆你玩”“姜你軍”等農(nóng)產(chǎn)品豐產(chǎn)不豐收現(xiàn)象不斷出現(xiàn)。相關農(nóng)業(yè)部門監(jiān)測統(tǒng)計，近年來涉及滯銷的農(nóng)產(chǎn)品有大蒜、生姜、大豆、桃子、西瓜、香芋、葡萄等，涉及地區(qū)超過全國省區(qū)數(shù)量的一半以上，主要有河南、河北、山東、山西、貴州、江西、安徽、海南、陜西等省。農(nóng)產(chǎn)品滯銷原因有多種，如，自然因素、市場因素及農(nóng)戶自身情況等，其中，影響農(nóng)產(chǎn)品滯銷的最直接原因是缺乏信息共享機制和有效信息診辨能力。

二、新一代信息技術對智慧農(nóng)業(yè)困境的突破

新一代信息技術是國務院確定的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，它不僅限于信息領域的技術變遷，更主要的是通過信息技術的整體平臺實現(xiàn)不同產(chǎn)業(yè)的代際變遷。在農(nóng)業(yè)領域，目前智能化農(nóng)機設備結合人工智能技術，可以實現(xiàn)從作物選擇、播種、災害預防、作物收獲等整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的人機合作，降低因自然原因導致的農(nóng)作物減產(chǎn)、損失等風險。同時，現(xiàn)階段智能化信息技術變革的速度和范圍有利于農(nóng)村和農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)民直接參與生產(chǎn)、加工、儲存、銷售各環(huán)節(jié)，并通過提供更高水平的教育、衛(wèi)生、金融和市場服務等提高農(nóng)民收入，新一代信息技術的應用將推動農(nóng)業(yè)向智能化、綠色化、服務化等方向發(fā)展。

（一）促進人才培養(yǎng)便捷化

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)既熟悉農(nóng)業(yè)發(fā)展又精通信息技術的人才是關鍵。培養(yǎng)符合智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的“新農(nóng)人”，除了定期邀請技術專家進行短期技術培訓外，還需要農(nóng)業(yè)從業(yè)者利用碎片化時間隨時隨地學習新知識、新技術，提高自身信息化水平，這種學習可通過移動學習模式實現(xiàn)。移動學習是在終身學習的思想指導下，利用現(xiàn)代通訊終端，如，智能手機、PDA等設備進行隨時隨地的遠程學習。移動學習實現(xiàn)的技術基礎是移動計算技術和互聯(lián)網(wǎng)技術，即移動互連技術。無論在田間地頭，還是在村莊農(nóng)舍，利用等候間歇的碎片時間，隨時隨地打開智能手機或平板電腦，瀏覽最新資訊、觀看在線視頻課程，以學習新技術。移動學習使農(nóng)民能更便捷地學習新技術、新知識，學習使用智能化農(nóng)機設備，學習如何利用電商平臺進行營銷，學習研發(fā)經(jīng)濟實用的智能終端設備，快速成長為時代所需要的掌握新一代信息技術的“新農(nóng)人”，從而帶領更多農(nóng)民創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)民致富的夢想。

（二）促進農(nóng)業(yè)發(fā)展智能化

新一代信息技術在農(nóng)業(yè)領域的應用主要體現(xiàn)在以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術的應用。云計算技術為建設農(nóng)業(yè)綜合信息系統(tǒng)即“大農(nóng)業(yè)”云平臺提供了技術保障，使信息共享成為可能。物聯(lián)網(wǎng)技術利用遙感設備、智能監(jiān)控錄像設備和智能報警系統(tǒng)等監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境和生長狀況，根據(jù)不同的土質、作物長勢和其他農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境特點準確地控制種子、肥料、農(nóng)藥等的配比和用量，有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量，降低肥料和農(nóng)藥的消耗，實現(xiàn)智能化遠程控制。大數(shù)據(jù)技術采集物聯(lián)網(wǎng)設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，經(jīng)過預處理、分析、計算和挖掘，用于農(nóng)作物價格預測、病蟲害發(fā)生的種類和范圍預測、作物生長健康評估、產(chǎn)量預測等。人工智能在智慧農(nóng)業(yè)的典型應用是農(nóng)業(yè)機器人和無人機，人工智能技術作為一種生產(chǎn)手段，因地制宜地投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，易用可靠，節(jié)省時間和提高效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟利益。

（三）促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化

新一代信息技術對各生產(chǎn)要素結構、要素投入效率、要素投入質量等方面進行優(yōu)化，使之前較分散的各類要素得到有效配置，促進農(nóng)業(yè)資源要素的集成化，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向集約化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，形成基于精準化和標準化的生產(chǎn)過程，在保護生態(tài)環(huán)境上具有重大作用。集約化生產(chǎn)可以提高土地利用率和土地生產(chǎn)率，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，避免由于不斷擴大耕地面積而帶來的生態(tài)問題和社會經(jīng)濟問題。

（四）促進農(nóng)業(yè)服務精準化

信息技術時代，管理者應轉變思路，由以往的管理農(nóng)戶轉變?yōu)榉辙r(nóng)戶，滿足農(nóng)戶的個性化需求。依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術構建農(nóng)業(yè)綜合服務平臺，為家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社、涉農(nóng)企業(yè)提供服務。農(nóng)業(yè)綜合服務平臺為農(nóng)業(yè)管理決策層提供科學、準確的數(shù)據(jù)信息，指導農(nóng)民及時調(diào)整種植與銷售策略，達到市場供需平衡。及時將市場的供需狀況反饋給農(nóng)民，促進管理更加科學化，服務更加精準化。

三、路徑選擇

近年來，在政府的大力支持下，我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，部分地區(qū)取得了大量的突破性成果。但還應該意識到，我國智慧農(nóng)業(yè)的整體技術水平與發(fā)達國家還有很大差距，在發(fā)展過程中存在基礎研究缺乏、技術積累不夠、智能技術應用范圍不廣、質量效益不高等問題。新一代信息技術為我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的新動力，將新一代信息技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)深度融合，分步驟、分階段向前推進是解決我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展存在問題的有效方法?？偟膩碚f，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷初級、中級和高級三個階段，不同階段應有不同側重。初級階段以完善基礎設施、培養(yǎng)優(yōu)秀人才為主要任務;中級階段以建設各種診療系統(tǒng)為主要任務;高級階段是建設“大農(nóng)業(yè)”云平臺，將各物聯(lián)網(wǎng)設備、各級系統(tǒng)接入其中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、系統(tǒng)互聯(lián)互通、資源共享公用。

（一）智慧農(nóng)業(yè)初級階段

1、加強物聯(lián)網(wǎng)等基礎設施建設。完善的基礎設施是發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的前提。建設高標準的寬帶網(wǎng)絡覆蓋，實現(xiàn)GPS精準定位。建立農(nóng)田土地管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生發(fā)展趨勢、作物產(chǎn)量的空間分布等空間信息數(shù)據(jù)庫，采集、編輯、統(tǒng)計分析不同類型的空間數(shù)據(jù)，進行空間信息的地理統(tǒng)計處理、圖形轉換與表達，為分析差異性和實施調(diào)控提供處方信息。

2、培育“新農(nóng)人”。2019年2月19日，國務院發(fā)布《關于堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展做好“三農(nóng)”工作的若干意見》，提出大力發(fā)展面向鄉(xiāng)村需求的職業(yè)教育，加強高等學校涉農(nóng)專業(yè)建設，服務鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，為廣大農(nóng)村培養(yǎng)以新型職業(yè)農(nóng)民為主體的農(nóng)村實用人才。另一方面，鼓勵在城市受過高等教育、具有豐富互聯(lián)網(wǎng)知識和技能的人才下鄉(xiāng)，從事農(nóng)村信息化技能培訓，培養(yǎng)一大批具有新思維、懂數(shù)據(jù)分析、會營銷、懂細分定位、精通社會化媒體、懂產(chǎn)品、懂平臺、懂展現(xiàn)、懂管理的“新農(nóng)人”。培養(yǎng)懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的“三農(nóng)”工作隊伍。建立“三農(nóng)”工作干部隊伍培養(yǎng)、配備、管理、使用機制，落實關愛激勵政策。

3、高效率利用智能農(nóng)機設備和電商平臺。由當?shù)卣y(tǒng)一購置智能化農(nóng)機設備，以租賃的形式提供給農(nóng)民，并提供相應的技術指導，統(tǒng)一部署智能終端設備、遙感設備，減少農(nóng)民的投入，提高設備利用率。農(nóng)產(chǎn)品電商平臺有“惠農(nóng)網(wǎng)”“農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)”“16988農(nóng)產(chǎn)品集購網(wǎng)”等專業(yè)農(nóng)產(chǎn)品電商網(wǎng)站，還有天貓、京東等綜合電商平臺及移動電商、微信電商等。要高效利用電商平臺必須進行大數(shù)據(jù)分析，運營人員需要通過微觀（競品）關系掌握有效數(shù)據(jù)，包括其購買情況、消費偏向、用戶活躍度、平臺數(shù)據(jù)和流量、信息回饋等以便制定更有針對性的推薦策略，提高營銷效率，使老客戶數(shù)量愈加穩(wěn)定，新客戶不斷增生。完善縣鄉(xiāng)村物流基礎設施網(wǎng)絡，支持產(chǎn)地建設農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮、分級包裝等設施，鼓勵企業(yè)在縣鄉(xiāng)和具備條件的村莊建立物流配送網(wǎng)點，加快推進寬帶網(wǎng)絡向村莊延伸。

（二）智慧農(nóng)業(yè)中級階段

1、構建基于機器學習的智慧農(nóng)業(yè)決策系統(tǒng)。機器學習是人工智能的核心內(nèi)容之一，構建基于機器學習的智慧農(nóng)業(yè)決策系統(tǒng)，功能包括價格預測、農(nóng)作物病蟲害預測等。系統(tǒng)可根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的變化，及時、準確做出決策，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行動態(tài)自適應學習，為農(nóng)民、企業(yè)家了解來年作物價格提供參考依據(jù)，為作物病蟲害預防做好相應準備，降低病蟲害對農(nóng)作物的危害。

2、利用圖像識別與分析技術構建農(nóng)作物病蟲害圖像識別與診斷系統(tǒng)。農(nóng)作物病蟲的精準識別是病蟲預報及防控的前提，基于深度學習的圖像識別系統(tǒng)，以高效率、低成本、易操作等優(yōu)勢易于被農(nóng)戶采納和接受。利用圖像識別與分析技術，構建智能化的病蟲害診斷系統(tǒng)，包括電腦客戶端APP和手機端APP，供農(nóng)戶免費下載安裝使用。當農(nóng)戶遇到作物病蟲害難題時，可通過手機拍攝上傳圖片的方式獲得系統(tǒng)或遠程在線專家的幫助和指導，系統(tǒng)將以熱力圖的形式顯示病蟲害的種類、等級，科學指導農(nóng)藥噴灑，實現(xiàn)低藥劑、高效能。

3、利用物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)智慧種植管理。物聯(lián)網(wǎng)技術借助激光掃描、RFID、全球定位技術等形成完善的信息處理體系，可對產(chǎn)品運輸過程進行智能定位、實時監(jiān)控和全程追蹤。也可對農(nóng)作物的生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，從而獲取有效的數(shù)據(jù)信息，作為施肥、用藥量的依據(jù)，加大農(nóng)資監(jiān)管，合理控制用藥量，減少產(chǎn)品和土地污染。利用傳感器技術可對大棚光照、溫度及濕度實時監(jiān)控和調(diào)整，提高蔬菜產(chǎn)品質量。通過在田間部署濕度傳感器，實時監(jiān)測土地濕度，指導灌溉用水量和灌溉時長，實施遠程智能灌溉，提高水資源的利用率，節(jié)約用水。通過無線遙感技術、無人機等對作物病害范圍進行偵查，并將圖像傳回病蟲害識別和診斷系統(tǒng)，產(chǎn)生預警信息，幫助農(nóng)戶早發(fā)現(xiàn)、早預防。

（三）智慧農(nóng)業(yè)高級階段

智慧農(nóng)業(yè)的高級階段就是建設“大農(nóng)業(yè)”云平臺，構建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)體系，真正使農(nóng)業(yè)具有“智慧”，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標。

1、基于云計算技術構建“大農(nóng)業(yè)”云平臺。由政府主導打造一個“大農(nóng)業(yè)”云平臺，實現(xiàn)各省市縣區(qū)農(nóng)作物種植結構信息、倉儲物流信息、歷史及實時價格等農(nóng)產(chǎn)品相關信息的公開共享;實現(xiàn)各類農(nóng)作物監(jiān)測系統(tǒng)、病蟲害診療系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)決策系統(tǒng)等互連互通?！按筠r(nóng)業(yè)”云平臺內(nèi)容還應包括法律咨詢、商業(yè)咨詢、技術研發(fā)、專家問診、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等，讓農(nóng)民更加詳細地了解到有關的農(nóng)業(yè)信息，以便及時有針對性地調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品的類型和數(shù)量，達到效益最大化。支持鼓勵農(nóng)民、農(nóng)產(chǎn)品加工銷售企業(yè)、創(chuàng)投機構、農(nóng)業(yè)院校和研究所、農(nóng)村合作社等多方參與平臺建設，構建科學規(guī)范、富有效率、充滿活力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從政策、資金、技術等多方面支持農(nóng)民創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

2、產(chǎn)品銷售實現(xiàn)線下線上無縫對接?！按筠r(nóng)業(yè)”云平臺是提供買家、賣家交流互動的信息共享平臺，方便農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)布和交易。基于互聯(lián)網(wǎng)技術將賣家、買家、物流在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)上傳到“大農(nóng)業(yè)”云平臺，實現(xiàn)線下線上無縫對接。

3、積極拓展營銷渠道，實現(xiàn)收益指數(shù)級增長。充分利用淘寶、京東等電商平臺，微博、微信朋友圈、公眾號等自媒體，快手、抖音等新媒體的力量，擴大農(nóng)產(chǎn)品的營銷渠道，改變銷售手段，打造社群營銷模式。社群營銷主要是把社會群體用戶作為重心，通過朋友圈分享、點贊等手段，挖掘潛在用戶，解決信任危機，完成商品營銷，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品銷售規(guī)模指數(shù)級增長，產(chǎn)品效益最大化。

四、小結

新一代信息技術將使智慧農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)低成本、易操作、垂直化、大規(guī)模等趨勢，深度融合新一代信息技術能夠帶動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的升級轉型，促進形成“產(chǎn)品在云端、銷售在云間、專家在全球、服務在身邊”的農(nóng)業(yè)智能生態(tài)鏈。

（責任編輯 曹雯梅）