韓 銳，程杰順

（1.萬(wàn)博科技職業(yè)學(xué)院智能信息學(xué)院，安徽合肥 230031；2.合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，安徽合肥 230009）

合肥雙馬生態(tài)農(nóng)場(chǎng)是2014 年合肥工業(yè)大學(xué)畢業(yè)大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)農(nóng)業(yè)生態(tài)項(xiàng)目基地，位于合肥新站區(qū)三十頭鎮(zhèn)三房崗村羅崗，占地500 余畝（1 畝為0.067 hm2，下同），其中有水產(chǎn)養(yǎng)殖水面150 畝、花木林地120 余畝（內(nèi)含林下禽畜散養(yǎng)地80 畝）、露地生態(tài)水田30 畝、農(nóng)業(yè)大田100 畝、會(huì)員制生態(tài)農(nóng)副食品蔬菜基地30 畝、果林50 畝、道路休閑草地農(nóng)家樂(lè)20 畝。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，現(xiàn)在已形成集有機(jī)農(nóng)業(yè)和休閑觀光旅游為一體的綜合性農(nóng)場(chǎng)。

雙馬生態(tài)農(nóng)場(chǎng)園區(qū)游覽路線圖見圖1。

近年來(lái)，國(guó)家、安徽省和合肥市對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”都非常重視。國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》 （國(guó)發(fā)[2015]40 號(hào)），現(xiàn)代農(nóng)業(yè)被確定為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下重點(diǎn)發(fā)展的11 個(gè)領(lǐng)域之一；安徽省印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)安徽省“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行動(dòng)實(shí)施方案的通知》 （皖政辦[2016]46 號(hào)）；合肥市農(nóng)委《關(guān)于印發(fā)合肥市2018年“互聯(lián)網(wǎng)”+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)推廣建設(shè)項(xiàng)目申報(bào)儲(chǔ)備操作規(guī)程的通知》 （合農(nóng)[2018]），拿出了專項(xiàng)資金對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)項(xiàng)目給予專項(xiàng)補(bǔ)助。

通過(guò)搭建信息化基礎(chǔ)工程，建設(shè)合肥雙馬全產(chǎn)業(yè)鏈智慧園，促進(jìn)合肥雙馬園區(qū)的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化和品牌化發(fā)展，發(fā)揮合肥雙馬的示范優(yōu)勢(shì)，形成智慧農(nóng)業(yè)的推廣效應(yīng)具有重要意義。

1 生態(tài)農(nóng)場(chǎng)智慧管理需要考慮的因素

目前雙馬農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的是循環(huán)種養(yǎng)殖模式：景觀林下養(yǎng)雞、鵝，果園套種土豆花生，稻、鴨、魚混合種養(yǎng)，綠色防控病蟲害。旅游觀光和游客互動(dòng)項(xiàng)目：柳下垂釣、休閑采摘、觀馬喂羊、土灶做飯、開心種菜、雞窩撿蛋、打草喂豬和劃船采蓮等。農(nóng)場(chǎng)規(guī)模雖然不大，但項(xiàng)目眾多，如果采用過(guò)去傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，必然需要較多的勞動(dòng)力、生產(chǎn)方式效率低下。要把農(nóng)場(chǎng)建設(shè)成一個(gè)智慧農(nóng)場(chǎng)就要充分覆蓋園區(qū)現(xiàn)有的項(xiàng)目。對(duì)于種植業(yè)要采用不同類型的傳感器采集土壤的濕度、溫室的溫度、光照等關(guān)鍵信息，對(duì)獲得的信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，并通過(guò)可視化、自動(dòng)化控制水肥一體化設(shè)備對(duì)種植的作物進(jìn)行智能化管理。建設(shè)生豬、家禽和漁塘環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、精細(xì)投喂系統(tǒng)和疾病預(yù)防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖的智能化管控[1-2]；由于每種作物所需要的土肥要求不一，還需要通過(guò)測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理、化肥撮合和施肥決策，形成智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土肥信息管理體系[3]。除了現(xiàn)在常見的單一種植、養(yǎng)殖的智能化管理模式，還需要考慮種養(yǎng)殖結(jié)合在一起循環(huán)種養(yǎng)殖的綜合性管理的數(shù)據(jù)采集、分析和智能化管控方式創(chuàng)新模式。

2 實(shí)施設(shè)計(jì)方案

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場(chǎng)展示平臺(tái)技術(shù)研究與構(gòu)建

合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場(chǎng)展示平臺(tái)集成了農(nóng)場(chǎng)各部分的系統(tǒng)，貫穿了農(nóng)場(chǎng)的整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)流程。同時(shí)，它也是一個(gè)對(duì)外的展示平臺(tái)，客戶可以在平臺(tái)上完成網(wǎng)上交易和有機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量安全溯源。

規(guī)劃布局健康水產(chǎn)、綠色蔬菜、綠化苗木、生態(tài)家禽、立體種養(yǎng)、物流加工等六大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，基于此，擬規(guī)劃實(shí)施“1+3+N”的智慧農(nóng)業(yè)格局，“1”為1 個(gè)大數(shù)據(jù)中心，“3”為“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”“農(nóng)產(chǎn)品溯源”及“園區(qū)綜合管理”的三大管理平臺(tái)，“N”為N 個(gè)產(chǎn)業(yè)軟件子系統(tǒng)。

2.2 智慧園區(qū)管理系統(tǒng)的研發(fā)

針對(duì)雙馬生態(tài)農(nóng)場(chǎng)，組建智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目組。智慧農(nóng)業(yè)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的信息管理系統(tǒng)，軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)相互作用，涉及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、遙感定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等學(xué)科，基于此，建議組建智慧農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目組，設(shè)智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目組長(zhǎng)1 名，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)副組長(zhǎng)2 名，組員（網(wǎng)絡(luò)、軟件、硬件、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)員和農(nóng)藝、畜牧、水產(chǎn)、生態(tài)技術(shù)員） 若干名，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)管理，信息化運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、人員管理和信息流通等。

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能原生態(tài)種植、養(yǎng)殖產(chǎn)品管理系統(tǒng)的研發(fā)

將原生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)安裝在大棚內(nèi)和池塘中各類傳感器實(shí)時(shí)采集生態(tài)種養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)值，并上報(bào)給系統(tǒng)，進(jìn)行預(yù)警決策等，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)種養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化和智能化，實(shí)現(xiàn)有機(jī)產(chǎn)品規(guī)?；N養(yǎng)植的數(shù)字化技術(shù)規(guī)范。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能原生態(tài)種植架構(gòu)見圖2，水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

2.4 基于電子標(biāo)識(shí)技術(shù)的農(nóng)場(chǎng)導(dǎo)覽系統(tǒng)的研發(fā)

利用識(shí)別二維碼和NFC 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)的信息化自助式導(dǎo)覽，譬如通過(guò)掃描二維碼就可以了解柳下垂釣項(xiàng)目周圍環(huán)境，垂釣的魚主要品種有鯽魚、鰱魚和草魚等；休閑采摘項(xiàng)目的果樹品種有桃、無(wú)花果、桑葚、藍(lán)莓和棗等。這樣改變傳統(tǒng)景區(qū)標(biāo)識(shí)內(nèi)容和展示方式的單一、信息含量少、缺少與游客的互動(dòng)、游客的游覽體驗(yàn)差等缺點(diǎn)，方便游客游覽，豐富景點(diǎn)內(nèi)容展示，提升農(nóng)場(chǎng)的服務(wù)水平與質(zhì)量，提升農(nóng)場(chǎng)的園區(qū)信息化建設(shè)。

2.5 構(gòu)建生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品的電商溯源平臺(tái)

通過(guò)構(gòu)建一個(gè)雙馬生態(tài)種養(yǎng)殖直銷的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)平臺(tái)，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，共享生態(tài)種養(yǎng)殖內(nèi)部生產(chǎn)管理中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所采集到的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，客戶可通過(guò)手機(jī)掃描二維碼的方式獲取到生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品的溯源信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，也可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)售，根據(jù)消費(fèi)者購(gòu)買的情況對(duì)種植產(chǎn)品現(xiàn)時(shí)采摘、對(duì)養(yǎng)殖的產(chǎn)品即時(shí)捕撈和宰殺，使農(nóng)場(chǎng)的種養(yǎng)殖產(chǎn)品出貨數(shù)量和消費(fèi)者的需求得到很好的對(duì)接。通過(guò)溯源平臺(tái)的建設(shè)，還可以有效地保護(hù)“雙馬”種養(yǎng)殖產(chǎn)品的品牌，杜絕了假冒偽劣產(chǎn)品的出現(xiàn)。

2.6 構(gòu)建農(nóng)場(chǎng)特色農(nóng)產(chǎn)品加工工藝和特色產(chǎn)品

園區(qū)的產(chǎn)品除了新鮮售賣以外，對(duì)于一些農(nóng)產(chǎn)品創(chuàng)建了自己獨(dú)特的有機(jī)產(chǎn)品加工方式。對(duì)于小麥采取石磨整粒研磨工藝，產(chǎn)品粉質(zhì)細(xì)膩、粉色柔和、麥香濃郁、麩皮可見，不含增白劑和殺蟲劑，是一種真正的有機(jī)食品，微店售價(jià)達(dá)到20 元/ kg，遠(yuǎn)高于市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的價(jià)格，產(chǎn)品獲得消費(fèi)者青睞。對(duì)于收獲的花生，采用液壓物理壓榨法，不過(guò)度加工，只榨取花生最具營(yíng)養(yǎng)的初道原汁，留下的花生餅粕也用于農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)殖飼料。

3 結(jié)語(yǔ)

據(jù)工信部的數(shù)據(jù)顯示，到2020 年底，全國(guó)300 個(gè)地級(jí)市將實(shí)現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋。隨著5G 大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)普及，5G 應(yīng)用將會(huì)給各行各業(yè)帶來(lái)巨大的變化，種養(yǎng)殖的管理變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，特別是智慧農(nóng)業(yè)帶來(lái)越來(lái)越多的創(chuàng)新，用科技助力農(nóng)業(yè)農(nóng)村振興[4]。物聯(lián)網(wǎng)合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)內(nèi)可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者通過(guò)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，信息化、科學(xué)化綠色原生態(tài)種養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，提升品質(zhì)，節(jié)約勞動(dòng)力成本，擴(kuò)大農(nóng)產(chǎn)品利潤(rùn)空間；對(duì)外可實(shí)現(xiàn)游客的自助智慧游園，系統(tǒng)可自動(dòng)規(guī)劃園區(qū)旅游路線，向游客推送園區(qū)活動(dòng)，游客在園區(qū)可使用手機(jī)輕松獲取園區(qū)景點(diǎn)介紹、活動(dòng)及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境及溯源信息，還可以在線購(gòu)買園區(qū)票務(wù)及農(nóng)產(chǎn)品，使園區(qū)與游客的互動(dòng)更加靈活直接，讓游客體驗(yàn)并享受移動(dòng)自助式游園。