执着于农业物联网技术创新
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孙忠富博士是我国著名的农业环境控制与信息技术应用专家，现任职于中国农业科学院―农业环境与可持续发展研究所，任农业部信息化创新团队专家、农业部行业项目首席科学家。孙忠富博士长期从事设施农业环境控制、农业灾害监测与防控、农业信息技术应用等方面的研究与开发，近年来率先开展农业物联网的研究与应用。主持和参加国家“863”计划、国家自然科学基金、农业部行业科研专项、国家科技攻关和支撑计划、科技部仪器升级改造等科研项目20多项。
物联网解决三个需求：感知、传输、应用
孙忠富介绍，农业信息技术应用与发展时间不算太短。上世纪80年代，我国设施农业取得了一定的发展，设施农业它追求的就是自动化监控与智能化管理，在农业信息技术发展的最初阶段，设施农业成为最重要的载体。上世纪80年代以后，这样的技术快速发展，90年展得更快，21世纪，这种势头一直突飞猛进。孙忠富解释说，这是因为我国随着农业现代化发展的要求，特别是信息化技术自身的发展、信息技术广泛地应用到现代农业或设施农业上，在一定程度上又促进了信息化发展。
孙忠富说，另外就是精准农业，它是要求对大田作物的种植实现精准化的管理，特别是水肥，什么时候施肥啊、浇水啊，提出的是一种“因需管理”――根据作物的需求、根据地块的差异进行管理。因为农田分布广，每个地块营养水平不一样，作物长势和水分条件不一样，所以这就需要根据具体情况，针对性地进行个性化的管理，这就是精准农业的需求。这种个性化的需求也是需要信息技术、传感技术、网络传输技术。接着，孙忠富博士讲到，物联网是发达国家逐步形成的一种理念，我国真正全面的被人们认识实际上大约是在2009年左右，这个概念一提出，很快上升到国家重大战略发展产业的高度，成为了继计算机、互联网之后的第三个信息化浪潮。
孙忠富介绍，现在物联网技术发展很快也是如此，有着巨大的发展与应用空间，具体到农业领域方面，由于农业领域自身的特点：分布广，面积大，问题复杂，所以很难管理。怎么样获取农作物繁杂的信息，也包括气象、土壤等各种参数信息，这些信息的获取和监测，将能够提高农业的管理水平，提高防灾减灾能力，然后怎样根据这些信息去精准地管理控制整个生产过程，这个意义是非常重大的。这就是农业物联网技术的必要性。
整个物联网系统要解决三个层面上的需求。第一个层面，就是“感知”。我们用物联网的技术，相对来说就可以全面、准确的、快速地感知我们农业整个生产过程中一系列重要的信息，这些信息，我刚才讲到了，是和农业紧密联系的信息，比如作物生长环境中的光照和水份等，我们应该全面地了解和感知到，因为这些信息影响作物的生长发育，也影响灾害的发生等。
第二个层面，是“传输”。当我们感知到了诸多数据和信息，之后就涉及到了怎么去传输。农业的现场都是远离社区的，远离办公室，而政府部门的管理人员他也不在生产现场，这些信息呢，还得让他们知道，让他们了解这些信息，另外科学家及研究人员也需要快速、准确地了解到信息。这就需要网络的技术传输过来，这就是物联网的第二个关键技术―传输。
第三个层面，就是“应用”。这是一个更加复杂的问题。当我们获得了大量的数据和信息之后，如何解析，如何与专业知识结合，提供综合服务，这才是物联网应用的终极目标。
孙忠富介绍说，信息传到信息中心，有了数据，这些大量的杂乱无章数据，对普通人来说，是无用的，而怎样把这些数据结合农业生产的特点、结合作物或现场的一些具体情况、结合农业专家的一些知识和经验，不断地去提取去挖掘，形成一种简单的、人性化的、一般人能够看得懂、用得上的一种技术产品，这个过程就是数据挖掘和整合过程，也就是第三个层面的关键技术―分析应用与服务。目前人们经常提到云服务，云计算，大数据等概念，都与此层面密切相关。
孙忠富总结道，物联网基础就是数据的感知、数据的传输和数据的应用。对大多数应用者来说，他们只要关心最后一个层面的东西就可以了，所以相比而言，第三个层面是最重要的，特别需要面向农业的具体问题。而具体到传感技术，孙忠富说，这得靠专业的厂家，即一些电子产品的供应商。而这些供应商的研发，他们需要和农业方面的专家结合，他们需要知道农业上的实际需求，比如农业实践中需求什么样的传感设备，哪些是已有的设备哪些是缺乏的，或者是说将来更需要哪方面的传感设备，这样，进行研发的电子设备厂商才能做到有的放矢。孙忠富说，这样来看，物联网的确是一个复杂的系统，他需要各方面的专家，各方面的技术人员来进行交流，进行合作。
技术认同感和培养使用群体是关键
最后，还要有用户的配合，要能培养一个广泛的用户群体，这个系统、这个成果研发出来后，还要培养用户，因为现在任何一个新产品，如果你没有用户群体，也是没有用的。孙忠富说，那么一个用户群体是如何形成的，第一，的确是这个市场有需求，大家都感到有用；其次，就是产品觉得好用，得有认同感，这样才能培养出使用群体，另外，就是对高科技手段的认可，不断地适应和改变工作方式，包括信息获取的手段。
对于用户群体的培养问题，孙忠富进一步解释说，他最近参加在江苏召开的全国农业信息化工作会议，农业部有关领导讲话中也提出了类似的思想。农业信息化应用要针对特定的群体，这个群体是要培养的，比如现今智能手机用户很多，但主要还是年青人，而农业信息技术用户群体、物联网技术，也是一样，用户也是要针对性地培养的，这个很重要。这就需要完善我们的技术系统，不断地能给用户或使用者带来好的服务，用户群培养很关键。
孙忠富认为，我们国家的农业信息化技术发展和应用，在某些方面可以说是跟国际是同步的，在某些方面甚至独具一帜和特色。但是我国的现实国情是经济和技术发达程度不均，在这种情况下，平均水平跟发达国家还有一定差距，但在某些特定领域中甚至领先世界水平，整体水平我们还得努力，得迎头赶上。
物联网的数据是实时的、动态的
对于物联网的理念，孙忠富介绍，这种技术理念的形成是逐步的。可溯源到上世纪80年代，随着网络信息技术的发展，如智慧地球理念的提出，再和互联网技术的结合，逐步地演变，出现了物联网的概念。
孙忠富介绍，要说起物联网不得不讲互联网，二者具有重要的依存关系。互联网主要是将计算机（资源）互联成一个超级网络系统，信息的利用方式以查询为主，针对的是已有的数据资源。而我们农业领域中，更需要一些自动实时感知的数据，这就需要把一些感知设备（传感器）连起来，自动的实时的感知，比如作物环境的土壤水份信息、温度湿度、太阳光照等信息，这类信息数据是不断变化的，互联网是解决不了这个问题，而物联网是可以做到。因为互联网仍是物联网系统数据传输的最重要平台，所以也可以简单地理解为，物联网就是通过互联网将各种感知设备连接起来，形成具有感知能力的传感网，如此将物（设备）与物（设备）连接在一起，乃至将万物连接起来，构成了物联网。当然物联网的内涵远远不止如此。
之于农业，有其自己的特点。孙忠富介绍说，因为农业是复杂的，涉及内容多，覆盖面广，要在全国范围内布设一定覆盖度的传感装备，其难度可想而知，不像一个园区或一个大工厂，充其量就那么大。但也正因为如此，要把这么大的农业系统监管起来，实现快速准确地了解各种信息并实施调控管理，如生长环境的变化、灾情以及农情等变化，更需要有物联网这样的技术予以支撑。所以物联网的发展，对现代农业和信息农业的发展也是一个重大机遇，有广阔的应用空间。
物联网技术在农业领域的产业化探索
孙忠富和他们的研究团队之前长久的研究和实践的积累，正不断地转化在农业的实践应用领域中；而实践应用所带来的便利，也更加坚定了他们农业物联网技术的理论探索和相关产业化实践的努力。
孙忠富介绍，他们团队建立的农业数据信息远程监控中心是经过多年的研发而成，尤其是以自主研发的“农业环境远程监控系统”的示范应用取得了良好的社会效益。通过这一智能系统的应用，不断积累和完善各类农业现场重要数据参数的获取和解析，并通过构建网络数据库实现资源共享和远程调用，为政府相关部门、一线生产单位、科研院所等决策管理和科学研究提供最直接的数据信息服务，大大提高农业生产在监测预警、防灾减灾、优化调控等过程中的精准监测与决策管理水平。
目前孙忠富他们实验室正在开展“小麦苗情数字化远程监控与诊断管理”系统的研发工作，是农业部和财政部2009年行业（农业）科研专项的重点支持项目。项目基于M2M和物联网理念，针对我国四个小麦生态区类型区（东北、西部、黄淮海、长江中下游），构建小麦苗情监控网络，开发基于WEB的远程监控网络与管理系统，为小麦苗情综合诊断，优化管理提供科学依据和技术支撑。该项目的解决方案和关键技术，完全可应用在其他作物的诊断与管理过程中，具有广阔的应用前景。
孙忠富坦言，现在社会上物联网热度比较高，但真正成功的案例并不多见，大部分是起步、或初步的应用，而他们的这个项目，虽然也存在诸多不足，但相比来说是做得比较扎实的一个项目。孙忠富他们的这个系统，是面向全国的，在全国小麦的主产区，布测大量的监控站点，主要就是监测小麦以及与小麦生长发育紧密相关的因子，通过对数据的分析、挖掘，对灾情苗情的变化进行诊断预防，将这些信息提供给政府和用户，并为其提供一些决策支持服务。
孙忠富介绍说，这个系统已经完成了主要关键技术的研发，下一步不断地扩大应用，准备不断地把技术推广示范，把技术外延。现在主要是应用在小麦作物，但农业上作物种类很多的。应用同样技术原理和具有的可复制性，他们的团队下一步考虑将这些成功的技术运用到更多种作物的监控与管理上。
孙忠富说，这些主要关键技术就是上面提到的三个大的层面：传感、传输、分析应用方面的技术。针对这三个层面，孙忠富他们开发了自己的硬件设备，包括数据采集系统、图像设备，另外也开发了自己的软件系统，在全国很多地区进行示范应用。更重要的是他们一直坚持把这些技术转化，非常注重把这些产品的示范价值向社会推广，进行产业化。
在产业化方面，孙忠富越来越有信心了。他说，前几天，北京科技协作中心负责人带队来实验室考察物联网研发应用情况，探讨物联网成果转化和产业化的可行性，及其运作机制，中国农业科学院也将其列为重点推广转化的科技成果之一。
最后，孙忠富博士深刻地指出：“所谓产业化，就是政府部门不给你钱了，仍还有人在买你的账，成果仍能得以应用，研发仍能得以持续。所有的产业化其身后必须要有市场化方面的问题。”正是基于这种思考，孙忠富带领团队，已经开始谋划着技术产业化的突破，因为，多年的实践探索，他们的确具有了向更广范围实现社会价值的能量和魄力。