物联网:引领农业发展的一场变革
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足不出户，就能知道天气、土壤、病虫害等对农作物的影响并及时采取预防措施；通过手机即可查看蔬菜大棚里蔬菜的长势以及各项环境参数；坐在电脑前，就能对养殖区里牛、羊的生活状况了如指掌……这些农民想都不敢想的事情，正借助物联网这种新的技术手段，逐渐变成现实。
传统农业，因物联网而改变
7月中旬，记者来到中国（鹤壁）农业硅谷产业园，我们希望能在这个为现代农业发展提供高新技术支撑的新型企业里，揭开农业物联网的神秘面纱。
中国（鹤壁）农业硅谷产业园位于河南省鹤壁市淇滨区，由农信通集团旗下的鹤壁农信物联科技有限公司承建，计划总投资19.7亿元。这是一家在物联网智能装备及移动智能终端制造方面有着一定影响力的企业。
物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，它是在互联网的基础上，通过综合信息传感设备，把物体与互联网连接，进行信息交换，进而实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的新技术。物联网在农业上的应用既能改变传统粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。
比如，运用农业物联网，可以通过传感设备远程监测到棚内的空气湿度、温度、二氧化碳、光照、土壤湿度等环境参数。土壤湿度过低了，系统就会声光报警或自动给管理员发送短信，管理员马上通过数据分析进行相应处置或是用手机发条短信后，大棚内就可以自动浇水了。管理员也可以预先设定好控制程序，系统会根据内外情况变化，自动开启或关闭大棚机电设备，从而实现农业生产管理的现代化、智能化和高效化。
“传统农业，浇水、施肥、打药等，农民全凭的是经验、靠的是感觉，他们面朝黄土背朝天地在土地上耕作，并把这些经验与方法一代代传授，延续至今。但是，这一切已经开始发生了变革。”北京农信通科技有限责任公司物联网事业部技术总监陈红波告诉记者。
现代农业的“千里眼”
在陈红波的带领下，记者来到了距离中国（鹤壁）农业硅谷产业园东边不远的鹤壁市淇滨区喜洋洋现代农业文化生态庄园。这里的蔬菜大棚和一般的大棚有点儿不一样，里面不仅有可旋转360度的摄像头，还有盒子状的物联网无线测控终端，盒子底部有三根电线，其中两根插入泥土，另外一根吊在半空。
“插入泥土的两根线分别是测土壤湿度和温度的，悬空的一根是测空气的温度和湿度的。”陈红波说，无线测控终端测出的数据将被传递到不远处的电子监控室电脑上。
该庄园使用的正是鹤壁市去年开始建设的设施农业智能物联系统。通过这个系统，不仅可以在电脑前或者手机上看到大棚的环境参数，还可以通过摄像头的变焦，清楚地看到每一片菜叶的情况。
“今后，如果在大棚里安上风机、喷灌等设施，如有需要，只要在电脑上远程操作，即可控制大棚空气湿度和温度。”陈红波介绍说。
如今，鹤壁农业已建成“一中心六系统”的农业信息化服务平台，将物联应用、远程诊断等信息技术在农业生产中进行了应用。“下一步，我们将开发建设新的农业信息化应用系统，并充实平台内容，同时加快应用步伐，提高电子信息技术在农业领域的应用水平。”陈红波说。
申现国是淇滨区大赉店镇曹庄村和董庄村的“大学生村官”，他的另一个身份是气象信息员。每天，他的手机总能收到一条气象短信，而他只要将这条短信转发至气象部门在村委会安装的大喇叭接收机，该短信就能从文字状态自动转换为语音状态，将信息及时播送给广大村民，指导农民群众科学安排农业生产。
而像他这样的气象信息员，鹤壁市还有890余个。据介绍，鹤壁市在每个乡镇都建设了一个农村气象信息服务站，在每个行政村建设了一个气象信息服务点，为农民提供浇水、施肥、喷药和收获等方面的参考信息。
这些参考信息的获取，来自农田气象信息监视器，这也是物联网在农业方面的成功应用。农田气象信息监视器可以实时监测温度、湿度、墒情、作物长势等农田信息参数，实现了农田生产信息可视化。据悉，目前鹤壁市实现了对全市所有县区、所有万亩高产创建示范片共1700平方公里范围的农田气象信息的全覆盖，现代农业用上了“千里眼”。
如今，鹤壁市除建成全国首家、国际先进的星陆双基遥感农田信息协同反演技术试验基地外，还积极创建国家级农业气象试验站，大力开展农业气象服务和农村气象防灾减灾体系建设，为粮食高产创建提供了有力的保障。
“在鹤壁，小麦、玉米亩产连续创造1万亩、3万亩成方连片同面积全国高产纪录，国家气象局、中国农科院等部门联合在鹤壁建设全国首家、国际先进的星陆双基遥感农田信息协同反演技术试验基地，都给了我们很大的信心。”陈红波说，同时，鹤壁作为河南省确定的电子信息产业“一体两翼”产业布局的其中一翼，发展电子信息产业有一定的优势，作为投资方，之所以将中国农业硅谷产业园的总部定在鹤壁，正是看中了鹤壁现代农业的高速发展。
发展中的资金瓶颈
如今，我国物联网技术已在大田农业、设施农业、果园生产管理中得到了初步应用。比如，温室智能控制、智能节水灌溉、农情长势与病虫害监测、水产养殖管理、气象环境监测、农产品质量安全管理与溯源等方面，都已取得了较好的应用效果。
特别是在食品安全这一当前老百姓关注的热点问题上，物联网结合传感、云通信、云计算等技术，可以实现对农产品的生长环境及生长、生产、加工、流通和销售等过程的全生命周期管理，为解决食品安全问题提供了技术保障。
2013年年初，国务院下发了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，农业部也适时印发了《农业物联网区域试验工程工作方案》，首先选择有一定工作基础的天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。根据方案，设立天津设施农业与水产养殖物联网试验区、上海农产品质量安全监管试验区、安徽大田生产物联网试验区。可以看到，我国农业已经开始向“智慧时代”迈进。
虽然农业物联网对于农业发展所带来的好处显而易见，但是也存在着投入大、利益产生及其附加值滞后、农户和一般农企不愿参与的事实。目前，河南农业在物联网应用方面还形不成规模，有应用的也仅限于少数规模大的农企。很多农企对物联网的认识并不够，他们多止步于物联网前期投入的高额费用前。
“与传统农业相比，农业物联网的前期投入比较大，在没有见到效益之前，让农民提前投资是很难的。”陈红波说。“而且对于普通的农户使用这套系统目前还不是很现实，现阶段我们更多的也是在大中型农企中推广。”
这一现状决定了农业物联网发展初期资金瓶颈制约严重，更多的需要政府资金扶持和大型企业的前瞻性投入。同时，应尽快建立适应农业发展需求的商业模式，由市场引导、向市场要钱，推动物联网的发展。
推进现代农业发展进程
农业物联网由物联网概念派生而出，是近几年兴起的新技术。不过，目前物联网的感知能力仍处于不断发展过程。据介绍，现在能测土壤中氮磷钾等微量元素的传感器还存在着成本过高的瓶颈。
河南农业大学信息与管理科学学院院长马新明透露，他的博士生正在研究一项用于农业的计算机图形图像技术。通过高清摄像头拍摄的图像，分析农作物叶片含水率、叶片含氮量等，以此来判断是壮苗或是弱苗。
将物联网技术引入农业领域，将彻底改变传统农业的生产模式。有专家认为，这种改变会从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化甚至远程控制的生产设备，可以避灾减灾、节本增效，减少环境污染，提高农业生产效益。
“设施农业和物联网技术结合，可自动调控农作物生长。”马新明告诉记者，河南农大在方城县的温室大棚能利用红外线技术，感应二氧化碳、光照等，进而自动调节大棚内的通风和遮光设施，达到农作物生长的最佳环境。目前，智能大棚在河南不少地方已经使用。
对于农业大省的河南，粮食生产中能否全面推广物联网技术？马新明等物联网专家都认为，目前从各方面的技术条件来看，物联网技术完全可以用于河南农作物生长管理。
马新明呼吁，6000万亩高标准粮田建设中，如果能拿出1000万亩来进行信息化建设，实现的效益也是可观的。按他们多年来在滑县每亩地增收47元的实践计算，1000万亩就能增收4.7亿元。
马新明说，在土壤质地均一的情况下，1万～5万亩可建一个监测点，每个监测点花费3万～5万元。像豫东那样的大平原，土质非常均一，连片的10万亩建一个监测点即可。
目前，河南正在实施6000万亩高标准粮田的“百千万”工程，农业物联网作为一项新兴技术，对农业经济发展有很大支撑作用，“如果把物联网信息系统加入，无疑会大大加快实现河南农业现代化进程。”