583742352无线网络技术课程设计（论文）基于无线网络技术信息化新农业管理平台的构建

1、课课 程程 论论 文文 基于无线网络技术信息化新农业管理平台的构建基于无线网络技术信息化新农业管理平台的构建 学习课程： 无线网络技术 学院名称年级专业班级名称 论文提交日期 2011 年 12 月 22 日 摘 要 无线传感网络是 21 世纪一种新兴的测控网络技术, 它能够获取客观信息，具有十 分广泛的应用前景，本文综述了无线传感器网络的节点构成、特点，以及当前在农业领 域的应用，提出一套采用无线传感器网络技术的检测管理系统。且该系统工作稳定,具有 一定的推广应用价值。无线传感器网络技术的迅猛发展，以及人们对于环境保护和环境 监督提出的更高要求，越来越多的农业建设都致力于在环境监测系统中应用

2、无线传感器 网络技术的研究。通过在监测区域内布署大量的廉价微型传感器节点，经由无线通信方 式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内感知对象的信息的采集量化、处 理融合和传输应用。与传统的环境监测手段相比，使用传感器网络进行环境监测有三个 显著的优势：一是网络的自组性提供了廉价而且快速部署网络的可能;二是现场采集的 数据可通过中间节点进行（路由）传送，在不增加功耗和成本的前提下，可将系统性能 提高一个数量级;三是网络的健壮性、抗毁性满足了某些特定应用的需求。无线传感器 网络技术是应用性非常强的技术，它在当前我国环境监测系统中的应用潜力是巨大的。 本文介绍了在环境监测系统中应用无线传感器网

3、络技术的优势，分析了基于无线传感器 网络技术的环境监测系统的体系结构，给出了典型应用领域中该系统的创新性构建方案， 并对该类系统中的几种关键技术进行了研究，最后对无线传感器网络技术的应用前景进 行了展望。 关键词：无线传感器、环境监测、农业应用 目目 录录 第第 1 1 章章 总论总论.5 5 1.1 背景 .5 1.1.1 无线传感器网络.5 1.1.2 无线传感器网络应用于现代农业的优势.6 1.2 实施意义 .7 第第 2 2 章章 信息化新农业现状及发展趋势信息化新农业现状及发展趋势.7 7 2.1国外信息化新农业概况 .7 2.1.1 美国信息化新农业发展现状 .7 2.1.2 德国

4、信息化新农业发展现状 .8 2.1.3 法国信息化新农业发展现状 .8 2.1.4 日本信息化新农业发展现状 .9 2.2 国内农村信息化建设概况 .10 2.2.1 国内信息化新农业概况 .11 2.2.2 国内信息化新农业发展不足 .12 2.2.3 国内信息化新农业发展趋势 .13 2.2.4 国内信息化新农业发展建议 .14 2.3 信息化新农业管理平台建设的特色 .16 2.4 信息化新农业管理平台建设的内容 .17 第第 3 3 章章 总体规划总体规划.2121 3.1 项目定位 .21 3.2 总体规划思路 .21 3.3 项目建设具体目标 .22 第第 4 4 章章 项目总体建

5、设方案项目总体建设方案.2222 4.1 基本框架 .22 4.2 软件开发工具选择 .23 4.3 信息化管理平台构建 .23 第第 5 5 章章 无线网络环境的构建无线网络环境的构建.2323 5.1 无线传感器网络的体系结构 .24 5.1.1 传感器节点构成 .24 5.2 通信协议 .25 5.2.1 常见协议 .25 5.2.2 zigbee 标准.25 5.2.3 zigbee 特点.26 5.3 基于 cc2430 的无线传感器网络 .26 第第 6 6 章章 信息化新农业管理平台构建与实现信息化新农业管理平台构建与实现.2727 6.1 物联网架构 .27 6.1.1 农业物

6、联网感知层 .28 6.1.2 农业物联网传输层 .29 6.1.3 农业物联网应用层.29 6.2 管理平台 .29 6.2.1 建立合理、高效、稳定的农业生态环境管理 .29 6.2.2 改善与提高生产系统工作效率的农业生产过程管理.30 6.2.3 控制危害与损失的农产品安全管理.31 6.2.4 物联网技术加强农业装备与设施管理. .33 第第 7 7 章章 收益分析收益分析.3434 7.1 市场机会分析 .34 7.2 项目收益分析 .35 7.2.1 项目投资分析 .35 7.2.2 项目收益预测 .35 7.2.3 项目投资回报 .35 第第 8 8 章章 管理平台的运作方式管

7、理平台的运作方式.3535 第第 9 9 章章 项目可行性分析项目可行性分析.3636 9.1 农业信息化是克服农业弱质特点的重要途径. . . 36 9.2 农业信息化是农业发展的重要动力 . 36 9.3 实现农业信息化是实施农业决策科学化的重要手段. 36 第第 1010 章章 结论与讨论结论与讨论.3 37 7 10.1 结论 .37 10.2 讨论 .37 10.2.1 特色与创新 .37 10.2.2 不足与缺陷 .38 10.2.3 进一步工作的建议 .38 参考文献参考文献.3939 abstractabstract.4040 第 1 章 总论 1.1 背景 农业部正式发布全国

8、农业农村信息化发展“十二五”规划 。规划提出，到 2015 年，农业农村信息化建设取得明显进展，全国农业生产经营信息化整体水平翻两番，农 业农村信息化总体水平从现在的 20%提高到 35%，基本完成农业农村信息化从起步阶段 向快速推进阶段的过渡。 为全面推进信息技术在农业生产、经营、管理、服务中的应用， “十二五”时期， 我国农业农村信息化建设主要包括：夯实农业农村信息化基础、加快信息技术武装现代 农业步伐、助力农业产业化经营跨越式发展、推进农业政务管理迈上新台阶、开创农业 信息服务新局面等五项主要任务。规划还提出了“金农工程”二期、农业信息化建设工 程、农业信息服务工程等重点工程。 为确保各

9、项工作顺利开展，规划提出，争取各级财政每年安排一定规模资金作为农业农 村信息化发展的引导资金，重点用于示范性项目建设。在确保农业产业安全的前提下， 适当放宽市场准入条件，引导农业企业、电信运营商、it 企业等方面社会资金投入。 随着信息技术在国民经济和社会发展中的广泛应用，信息化水平已成为衡量一个国 家和地区现代化水平的重要标志。2 l 世纪的农业是信息农业，发展农业信息科学势在 必行，科技兴农是农业现代化发展的必由之路。我国是农业大国，深化信息技术在农业 领域中的应用，对提高我国农业生产和经营管理水平、推进我国农业产业化和现代化进 程、加快农业信息化建设步伐具有重要作用。将无线传感器网络应用

10、于现代农业，可以 高效实时地实现农业信息采集以及远程传输，为科学决策提供可靠依据。 1.1.1 无线传感器网络 无线传感器网络（wireless sensor network ,wsn）就是由部署在监测区域内大量 的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。 其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。 “传感器、感知对象和观察者”构成了网络的三个要素。这里说的传感器，并不是传统 意义上的单纯的对物理信号进行感知并转化为数字信号的传感器，它是将传感器模块、 数据处理模块和无线通信模块集成在一块很小的物理单元，即传感器节点上，功能比

11、传 统的传感器增强了许多，不仅能够对环境信息进行感知，而且具有数据处理及无线通信 的功能。借助传感器节点中内置的形式多样的传感器件，可以测量所在环境中的热、红 外、声纳、雷达和地震波信号等信号，从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、 土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等等众多我们感兴趣的物质现象。无线传感器 网络是一种全新的信息获取和信息处理模式。由于我国水资源已处于相当紧缺的程度, 加上全国 90%的废、污水未经处理或处理未达标就直接排放的水污染,11%的河流水质低 于农田供水标准。水是农业的命脉,是生态环境的控制性要素,同时又是战略性的经济资 源,因此采用水泵抽取地下水灌溉农田,实

12、现水资源合理利用,发展节水供水,改善生态环 境,是我国目前精确农业的关键，因此采用节水和节能的灌水方法是当今世界供水技术 发展的总趋势。 1.1.2 无线传感器网络应用于现代农业的优势 在进行农业信息采集时，有线传输方式仅适合于测量点位置固定、需长期连续监测的场 合，而对于移动测量或距离很远的野外测量则需要采用无线方式。与传统的手段相比， 使用无线传感器网络进行信息采集有 5 个显著的优势。 （1）无线传感器节点的体积很小且整个网络只需要部署一次，因此，部署无线传感 器网络对农业环境的人为影响很小，这一点在对外来生物活动非常敏感 的环境 中显得 尤为重要。 （2）无线传感器网络节点数量大、分布

13、密度高，每个节点可以检测到局部环境的详 细信息并汇总到基站。因此，传感器网络具有数据采集量大、精度高的特点。 （3） 无线传感器的节点本身具有一定的计算能力和存储能力，可以根据物理环境的 变化进行较为复杂的监控，传感器节点还具有无线通信能力，可以在节点间进行协同监 控。 （4） 无线传感器网络系统更适合于人不能或不宜到达的地域，节点的部署采用非人 工、随机方式实施。无线传感器网络系统可以通过一套合适的通信协议保证 网络在无 人干预的情况下自动组网、自动运行。在节点失效等问题 出现的情况下， 系统能自动 调整， 实现无人值守。 （5）无线传感器网络具有低功耗、节能、成本低、无线、自组织等特征，非

14、常适合 用于农业信息采集。目前，通过无线传感器网络可以把分布在远距离不同位置上的通信 设备连在一起，实现相互通信和网络资源共享。此外，无线网络的优点还包括较高的传 输带宽、抗干扰能力强、安全保密性好、功率谱密度低。利用无线网络的上述特点，可 组建针对农业信息采集和管理的本地无线局域网络，实现农业信息的无线、实时传输。 同时，可以给用户提供更的决策信息和技术支持， 实现整个系统的远程管理。 1.2 实施的意义 环境监测是一类典型的传感器网络应用，在实际的应用中还有很多关键技术，包括 节点部署、远程控制、数据采样和通信机制等。由于传感器网络具有很强的应用相关性， 在环境监测应用中的关键技术需要根据

15、实际情况进行具体的研究。并且随着无线传感器 网络技术的日益成熟和完善，我们还可以在各个方面开展许多新的应用，比如军用传感 网络可以监测战场的态势;交通传感网络可以配置在交通要道用于监测交通的流量，包 括车辆的数量、种类、速度和方向等相关参数;监视传感网络可以用于商场、银行等场 合来提高安全性。可以预见，随着无线传感设备性价比的提高以及相关研究的不断深入 和传感网络应用的不断普及，无线传感器网络将给人们的工作和生活带来更多的方便。 对加快农业和农村信息化建设步伐，对解决好“三农”问题，统筹城乡经济社会发展， 加快全国信息化发展，实现我国全面建设小康社会的宏伟目标，在本世纪中叶把我国建 成富强民主

16、文明的社会主义国家，都具有重大意义。 第 2 章 信息化新农业现状及发展趋势 2.1 国外信息化新农业概况 国内外的学者一致认为世界农业信息化大致经历了三个发展阶段： 20 世纪 5060 年代，主 要是利用计算机进行农业科学计算； 70 年代工作重心是农业数据处理和农业数据库开发； 80 年 代，特别是 90 年代初以来，已经进入农业数据库开发、网络和多媒体技术应用和农业生产自动化 控制等的新发展阶段。处于世界领先地位的国家有美国、德国、日本等。美国是农业信息化发展的 佼佼者；日本、德国、荷兰等发达国家紧随其后；印度、韩国等发展中国家虽然起步较晚，但发展 速度很快。集计算机技术、多媒体信息技

17、术、现代农业科技于一体的农业智能化，是农 业现代化发展的必然趋势。目前在发达国家农业智能化信息网络发展很快，通过计算机 网络将通讯、监测、模拟、自动控制和专家系统等技术有机地结合起来，综合服务于农 业生产管理，已取得巨大成效。近年来，美国还出现了精准（确）农业，依靠全球卫星 定位系统和计算机技术，进行精确施肥、喷药等，使农业智能化管理更进了一步。 2.1.1 美国农业信息化发展现状 美国农业信息化建设以政府为主体，形成国家、地区、州三级农业信息网。通过政 府巨资投入、优惠的税收政策、政府担保等提供一系列优惠政策，来建立起强大的政府 支撑体系，为信息化创造发展环境，推动了信息化的快速发展。政府直

18、接增加农业信息 技术研发投入，实施一系列加强政府和企业技术合作等计划，让农业公司、专业协会、 合作社和农场等都普遍使用计算机及网络技术。 2.1.2 德国农业信息化发展现状 德国政府始终致力于农业信息化的政策与环境、农业信息化基础设施建设和数据库 建设的投入。德国农业信息化是在广播、电话、电视等通信技术在农村地区普及的基础 上发展的。从利用计算机登记每块土地的位置和价值，建立村庄道路的信息入手，逐步 发展成为目前较为完善的农业信息数据库系统。 作为实现农业信息化的重要步骤之一，学校开设了计算机和网络技术课程，把教育与培 训普及计算机网络技术，作为实现农业信息化的关键环节。充足的用户，使农业信息

19、化 网络的使用得以持续发展，根据欧洲农业信息技术联盟(efita)的统计调查，2001 年德 国 l7 万用户中就有 75 万户拥有微型计算机，有 55 万户在使用互联网。随着农业 信息网络功能的不断扩大，农业生产、科研领域大多数操作通过计算机完成，形成自身 优势的计算机决策系统技术、精确农业技术、遥感技术、农机管理自动化。计算机辅助 决策技术为农民提供咨询服务，如小麦品种选择模型(genis)可以提供各种小麦品种的 水肥条件、品种特性、产量品质、抗病虫害的能力等方面的评估情况，帮助农民选择适 宜种植的小麦品种，这些系统在农业生产中发挥了积极作用。 德国政府推进农业信息化特点。政府致力于农业信

20、息化的政策与环境，资金的支持 和农业信息化的建设，数据库的投入，措施是在推进网络技术应用中建立长远计划项目， 例如，推动中小学与因特网连接。 2.1.3 法国农业信息化发展现状 法国是世界第二大农业食品出口国和第一大食品制成品出口国，农业信息化受到政 府高度关注。法国农业信息化发展的特点是多元信息服务主体共存原则，农业部，大区 农业部门和省农业部门，负责向社会定期或不定期发布政策信息，市场动态。为了帮助 青年农民利用互联网，法国政府曾免费向农民提供基于公共交换网通信的远程信息设备 “迷你电脑” 。供农户用于查询行业商业数据、气象预报、交通信息等。正是通过这种 工具使农民了解和熟悉了计算机，逐步

21、建立了网络信息的概念，使越来越多的农民开始 利用电脑实施精细农业和全程实施监控技术。 农业生产中信息和通信技术对病虫害灾情进行测报：利用专家系统进行自动化施肥， 打药和灌溉等田间管理；使用信息技术对土壤环境进行数据分析，并根据种植品种的具 体需求，调节和改善种植环境。在农产品的生产、收获、储藏和加工等各个环节实现计 算机全程实时监控。 在农业信息化进程中，网络信息和产品制造商也发挥了重要作用。制造商以投资的 形式改善农村的信息基础设施条件。以优惠的价格和周到的服务鼓励农民购买信息产品 及网络设备。开发商进入农村市场，适时开发一系列应用软件，并将这些功能集成于小 型计算机上，生产出各种便携式产品

22、，一方面，为每个农民提供获取信息机会，另一方 面，也给他们提供了利用计算机进行劳动和娱乐的机会，方便了农民。 法国政府推动农业信息化特点。政府免费向农民提供“迷你电脑” ，通过这种工具让 农民了解和熟悉计算机，建立起网络信息概念。在发展特点上采取多元信息服务主体共 存原则。在服务对象上有各自的群体，形成了具有良好的互补性，成为推动本国农业信 息化的主要动力。 2.1.4 日本农业信息化发展现状 日本农业信息化是政府重点支持的领域，各种地域农业信息服务系统由政府投资。 对于建设投资大、技术难度高的大容量通讯网络以及地方通信网络等基础设施的建设， 采取中央政府和地方政府财政拨款，专业公司投标承建方

23、式，有效地推进了农业信息基 础设施建设。农业科技信息网络的设备及运行也基本上由政府拨款，无偿向农民提供各 种农业信息。目前实施的一项称为“高度信息化农村系统”的计划，直接服务于农民。 政府高度重视农业科技网络信息化建设。进入 21 世纪后，日本积极实施农业 it 战 略推进农业信息数字化，平均每个县至少有一个与网络有关的农业信息中心，并大力开 发建设了气象、病虫害防治、农业技术、栽培等各类数据库。并建立了(dress)实施管 理系统，其大型电子计算机可收集、处理、储存和传递来自全国各地的农业信息。每个 县设有(dress)分中心，可随时得到有关信息，交换信息。 日本作为因地制宜发展应用型农业信

24、息化的典型，从发展地域农业信息系统入手， 建立起便捷的有地域特色的地域农业信息系统。以计算机和多功能传真机为用户和农民 协会之间传递发货和销售信息，方便农民协会各分店之间以及农户与农协之间的信息传 递，提供发货情况、市场信息、当地气象预报、病虫害预测预报、生产资料订货信息、 栽培信息等。以多功能传真利用为中心的地域农业信息系统，用于人口密度小且不需要 大量数据处理的一些边远地区。同时，日本已将 29 个国立科研机构，381 个地方农业研 究机构及 571 个地方农业改良普及中心全部联网，与农户之间进行双向的网上咨询，信 息共享。 政府重视农民网络信息素质教育。日本农民继续教育体系完备。政府每年

25、在全国各 地依托农业科研机构组织农民进行计算机及网络知识信息素质教育培训，农林水产省农 业大学校、就农准备校、民间研修教育机构也参加到培训农民信息素质教育体系中，对 提高农民信息素质发挥了重要作用。政府每年在全国各地定期举办面向所有居民的网络 知识与计算机操作培训班。以此达到提高农民信息技术素质的目的。 日本政府推动农业信息化特点。日本的农业信息化采取：政府支持的领域、各种地 域农业服务体系由政府投资，农产品电子商务由企业运作，精准农业则采取产、官、学 合作进行的信息农业技术研究。 2.2 国内农村信息化建设概况 我国引进“信息化”的概念是在 20 世纪 80 年代，落后于欧美等国大约 20

26、年。早期农 村信息化建设表现为 20 世纪 70 年代末至 80 年代初计算机应用于农业生产，以及 80 年 代末至 90 年代初又相继建立一批农林数据库。而农村信息化产业的起步更晚，与欧美 等国的差距更大。直到 1996 年，在第一次全国农村经济信息工作会议才明确了农村信 息化建设的方向。现在，我国科技部门无论是在信息传播高速公路的硬件建设方面，还 是在农业信息乎台和资源的建设方面，都取得了长足进展，令世人刮目相看。 （1）涉农数据库建设初具规模 目前，我国已建成大型涉农数据库 100 多个，约占世界农业信息数据库总数的 10。其中最主要的成绩是由农业科研单位先后引进建立的 cabi、agr

27、is、agricola 和 fsta 数据库，以及以中国农业科学院牵头开展的农业 数据库和农业光盘服务网络。比较有代表性的数据库有：中国农林文献数据库 、 中 国农业文摘数据库 、 中国农作物种质资源数据库 、 农副产品深加工题录数据库 、 植物检疫病虫草害名录数据库 、 农牧渔业科技成果数据库等。目前，我国农业信 息数据库建设正朝着多元化、平民化、多媒体化、智能化、联合化和网络化的方向发展。 （2）农村信息化建设网络平台逐步坚实 按照功能来分，可以将支撑信息发展的网络资源分为三类，即电信网、广电网和计 算机网。前两者是传统媒体的代表，后者为现代媒体的代表。两者综合起来构成现代农 业信息传播的

28、主要通道。 （3）农业信息技术研发成果显著 近 10 年来，特别是“九五”时期以来，在一系列国家、部门和地方科技计划的支持下， 通过广大科技工作者的不懈努力，在农业信息技术领域逐步积累了一批拥有自主知识产 权的成果，形成了一支从事农村信息化研究开发、推广应用的人才队伍体系。国家 “863”计划实施的“智能化农业信息技术应用示范工程”，在全国建立了 20 个示范区；国 家科技攻关计划“农业专家决策系统与信息技术系统研究”项目的实施，形成了一批农村 信息化平台技术和产品技术，研究开发了 12 个服务于农村经济发展的信息资源数据库。 另外， “农业 3s 技术”、 “精准农业”、 “虚拟农业”等方面

29、的技术也在积极开发和应用中。这 些农业信息重大关键技术的突破，为实施农村信息化战略奠定了坚实的技术基础，积累 了宝贵的经验。 （4）农村信息服务深入基层 一是农村信息服务机构和队伍不断壮大。据农业部调查，全国 333 个地(市)中有 260 个设立了农业信息服务机构，占地(市)总数的 78；全国 2 800 个县(市、区)中有 1 210 个设立了农业信息服务机构，占总数的 43；全国 43 000 多个乡镇中，有 7 000 多个建 立了信息服务机构，占乡镇总数的 18。一些地方在加强农业系统信息队伍建设的同时， 积极利用农民经纪人、种养经营大户、专业合作经济组织以及有关社会中介的力量，发

30、展壮大了农村信息员队伍。二是服务模式灵活多样。科技 110 作用显著。现在全国有农 技呼叫中心 100 余家，比较有特色的有浙江衢州农技 110、山东莱州农技 110、河北邯 郸科技 110 等。农业寻呼发展迅速。各地均出现了有地方特色的农业寻呼业务，如河南 的“农信通”、安徽的“致富信息机”、广西的“899-农村信息机”等。三是地方农村信息化 建设有效开展。农村信息化建设在一些地方得到有力推动，并取得了一定成效，使农村 信息“户户通”工程的顺利实施有了良好的开局。 2.2.1 国内信息化新农业概况 国家支持，发展迅速国家对于农业信息化发展非常重视，实施了多项“金”字工程， 其中在 1994

31、年 12 月召开的国家经济信息化联席会议第三次会议上提出的“金农”工程， 为我国的农业信息化起到主导和推动作用。金农工程以农业部信息中心为核心， 建立了全国范围的农业信息网络体系。农业部建立了“中国农业信息网” ，地方政府 的农业管理部门和教育科研部门也相继在互联网上开设农业信息网站网络发展迅速据不 完全统计，截止到 2009 年，全国涉农网站已经有 1 万多个，全国 97的地市和 80的 县级农业部门都设有信息化管理和服务机构，可以直接向农民直接传递信息的农村信息 员已发展到 18 万人，初步建立从上到下的农业信息化队伍，形成了从中央到地方的农 业信息组织体系。全国 31 个省市自治区，农业

32、部门 80左右的地级和 40的县级农业 部门都建立了局域网， 80的乡镇信息服务站拥有计算机。 2.2.2 国内农业信息化发展的不足 20 多年来，我国农业信息技术发展取得了长足的进步。农业信息技术已经应用到农 业生产、管理以及科研的方方面面。但相比西方经济发达国家，我国农村信息化还存在 一些特殊的困难。 （1）农村信息流动不畅已成为制约农村经济发展的主要障碍 在计划经济向市场经济转变过程中，农民和政府对于农业生产经营的定位在相互转 换，农民由被动接受指令转向主动决策，政府由决策转向服务。目前，这种转换还不完 全到位。农民的生产决策，或是听政府指令，或是随潮跟风，缺乏对市场的了解和把握， 决策

33、带有一定的盲目性，在经济上遭受损失不可避免。农产品贮运、保鲜、销售亦是如 此，由于信息不畅，贮不了，运不走，谷贱伤农，果滞坑农的现象比比皆是。随着市场 经济机制的不断完善和发展，农民对于农技、农资和产品市场等信息的需求越来越强烈。 如何为农民提供一个崭新、快捷、全面的信息传递渠道，让农民及时掌握市场信息，根 据市场变化情况制定前瞻性的生产计划，已迫在眉捷。 （2）农民信息意识比较淡薄，信息需求不强烈 随着市场经济的不断发展和信息工作的逐步开展，我国农民群众开始需求信息服务， 切。但是，从整体上、全局上来看，增强信息意识是农村信息化建设面临的一个重要问 题，有的还比较迫。我国农业经济基础仍然相对

34、薄弱，农业生产基本上处于个体经营、 小农生产的方式。农村联产承包责任制正是这种生产方式在政府管理制度上的体现。这 种经济基础上的小农生产，决定了单一的农业生产者不知道自己究竟需要何种信息，造 成了农业生产者对信息实际需求不强烈。农民信息意识淡薄的另一个表现就是，要动员 农民在信息化基本设施上进行投资非常困难。农民是农业生产和经营的主体，农村信息 化进程一定程度上要取决于农民信息意识和经济实力的增强。 （3）农村信息缺乏时效性和针对性，大大降低了其利用价值 目前我国农民获取信息的主要途径仍是广播、电视和报纸。广播和电视的传播属于 线性传播，速度快，播出信息不可任意回放；报纸属非线性传播，速度慢，

35、但信息可以 反复阅读。然而这些传统的媒体都是单向传播，只能把信息传递到农民手中，却无法把 农民的需求反馈回来，然后再主动向农民提供服务。农民只能通过另外的途径即电话和 信函传递反馈信息，这种原始落后的信息交流方式和缓慢的信息传递速度使不少信息既 丧失了信息的时效性，又缺少了问题的针对性。 （4）现代网络及技术在农村的普及仍需要很长时间 从全国情况来看，尽管现代网络技术发展很快，已经建成的网站很多。但是，面对 经济实力低下，生活在温饱，甚至是温饱水平以下，文化素质又普遍比较低的农民来说， 他们已经没有多余的经费来添置并不太奢侈的农村信息服务设备并支付数额不菲的运转 费。因此，如何让需要农业信息的

36、广大农民获得廉价的信息服务，是农业能否快速发展 的关键。 2.2.3 国内农业信息化发展趋势 集成化。数据库、系统模拟、人工智能、遥感、地理信息系统和全球定位系统等单 项技术在农业领域的应用日趋成熟，互联网、电信网和广播电视网等网络技术也日趋大 众化。但是，现代农业对信息资源及信息技术的综合开发利用需求日趋综合化，单项信 息技术或单一网络技术往往不能很好满足用户实际需要。因此，分散、混乱、封闭的农 村科技信息资源共享和集成问题，多种信息技术的结合与集成问题，多网功能合一的问 题，越来越引起人们的普遍关注。 专业化。针对农村经济活动中的某一种具体对象，某一项具体农艺措施，或某一个 具体的生产过程

37、，建立计算机应用系统以进行智能化的生产经营管理，是未来促进农村 经济发展的重要步骤。如美国研制成功的棉花集成管理系统，在提高棉花产量中发挥了 很大作用。另外，专业化的农业应用软件还具有可适用于不同生产级别(如地块级和农 场级)生产管理的特点，更能经济、有效地服务于农业生产。 网络化。互联网、电信网和广播电视网等网络技术应用于农村，不但能及时解决农 业和农村发展中的技术问题，而且能降低农业和农村信息的获取成本。基于不同网络系 统，处于不同地域和不同条件下的生产者，可以采用不同技术和方式获取农村信息。为 此，必须制定有序的农业信息分类标准，采用先进信息网络技术，建立集多个农村信息 子网于一身、多种

38、信息传输渠道为一体的高速、宽带和全国性乃至全球性的农村信息网 络体系；同时，为确保农村信息服务的有效实现，还必须建立和完善纵向到底、横向到 边的农村信息服务体系。 多媒体化。媒体是利用计算机或其他电子手段传递文本、图形艺术、声音、动画和 视频信息的交织组合的信息传输方式。随着多媒体技术的兴起和发展，农村多媒体数据 库建设及农村实用信息和技术等多媒体产品开发应运而生，它将十分复杂的农业和农村 信息技术，以极为简单、易懂、易学的方式表现出来，并具传播速度快、覆盖面广、形 象逼真、易于操作等特点。 实用化。目前，符合农村用户实际需求的应用软件的开发及推广、农村信息传输的 硬件系统的研制将成为农村信息

39、化的重要内容。当然，农业生产、经营管理的地域性、 季节性和持续性决定了农村信息开发的复杂性。因此，对这类软硬件的开发必须通过多 部门、多学科的合作以及农业生产、经营管理专家的协同攻关，才能确保软件结构、功 能、界面、程序的规范化，才能提高软硬件的科学性、有效性、适应性和智能化，最终 产生可观的经济效益。 普及化。为满足农业生产经营者日益增强的信息服务需求，需要快速推进农村信息 的普及。一是信息技术的普及。通过有计划、分批次的培训学习各种信息技术知识，提 高农民科技和文化素质；二是信息传递方式的普及。指适用、科学、权威的农村信息能 比较容易的通过各种方式传输到农村，为广大农村用户所接受；三是信息

40、的普及。指农 村信息的获取、分析与利用贯穿于整个农村生产、经营的全过程并充当着重要角色。 综合化。一是多项信息技术的结合，包括数据库技术，网络技术、计算机模型库和 知识库系统、多媒体技术、实时处理与控制等信息技术的结合；二是信息技术和农业科 技的结合，如信息技术与生物技术、核技术、激光技术、遥感技术的日益紧密结合，使 农产品的生产过程和生产方式大大改进，农业现代化经营水平也不断提高。 全程化。信息技术应用不再局限于某一独立的农村经济活动，或单一的经营环节， 或某一有限的区域，而是横向和纵向拓展。信息技术企业与农业生产、经营企业联系， 科研单位与生产经营单位甚至与用户联合，多学科专家协作的复杂工

41、程越来越多。这些 工程全面地改善农村经济活动的决策和管理，不仅使发达国家农业的优势得到更充分的 发挥，而且使发展中国家劣势逐步改善以至消失，极大地增强农业的活力和信息竞争力。 2.2.4 国内信息化新农业的建议 为解决农村信息化建设的关键“最后一公里”问题，在总体设计上，要充分体现 国家扶持与社会积极参与、公益事业与市场化运作相结合的总体思路，调动全社会的积 极性，探讨适应市场化运作、可持续发展的农村信息化建设模式，使广大农民能花很少 的钱，就可以获得有价值的信息，实现真正意义上的农村信息“户户通”。 （1）加强和完善基础网络建设 按照“集中、统一、规范、效能”的原则，整合统一兼容、资源共享、

42、高效适用的各 级网络中枢平台环境，形成全国统一、规范、畅通的信息网络体系。一是建设完善国家、 省、市、县四级网络中枢平台，完善配套的网络和计算机硬件设备，开发使各级中枢平 台上下贯通、统一兼容的运行软件。二是积极推进与社会各单位，特别是有实力的企业 的合作，在以上四级网络平台的基础上，将网络向乡镇、村进行延伸，实现中央、省、 市、县、乡、村 6 级信息传输体系，重点加强乡村信息站建设。三是依托国家公共通信 设施，建设高效畅通的农村信息传输通道，实现以中心网站(如中国农业科技服务网等) 为核心，省、地(市)、县三级信息网站以及各种专业网站为辅助的网络体系。 (2)加强农村信息资源整合 加快农村信

43、息采集标准体系(采集、处理、数据库建设等)、技术服务体系、市场信 息服务体系、信息发布体系等建设，提供标准的数据库接口，实现信息采集、处理、发 布一体化。重点加强市场供求、农产品价格、科技信息、农村政策等农民急需的信息采 集系统建设。 通过不同层次的农村信息中心群和共享服务网的建设以及共享技术的研究开发与应 用，形成跨部门、跨地区、跨学科、多层次、分布式的国家农村信息共享服务体系。并 纳入国家科学数据共享工程系统，大幅度提高农村信息的管理与共享服务水平，增强农 村科技创新能力，为我国农业现代化整体发展和农村科技水乎的提高，提供可靠的农村 信息资源保障。 (3)加强农村信息服务模式的整合 农村信

44、息服务应根据用户本身的特点和用户对信息的需求特点，重点加强各种服务 模式的整合，实现多网功能合一。 一是以卫星传播通道为基础，充分利用广播电视普及率高、覆盖面广的特点，通过 价格便宜、易于操作的厢户无线接收装置连接电视机接入互联网实现信息的查询和发布。 并借此开展农村远程教育，提高农民的整体素质、推动农村家庭上网工程。二是以卫星 或互联网通道传播为基础，充分利用网站的信息服务主要窗口作用，为农民、农业企业 提供一个信息发布和获取信息的平台。三是以卫星传播通道为基础，建立覆盖全国的农 业寻呼网，实施“一号制”计划，与地方农业寻呼网实现互连、互通、互叫，利用寻呼费 用低、覆盖范围广、可定制信息的特

45、点，开展多样化、个性化服务，加快信息的传播。 四是通过整合“农技 110”资源，或利用移动电话、通过电脑电话连接农业 wap 网站， 实现信息的浏览和发布，为农民提供便捷的信息服务，满足农民信息需求多样化和个性 化的要求。 (4)深入研发智能化服务产品 研究和开发适于农村市场和农民需求的智能化产品，包括应用软件、多媒体光盘、 智能化终端等。这些产品应具有智能化、傻瓜化、实用化、平民化、多元化的特点，即 在技术和设计上科技含量高、在使用上简单便捷、在内容上能解决当前农民急需的技术 问题、在价格上低廉、在形式上多样化，真正为民所急、为民所想、为民所用。 (5)深化农村远程教育体系建设 整合现有的远

46、程教育资源(包括教育部的远程教育网、农业部的农业远程广播教育网、 中央党校的远程教育网以及其他远程教育培训网等)，集成远程教育技术，协调各部门 远程教育力量，通过卫星等信息传播渠道，广泛开展农村远程教育。 （6）加快农村信息化示范基地建设 在现有农村信息化示范基地建设的基础上，进一步加大对具有一定的区域特色、具 有良好的示范效应、具有广阔的发展前景的示范基地的支持力度。为此，不仅要建立一 批典型的农村信息化示范县、乡镇，而且要建立一批示范村、户。农村信息化示范村必 须能够实现村中的家家户户至少有一种方式可查询和获取信息，人人会用一种信息化产 品，实现网络化的农村信息服务，营造出信息化农村的数字

47、氛围。通过示范引导、典型 带动，推广辐射周边地区，进一步探索农村信息化的发展模式和推广模式。 2.3 信息化新农业管理平台建设的特色 农民文化水平低，信息接收能力较差。我国的广大农民的文化水平普遍偏低，文盲 比例较高。普查结果，我国农村劳动力平均受教育年限仅为 6.79 年，小学以下文化程 度的农村劳动者达到 54.17%。目前我国农村劳动力中，接受过短期职业培训占 20%，接 受过初级职业技术培训或教育占 3.4%，接受过中等职业技术教育占 0.13%，而没有接受 过技术培训的竟高达 76.4%。 农民信息需求迫切，个性化需求的特性较强。随着市场经济的不断发展和信息工作 的逐步开展，我国农民

48、群众对信息服务的需求越来越迫切。我国的农业生产基本上处于 个体经营、小农生产的方式，社会化、专业化、产业化的大规模农业生产还远没有形成 气候。这种经济基础上的小农生产，决定了不同的农业生产者有不同的信息需求，农民 的多样性、个性化需求强烈。 信息服务基础设施较落后。到 2004 年 12 月 31 日，农林牧渔业网站仅占网站总数的 1.4%；全国农民上网的平均比例只有 0.2，农林牧渔业人员使用电子邮箱和进行网上 购物两方面都仅占 0.3%。 80%以上的乡镇没有设立科技信息服务机构。我国农村通过网络提供的科技信息服务 仅占 19%，能够通过网络获得市场和技术信息的家庭仅为 0.8%。县级科技

49、管理部门通过 网络获取的科技信息不足 30%。2001 年农业部一项对我国 1000 个农村固定观察点农户 信息使用情况的调查显示，在我国，能够通过互联网获得市场和技术信息的农村家庭只 有 0.8%。信息区域性差别大，地区间、城乡间 “数字鸿沟”较深。西部地区互联网普 及水平仅为全国平均水平的 32%，远落后于东中部地区。网络用户中农林牧渔业人员仅 占总数的 1.7%，农村互联网普及率为城市的 0.13%，城乡差距巨大。国内涉农网站主要 集中在北京和主要沿海省份，山东、北京、浙江、江苏、广东为前五位，其总和占全国 总数的 50.38，西部地区涉农网站数量较少。区域差距巨大。 专业信息技术人才较

50、匮乏。农业科技信息化建设对人员素质的要求与其他信息行业 有着明显的不同，需要的是既懂农业又了解互联网信息技术的“复合型”人才。目前， 我国农村平均每乡镇科技信息员不足 3 人，数量和素质远不能满足基层科技信息服务的 需要。信息技术是一项高科技，其开发应用需要高科技人才。许多从事计算机专业的人 才进入农业领域，因不懂农业知识而流失，因而具有农业信息技术开发的人才匮乏，难 以进行大项目的攻关。 科技信息资源分散 ，共享机制较缺乏。 科技信息资源多头建设、分散管理，基层 科技信息“孤岛化” ，科技信息资源不能有效共享：农业部门实施的“金农工程” ，重点 针对农产品流通环节；教育部门的“校校通”主要面

51、向农村中小学校；广电部门的“村 村通”主要集中在光缆布线基础设施建设上。需要建立跨部门、跨地区、跨学科、多层 次、分布式的国家农村科技信息共享服务体系与共享机制。 2.4 信息化新农业管理平台建设的内容 针对我国农业信息化建设中存在的突出问题，采取切实可行的措施，通过农业信息 化建设来加快我国农业现代化进程。 （1）形成政府主导的农业信息投入机制，完善农业信息化的基础设施。 一是尽快形成政府主导和市场引导的农业信息投入机制。由于大部分农业信息具有 社会公共物品的性质，应由政府主导和以国家财政投入为主建设农村公共信息网络体系， 免费为农业生产经营者提供公共信息服务。重点整合并传播农业技术、市场供

52、求、价格、 气象、病虫害防治等各种农业信息资源，增强农业生产经营的预见性。目前，发达国家 无不投入巨大财力来加强农业信息网络建设，美国、日本和欧盟国家均投人大量财力开 展农业网络系统建设。美国以政府为主体构建了庞大和完整的农业信息网络，收集、分 析和发布农业信息，美国国家自然科学基金会投资 5300 万美元建设一个大型涉农网络 项目，欧盟委员会 2004 年投资 5200 万欧元推进 25 个成员国之间的网络技术的研发与 应用，英国也投资 2.4 亿英镑支持网络研究项目。发达国家充分发挥政府在农业信息化 建设中的主导作用和投资主体地位，有效推动了农业信息化建设的稳步发展，这些经验 值得借鉴。同

53、时，我国还应发挥市场的引导机制，积极利用民间投资，允许和鼓励企业、 科研机构、社会组织、个人、农村专业合作经济组织、农民信息协会和农户等投资信息 化建设，形成以政府投资为主体的多元化农业信息投入体系，解决财政投入不足问题。 二是逐步完善我国农业信息化的基础设施。国外经验表明，加快推进农村信息网络建设， 积极建设技术先进、功能完备的农业信息化基础设施，是顺利实现农业信息化的重要条 件。多年来，日本政府注重加强农业信息化的基础设施建设，包括农作物种子工程设施、 农作物病虫害防治设施、卫星遥感通讯设施、基础信息资源的开发和网络设施建设。其 中，信息资源开发利用是信息化的核心内容。韩国也比较重视农业信

54、息化体系建设，通 过建立一系列信息管理系统来实现信息技术在农业科研中的应用目标。如，设立作物基 因资源、作物育种和动物改良等信息管理系统，用于收集、存储和管理新物种、海外种 质资源信息，这些数据通过信息网向大学和研究所提供，研究人员通过网络共享物种资 源信息。美国已建成世界最大的农业计算机网络系统 agnet，该系统覆盖美国 46 个州、 加拿大的 6 个省和美加以外的 7 个国家，连通美国农业部和大量的农业企业、大学等。 目前德国的农业网络系统已遍布各地，农业信息通过网络连接实现资源共享，德国的 13 个联邦州都可通过农业文献信息中心系统得到该中心的库存文献资料。针对我国农业信 息基础设施比

55、较薄弱、农业信息网络体系不健全的现状，需要加强农业信息化的基础设 施建设，加快推进农村信息网络建设。重点加强中国农业科技、教育和经济信息网络中 心的建设，尽快完善农业信息服务系统，逐渐完善农业信息资源数据库，为农业信息化 建设创造良好的技术条件。 (2)加强法规和制度建设，完善农业信息化的支持体系。 一是完善法规和制度建设。不少发达国家为适应农业信息化发展的需要，都及时加 强信启、立法和制度建设工作，为农业信启、化发展提供了法规和制度保证。日本政府 于 2000 年 11 月正式公布了“高度信息通讯网络社会形成基本法”(简称“it 基本法”)， 旨在通过建设高度信息化的通讯网络和公共服务体系，

56、创造一个新的社会发展环境，为 实施农业领域的 it 战略和加快农业信息化进程提供制度保障。中国作为一个农业大国， 农业信息技术有着巨大的应用空间和广阔的发展前景，农民迫切渴望掌握现代信息化的 工具和技术为农业生产经营服务。但我国农业信息立法工作严重滞后，农业信息化缺乏 法律和制度保障。所以，我国应抓住机遇，借鉴国外立法与制度建设的经验，抓紧制定 农业信息化的法律法规和相关制度。同时，政府有关部门还要尽快制定信息化标准，完 善农业信息采集、贮存、发布和传播的监管制度，建立科学的信息需求评估机制，引导 各类信息服务主体提高信息服务水平，防止信息偏差。二是制定礼完善相应的支持政策。 农业信息化硬件和

57、软件建设分别属于农业基础设施与信息支持的范围，符合 wto 的“绿 箱政策” 。所以，在世界农业信息化潮流的推动下，合理利用 wto 规则并借鉴国外农业 信息化支持政策方面的经验，建立和完善适合我国国情的农业信息化政策支持体系势在 必行。近年来，日本政府制定一系列发展农村信息化支持政策。如，在农村普及因特网， 促进农村电子商务的发展，向消费者提供充分的农产品市场信息。尤其在民间力量难以 实施高速信息网络的边远山区，日本政府采取必要的扶持措施，实行“官民分担” ，发 挥政府在山区因特网建设中的主导作用。韩国政府在农业信息基础设施建设方面一直起 主导作用，农村的信息主干网由政府投资建设，从主干网到

58、中心局的管道由韩国的三大 民营电信企业投资，从中心局到用户的网络，由民营电信企业负责，政府给予经费补助。 我国要实现农业现代化，建设社会主义新农村，政府必须出台一系列促进信息农业发展 的财政支持政策，加大农业信息基础设施建设和农业信息技术推广的投融资力度，从而 改善农业生产经营条件和增加农民收入。 (3)逐步完善农业信息服务体系，积极为农民提供各类信息服务。 为农产提供信息服务是农业信息化建设的重要目标，建立和完善农业信息服务体系 应成为农业信息化建设的重点。农业生产经营面临着自然和市场等多种风险，由于我国 农村信息服务体系不完善，使市场需求与生产之间的信息严重不对称，农业生产的盲目 性很大，

59、经常会出现农产品“卖难” 、 “买难”和“增产不增收”现象，严重挫伤农民生 产积极性。所以，建立健全农村信息服务网络体系，加强农村信息服务和向农民提供准 确的市场信息，指导农民的生产和及时调整生产结构，应成为我国农业信息化建设的重 点。跨入 21 世纪后，日本积极实施农业 it 战略，推进农业信息数字化，开发普及市场、 气象、病虫害及防治、农技、栽培、农业政策等各类基础数据信息，便于农产随时获取 农业生产经营所需的各方面信息。韩国制定了方便农民上网的优惠政策，农民上网的费 用比市话便宜 30%50%。所以，我国应借鉴国外经验，尽快建立和完善以政府为主导的 农业信息服务体系，积极为农民提供农业生

60、产经营信息，从而改善农业经营信息相对闭 塞的状况，降低农业经营风险，逐步提高农业的竞争力。同时，由于农业生产者、经营 者的信息需求多种多样，这就需要有多元信息主体和提供丰富的服务内容，并采用多样 化的信息服务形式。政府部门和信息中介机构通过互联网和多媒体为农民提供农业政策、 法规、技术和市场信息服务，可满足农户进行农业信息检索、咨询、农产品供求信息发 布、网上交易等服务需求，特别是为农民提供准确、及时的农业资源管理、生态环境保 护、施肥灌溉、病虫害防治、畜禽饲养、农产品加工和储藏等技术信息，这对农业增效 和农民增收具有重要意义。另外，尽快转变我国农业信息技术研究与农业生产需求严重 脱节的局面，