农业物联网：为上海都市农业插上翅膀

农业物联网为上海都市农业插上翅膀

文／叶有灿由于土地和劳动力投入等自然资源的约束，粗放型农业发展方式占地面积大、单纯依靠土地和劳动力投入，并不符合上海都市农业可持续发展的要求。正因如此，上海必须依托先进的工业与信息化发展优势，在信息技术引导下，实现劳动力和土地投入向科技和资本投入转变，大力发展集约化农业，走出一条高效、生态型的都市现代农业发展之路。作为农业物联网区域试点省市之一，上海在国家农业部的支持和指导下，围绕都市现代农业发展需求，遵循“全过程、全要素、全系统”的“三全”设计理念，以产业发展需求为导向，以企业为主体，按照有利于提高劳动生产率、有利于改善农产品品质、有利于推广应用的要求，全面推进物联网技术在都市现代农业中的综合应用与集成示范。优势集结，构建技术体系集结了一大批优势人才、组织和应用，形成全方位、多领域的产业技术体系，成立上海农业物联网工程技术研究中心，组建技术专家组和推进工作组，构建产学研用相结合的农业物联网产业技术体系。以华东师范大学何积丰院士为组长的技术专家组，研究制定技术解决方案，成立农业物联网推进工作小组，负责实施方案的组织实施推进，定期召开农业物联网工作会议、开展应用研讨和技术沙龙活动。推动农业物联网技术的研发、集成、示范和推广，已获得8项软件著作权、6项专利。制定农业物联网实施方案。确立以三个农产品（水稻、绿叶菜、动物及动物产品）、四个环节（生产、加工、流通、销售）安全监管为重点应用领域，开展一批应用示范工程。粮食作物“产加销”应用示范：已建设10多万亩物联网综合应用示范基地，辐射20万亩，实现水稻生产、加工、流通、销售各环节数据贯通，提升企业经营管理水平，据企业[来自wwW.lw5u.cOm]上报：平均每亩可减少60元管理成本，其中减少生产管理成本5%（30元／亩），降低农药、化肥等生产资料投入5%（15元／亩），产量提高2%（15元／亩），10万亩水稻每年可为企业节省600万元管理成本；研发动物及动物产品检疫监督信息管理应用：在全市范围内，通过运用植入式电子耳标，对17.5万头能繁母猪实行电子身份证管理，确保病死母猪不流入食品链，进一步覆盖全市；绿叶蔬菜物联网综合管理应用：在全市200多家蔬菜园艺场，采集绿叶菜生产过程的农事操作与投入品使用，建立电子田间档案，并通过电子标签、条码等技术，实现绿叶菜生产阶段可追溯：研发应用农业投入品监管信息平台：建立主要农药、种子、肥料、植检相关资料数据库，针对种子、种苗等进行植物检疫监管，并开展高毒、限用和推荐农药在线监管试点应用。为满足上海农业物联网产业发展的紧迫需求，[来自wWW.]有效解决技术瓶颈，上海市科委组织专家层层评审，上海农业物联网产业技术创新联盟已正式成立。该联盟以重点骨干企业和行业龙头企业为核心，以高校和科研院所为依托，整合农业物联网产业技术创新资源，以研究开发共性关键技术和重要技术标准为目标，推动产业技术创新，组织瓶颈技术创新攻关，加快研究成果共享与转化，有效促进上海现代农业的高速发展。小试牛刀，收获显著成效公共服务平台方面，上海农业物联网区域试点工程实施两年来，不断探索适合上海农业物联网发展的有效途径。根据上海农业特点和应用需求，按照“组装集成建平台，推广平台促应用”的思路，构建“一个中心，三个系统”的农业物联网公共服务平台，即农业综合数据中心，综合展示系统、应用管理系统、远程指挥调度系统。该平台已整合了37个业务系统与平台，包括：绿叶菜市场价格信息监测系统、上海蔬菜质量安全追溯平台、上海地产蔬菜农残检测管理系统等，实现信息资源共建共享、平台系统互联互通、业务工作协作协同。核心技术方面，形成了一定数量的自主知识产权，包括：研发系列动物电子标识产品，对能繁母猪实行电子身份证管理，使保险在投保、核保、出险报案、无害化处理以及理赔全程实现信息化管理：研发集成式大田环境监测传感网络设备，目前已在崇明长江农场、金山廊下、奉贤庄行等10多个示范基地和农情监测点应用：研发移动式农情采集与指挥调度终端设备，该设备采用轻量化设计，以多功能背包为载体，可进行实时图像音频传输，对接多种农业传感设备。实现了农情信息快速获取、专家远程诊断及远程指挥调度；探索小型无人机在保险勘察理赔上的应用，解决目前定损难、人力成本高的问题，已在青浦、崇明开展技术试验。软件研发方面，开发包括：基于二维码、彩码和RFID（无线射频识别）技术搭建有机蔬菜质量溯源系统，实现了有机蔬菜全过程监管及可追溯：通过建设农产品冷链物流过程监测与预警系统，可对冷藏环境的温湿度、车辆行驶线路、车门开关情况、车辆停靠时间、车辆油耗等信息，进行全程监管；通过研发集约化养殖全程智能自动控制系统，既可实现水产养殖环境、饲喂、疫病防治的自动化控制，也可实现对水产养殖全过程的监管和全程追溯，进而提高水产养殖业可控性，降低风险，提高产出与产品质量；通过搭建农业物联网专家系统，已将专家系统如水稻、蔬菜等病虫害诊断防治、预测预警等，集成到上海农业物联网公共服务平台，通过平台提供稻纵卷叶螟预警与防治、蔬菜病虫害诊断等决策服务。应用模式方面，生产经营有机蔬菜、花卉、食用菌、水产、畜禽产品等高附加值农产品的企业，已经形成了主动式的物联网应用需求：区域试点工程形成的共性技术和解决方案，可依托公共服务平台，向农业企业、农民合作社、家庭农场提供技术服务，所形成的公共服务模式，能有效降低物联网技术应用门槛和研发成本：平台形成了信息咨询服务，可利用平台汇聚的海量关联数据，以及数据挖掘技术，构建专家知识库、决策模型和专家系统，提供基于数据分析的信息咨询服务。解决方案方面，形成了一批农业物联网解决方案，包括：上海市动物及动物产品检疫监督信息管理、绿叶菜安全生产质量可追溯和水产品集约化养殖物联网解决方案等。新趋势，未来都市农业复合型信息技术在农业上的综合应用。随着当前农业信息技术的快速发展，单一的农业信息技术已不能完全满足都市农业发展的需求，多种复合型信息技术在都市农业建设进程中的应用，如GIS（地理信息系统）技术、RS（遥感）技术与作物生长模型的综合，已成为将来的一个发展趋势。农业生产过程更加专业化、智能化。根据不同农作物生产过程的具体特征，通过专家经验知识积累，加上数据库技术、知识库技术、人工智能，构建基于专家知识库的农作物种植过程指导，同时结合农业生产过程智能化指导设备，如“农民一点通”或移动互联网的手机应用等，实现农业生产过程高度专业化、智能化，也是都市农业发展进程中的一个重要方向。分区域的农业信息技术集成化、统一化应用。由于中国各地气候特征的差异性，难以形成统一范围内的农业生产过程信息管理平台。即便如此，可根据区域气候特征，构建分区域的集成化、统一化应用，如上海农业物联网云平台公共服务模式，已成为都市农业信息化建设的强效推动力。农业信息服务的便捷化、低成本化。通过云计算技术和大数据应用，可使农户真正实现“平台即服务，所见即所得”，如果农户需要相关的农业生产咨询，只需调用相关的云服务即可，这种方法在极大程度上降低了系统应用成本、简化了系统部署的复杂性。农业信息推广应用覆盖范围更广。虽然上海都市农业的发展优势已经发挥作用，为农业信息技