何為物聯網？

　　物聯網指在物體中安放具有感知能力的芯片，把采集到的數據通過網絡進行傳輸，最后由計算機把這些信息進行集中處理的一個系統，從而實現物與物之間、物與人之間的互聯。物聯網結構是一個由感知層、網絡層、應用層共同構成的綜合系統，底層是感知層，通過傳感器、智能卡、RFID電子標簽、二維碼、識別碼等來采集信息；第二層是網絡層，通過網絡進行數據的傳遞；最上層是應用層，完成信息的分析處理，以實現物與物、人與物之間的識別與感知，發揮智能作用。

　　你能想象這樣一個場景嗎？2名職業農民看管2000畝土地，每天的工作就是在控制室里查看數據、打開開關按鈕灌溉、施肥和送藥。夏有空調、冬有暖氣，再無風吹、雨淋、日曬，種植出來的瓜果、蔬菜殘留少、價格高。這就是物聯網推廣應用的一個縮影。

　　作為信息化發展的重要產物，物聯網這一理念進入國內已有數年甚至十數年。然而，時至今日，國內農業物聯網發展依然處于初級階段，農業從業者對物聯網的認識空白者有之，存在偏差者有之。物聯網究竟應以何種方式應用于農業生產中？哪些地區或者企業更適合用物聯網等等，帶著這些問題，記者采訪了奧地利Caipos公司中國區總經理劉宗波。

　　物聯網為精準農業發展護航

　　奧地利Caipos公司一直致力于研發、推廣智能化、高性能、低成本的氣象、環境、水文及植物生理生態監測系統。近年來，公司研發的降雨、水位、土壤墑情、多要素氣象自動監測站在網絡化運行管理、低功耗和無線傳感器等多項技術在奧地利、英國、法國、美國、俄羅斯、土耳其等地被廣泛應用。劉宗波介紹，2010年，Caipos公司研發出了全新的物聯網環境監測系統及軟件并不斷更新、調整技術，隨后在全球逐步推廣。在我國推行設施農業、科學用肥、用藥和土地流轉加速的背景下，Caipos公司認為在我國推行物聯網的時機已經成熟。2013年起，Caipos中國區分公司開始加快步伐推廣物聯網相關產品。2014年，Caipos中國區分公司開始大規模進行農業物聯網的商業推廣。目前，Caipos中國區分公司已同中科院新疆荒漠系統觀測站、中科院棉花所、河北綠谷公司、甘肅農墾等單位建立合作關系。

　　物聯網可以利用在農業相關的方方面面，是精準農業發展的重要支撐。從最開始播種到最后倉儲、運輸、售賣時貼標簽全程追溯，物聯網都可以參與其中。劉宗波以Caipos的產品為例，詳細講解了物聯網如何介入農業生產。在生產中，種植區域內每1-3公里半徑放置一個無線傳感器，傳感器節點會自動來測量基質濕度、溫度以及光照強度、空氣濕度、氣壓、二氧化碳濃度等相關數據，節點收集的數據發送GPRS基站，基站再上傳至云終端，進行數據處理。初步的處理涵蓋收集氣象數據、自動數據處理、灌溉系統監測等信息。數據得到進一步處理后，能夠做出病蟲害模型、農業應用的計算（度日法、ET值等）、作物生長環境預測和及時預警。控制者得出分析結果，確定目前是否需要進行灌溉、施肥、用藥作業，確定作業的量，從而給植物生長提供最佳的生長環境。

　　通過物聯網檢測形成數字模型，預測病蟲害，及時更改環境，可以避免病蟲害發生或者提前噴灑少量農藥，減少損失。例如葡萄發病頻繁，一年甚至會打幾十次藥，如果有詳細的監控，隨時調整溫度和濕度等，病原菌的數量就會下降，病蟲害的發生就會大大減少，既能減少化肥、農藥使用量，也能保證食物安全。在食品安全受重視程度日益提高的今天，物聯網的介入，具有特別的現實意義。

　　物聯網推廣在國內方興未艾

　　Caipos在我國的發展可謂恰逢其時，目前我國亟待轉變農業生產方式，隨著農業生產逐步實現集約化、標準化、機械化以及水肥一體化技術推廣應用，都為物聯網的推廣使用提供了便利。考慮到成本因素，物聯網適用于種植附加值較高的連片土地。目前國內土地集中化程度比較高的地區是東北、西北和西南地區，這也是Caipos公司近期發展的重點區域。

　　在形成規模的情況下，物聯網的應用在技術上和節約成本上的優勢顯而易見。劉宗波以溫室大棚為例，核算出人工管理與物聯網管理的成本差異。

　　去年，Caipos公司和甘肅農墾集團條山集團、甘肅省土肥站合作，建立一個測試項目，今年灌溉系統也被納入此項目中。項目分28個實驗小區，全部種植供給給連鎖快餐業和食品加工廠的馬鈴薯。預計明年試驗田面積將達2000-3000畝，后年將在甘肅農墾內部大規模推廣。Caipos公司目前正在和中農集團控股股份有限公司洽談，初步確定在北京、河北交界處建立試驗田，種植附加值比較高的經濟作物。

　　物聯網推廣任重道遠

　　目前，農業物聯網的應用還處于一個探索發展的過程，劉宗波介紹說，之前物聯網在國內推廣遇到技術問題大多已經解決，目前面臨的問題一是使用成本問題。雖然國內土地流轉已顯成效，但是大多數土地依然是小塊耕作，這些經營者無力承擔設備資金。

　　二是經營者理念更新問題。一些經營者還在固守之前的老思維，不愿意接受和嘗試新的技術手段。

　　三是標準制定問題。由政府部門出面推廣物聯網，為了方便應用和操作，往往需要制定固定的指標來衡量、規范物聯網的范疇。但是由于我國幅員遼闊，環境不同，參數、設備的細節都不盡相同，存在很多變量，所以很難用硬性的固定指標衡量哪些產品屬于物聯網范疇，哪些產品不屬于物聯網范疇。

　　四是我國農業物聯網的推廣亟待規范。之前國內有些企業宣傳物聯網，噱頭大于本質，將一些簡單的技術覆蓋在種植或者運輸過程中，就宣稱自己是在做物聯網。我們見過太多溫室里面的設備用過一段時間被廢棄；也見過太多的被“偽物聯網”欺騙過的客戶一口否定物聯網產品，認為這毫無用處；還見過被錯誤的宣傳誤導，認為物聯網是“萬能網”，提出不切實際要求的客戶。讓這些曾經用過設備但是失望的客戶群體和對物聯網存在錯誤認識的群體重新認識并信任物聯網，要付出更多的努力。

　　近年來中央一號文件一再提出要加快農業現代化建設、減少面源污染，這必將依賴于新技術手段的推動。能夠更準確把控用藥、施肥的物聯網，順應了這一新形勢，未來將在精準農業的舞臺上發揮更大的作用。

　　國外農業物聯網應用廣泛

　　在農業資源監測和利用領域，美國和歐洲主要利用資源衛星對土地利用信息進行實時監測，并將其結果發送到各級監測站，進入信息融合與決策系統，實現大區域農業的統籌規劃。例如美國加州大學洛杉磯分校建立的林業資源環境監測網絡，通過對加州地區的森林資源進行實時監測，為相應部門提高實時的資源利用信息，為統籌管理林業提供支撐。

　　在農業生態環境監測領域，美國、法國和日本等一些國家主要綜合運用高科技手段構建先進農業生態環境監測網絡，通過利用先進的傳感器感知技術、信息融合傳輸技術和互聯網技術等建立覆蓋全國的農業信息化平臺，實現對農業生態環境的自動監測，保證農業生態環境的可持續發展。例如美國已形成了生態環境信息采集-信息傳輸處理-信息發布的分層體系結構。法國利用通信衛星技術對災害性天氣進行預報，對病蟲害進行測報。

　　在農業生產精細管理領域，美國、澳大利亞、法國、加拿大等一些國家在大田糧食作物種植精準作業、設施農業環境監測和灌溉施肥控制、果園生產不同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水產精細化養殖監測網絡和精細養殖等方面應用廣泛。例如，2008年法國建立了較為完備的農業區域監測網絡，指導施肥、施藥、收獲等農業生產過程。荷蘭VELOS智能化母豬管理系統在荷蘭以及歐美許多國家得到廣泛應用，能夠實現自動供料、自動管理、自動數據傳輸和自動報警。泰國初步形成了小規模的水產養殖物聯網，解決了RFID技術在水產品領域的應用難題。

　　在農產品安全溯源領域，國外發達國家在動物個體編號識別、農產品包裝標識及農產品物流配送等方面應用廣泛。例如加拿大肉牛2001年起使用一維條形碼耳標，目前已過渡到使用電子耳標。2004年日本基于RFID技術構建了農產品追溯試驗系統，利用RFID標簽，實現對農產品流通管理和個體識別。