摘要 笔者通过实地调研、座谈交流等形式，总结了武汉市农业物联网发展现状及存在的问题，认为武汉市农业物联网建设发展态势良好，但是也存在着物联网技术应用水平及技术集成度不高、物联网应用普及率不高等问题。在此基础上，提出了健全物联网发展机制体系，建立集成应用示范点，加强人才队伍建设等相关建议。研究旨在为进一步推广与应用农业物联网，更好地发展武汉农业物联网，助推武汉市现代都市农业发展提供了依据与借鉴。
关键词 农业物联网；武汉市；农业信息化；设施园艺；畜牧业；水产养殖
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）23-230-03
物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第3次浪潮，物联网在现代农业中得到广泛应用。农业物联网是运用感知设备，如射频识别（RFID）装置、传感器等，采集种植业、畜禽业、水产业、农产品物流等方面的信息；利用现代信息传输通道，如无线传感器网、电信网和互联网等，进行信息多尺度的传输；融合、处理获取的信息，通过智能化操作终端实现生产的自动化、交易的电子化、物流的系统化、管理的智能化等[1]。加强对农业物联网技术的研究，对提升农业现代化水平、促进农业农村经济发展、转变生产方式、缓解农村劳动力不足等有十分重要的意义。
近年来，农业物联网技术在武汉市农业生产经营中迅速推广应用，一批农业物联网应用模式可圈可点。以往的研究较多从技术层面探讨农业物联网技术[2-3]，笔者从较大范围的推广及应用角度出发，通过对江夏、东西湖、黄陂、新洲、蔡甸、汉南等区以及市农机化所、华中农业大学等科研院所的农业物联网应用研究情况进行了实地调研，全方位探索农业物联网在武汉市的发展现状，针对存在的问题提出科学合理的建议与措施。
1 武汉市农业物联网发展现状
武汉市农业物联网技术应用起步良好，尤其是2015年武汉市正式启动“互联网+农业”综合示范区建设工作以来，全市各级政府、相关部门和企业、农民专业合作组织提高认识、适应形势、积极启动开展“互联网+农业”应用示范工作，特别是获批创建“互联网+农业”综合示范区的江夏、东西湖两区，领导认清形势，高度重视，勇于担当、认真部署，综合示范区的工作迅速全面展开，使农业物联网工作有了突破性发展，取得了明显成效，农业物联网应用领域不断扩大[4-5]，在畜牧养殖业上己普遍推广，应用水平高；设施园艺、水产物联网己开始推广应用；农产品电子商务规模迅速扩大，初步建成了农产品物流物联网；农业信息化管理体系与服务体系逐步完善；农业物联网应用为深刻改造传统农业，构建武汉现代都市农业发挥了举足轻重的作用。
1.1 加快在设施园艺中的推广运用
物联网在农业生产环境监测、病虫防控监测、精准作业控制、视频监控等方面发挥了积极的作用。武汉市农业科学院应用物联网型温室控制系统能实现对温室大棚中温湿度等环境参数的自动控制和水肥的智能化配给。
东西湖区农科所、武汉吉农沃尔特建设了大棚智能监控系统，使温室内的环境接近人工设想的理想值，以满足温室作物生长发育的需求。江夏区的凡华农业园智能连栋温室、钢架蔬菜大棚，通过手机智能控制联动温室内外遮阳、风机、湿帘等，通过手机实现实时监测、自动喷淋、水肥一体化等功能，在沛美达钢架蔬菜大棚建立示范点，通过电子屏幕就能了解蔬菜的长势，实现了从地头到餐桌的全程监控。技术人员通过实时监控系统及时处理突发状况，对播种、施肥、浇灌、采摘的全过程进行记录和操控。新洲区的东方神农公司建立了生产基地病虫监测系统，实现了基地病虫在线监测，对病虫害数据的监测、预报、预警工作发挥了较大的作用。汉南区的武汉广厦润田农业发展有限公司在农业园区内实现自动信息检测与控制。武汉吉祥天的水肥一体化系统实现了灌溉、施肥的智能化管控，可有效节约肥料成本、降低人工管理成本、增加作物产量。蔡甸区的华景天地有限公司可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，自动控制喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。绿家园公司、菱湖尚品公司通过远程监控系统实现数据传感采集和历史数据存储。
1.2 提高了养殖业生产的科学化程度
畜牧业上物联网主要用于养殖环境视频监控、环境温度控制、自动喂料、自动除粪、自动分捡等方面。武汉市50家畜牧养殖小区实现了环境视频监控，武汉市农业科学院采用视频技术并通过互联网连接各大型猪场终端，集合专家为客户提供远程视频诊断服务，通过技术手段控制养殖基地光、温、气等环境要素。
江夏区、黄陂区、新洲区等实现了所辖牲猪养殖小区环境联网视频监控。黄陂区的武汉天种、江夏区的武汉金龙等实现了自动喂料、除粪等功能；黄陂木兰、新洲精明等养鸡企业实现环境温度、照明自动控制及禽蛋自动分捡等，木兰养殖场的“智能养殖和鸡蛋分级包装系统”实现了鸡粪不落地、不冲洗，直接由传送带集中，通过生物发酵，循环利用，达到经济化的效果。武汉膳必鲜生态畜牧产品有限公司的“畜牧全产业链物联网应用模式”实现对肉品从“繁殖-饲养-屠宰-加工-冷冻-配送-零售-餐桌”全流程各个环节的可追溯性。
水产养殖上主要用于水质与环境信息的监测、疾病远程诊断、生产自动控制等方面。水产养殖信息化系统采用无线传感技术、网络化管理方法对养殖环境、水质、鱼类生长状况等进行全方位的管理监测；武汉中博公司“鱼大夫”手机远程诊断系统可帮助专家对鱼、虾、蟹病因进行远程诊断并提出防治方法，以快速解决渔民的养殖难题。
江夏区鲁湖鳜鱼良种场通过智能系统进行定时、定量、定位处理并及时精确地遥控指挥增氧机、投饵机等设备运行，实现智能化的渔业生产管理；汉南区湘口螃蟹养殖基地建立了水质有线监测系统、专家在线鱼病远程会诊系统、水产品质量安全检测及追溯系统、公共信息发布与手机信息预警系统，实现了螃蟹养殖在线生产、环境监测、自动投料和自动增氧等操作。
1.3 初步建成了农产品物流物联网
形成了与农产品的质量安全、配货管理、运输管理、采购交易相配套的农产品物流网。武汉市建成具有流程完善、标准先进、接口开放等特点的农产品质量安全追溯系统，涉农企业运用电子商务销售初步形成了以自建网站、与第三方电商合作、商务平台自营以及和物流公司合作等模式为基础，以相关企业、合作社、基地、大型超市等为主体共同参与的电子商务发展格局，
涌现了一大批农产品电商企业，如湖北周黑鸭公司实现线上线下订单及与客户的无缝对接，成立了互联网战略中心，推岀了质量安全追溯系统——智慧眼APP，充分利用互联网平台促进公司发展；武汉新辰食品有限公司推行F2F（工厂到家庭、面对面服务），实现生鲜配送—速冻远销—网络直达的“三级跳”模式；武汉鑫太阳科技公司建立专业农业信息服务平台、B2B和B2C模式的农产品交易平台、有线乡村旅游平台以及线下的农业电子商务中心，实现多平台、多模式、全方位服务“三农”模式；武汉华丰聚生农业公司通过网络域名建立3.0独立电商平台，打造整合农业产业链，在农业生态、高效种养及旅游休闲诸领域结合与互动的农业文化创意模式；以大数据为基础的华中地区最大农产品交易平台海吉星项目建成后，年交易量可达600万t，年交易额270亿元。该交易平台的建设将促进和提高武汉市以及湖北省农产品产业化水平、规模化经营和流通能力，推动跨区域农产品流通效率和水平。
1.4 农业信息化管理体系逐步完善
完善和加强武汉市农产品质量安全追溯系统的建设。2015年市农委组织完成了种养殖环节业83家市级蔬菜生产龙头企业、农民专业合作社、市级家庭示范农场农产品质量检测基础工作，成功将其纳入武汉市农产品质量安全追溯系统，使其生产的每批农产品分配具有唯一性的二维码追溯标识和标识码，并随农产品流通。
健全和完善动物检疫监督信息化管理平台，包括1个市级中心管理平台、17个区级管理平台和300个动物检疫申报点的建设，是集信息釆集录入、数据同步传输、数据查询、数据统计分析、打印输出等多功能于一体的综合性应用管理平台。
发挥农业信息化管理平台作用，加强了生猪监管、农村产权确权等工作。在湖北省率先建立了生猪电子出证系统，武汉市220个生猪申报点全部实现了电子化申报与监管。武汉市已完成的GPS定位面积，农村土地承包权、养殖水域承包经营权分别为0.3万hm2与1.1万hm2。
1.5 开展农业信息服务的应用
在武汉市开通了12316信息服务热线，以各类农业信息为主要内容，对全市农民和农业经营主体提供农业信息、培训、便民、农产品销售、电子商务、信息化建设等服务，努力提高农民的现代信息技术应用水平。
开展卫星估产、测土配方施肥、农机跨区作业等方面信息服务。武汉市每年测土配方采样30万公顷次，均包含了采集点GPS地理信息数据。武汉禾讯公司利用现代卫星遥感技术，通过全球卫星数据中心提取出对应作物估产所需作物分布，建立作物光合作用同单产的定量关系，进行大宗作物估产服务等。武汉珈和科技有限公司利用卫星遥感估算内容，结合实地调研数据，生成多种样式的分析图，让客户通过一张图直观地分析和管理农田。
1.6 武汉市农业物联网应用成效
农业物联网应用能够节约资源能源，有效降低劳动与管理成本，提高作物的生产效率，增加农产品附加价值，保护生态环境，保障农产品食品安全，引导产业结构向着均衡方向发展，实现农业生产管理的精准化、远程化、自动化。
2 武汉市农业物联网发展面临的主要问题
目前，武汉市农业物联网发展虽已经起步，但也存在一些困难和障碍[6-7]。
2.1 物联网技术应用水平、技术集成度不高
农业物联网的发展需要较高水平的技术支持，包括温室控制、节水灌溉、环境监测、设备智能诊断管理、产品安全与溯源等，由于武汉市物联网起步晚，发展较落后，总体上看，技术程度不高，关键产品设备及集成体系成熟度较低。
2.2 物联网应用普及率不高
物联网在武汉市农业企业整体利用率偏低，应用规模不大，缺乏一些综合性强、示范效应好的典型应用。
2.3 缺乏农业信息化复合型人才
大多数农业企业和专业合作社对农业物联网应用技术的需要强烈，而相关信息化人才不足，缺乏掌握计算机技术、信息技术、互联网技术、3S技术、纳米技术、农业知识、网络营销知识的复合型人才。
2.4 农业物联网应用标准缺乏
由于农业应用对象复杂、获取信息广泛，统一的、专门面向农业物联网应用标准的规范很少，缺乏完整的农业物联网技术标准体系，造成了设备无法通用、信息采集渠道与表示方式复杂多样、信息资源难以共享、信息系统无法互通的局面，阻碍物联网效能的发挥，造成建设资金的浪费。设备标准是否统一、采集的信息是否可以标准化应用是影响农业物联网应用成败的重要因素。
2.5 相关配套政策不完善
武汉市虽已出台《武汉市人民政府关于加快推进“互联网+农业”发展的意见》，但农业物联网相关的扶植政策和配套措施尚不完善。物联网技术涉及各行各业、产业链的多线交叉，需要制定适合农业物联网行业发展的、有一定的适应性和可调性的配套政策，以保证其正常、有序发展。
3 对武汉市农业物联网发展的建议
3.1 健全全市物联网发展机制体系
目前，武汉市物联网发展机制尚不健全，相关的研究工作正在进行中。明确物联网标准的工作范畴、应用领域，制定顶层设计、分步实施、有序推进的标准工作计划，是武汉市物联网发展必须面对的一个重大问题[8]。
3.2 建立不同产业物联网集成应用示范点
为加强农业物联网建设，建立一批农业物联网技术示范点，为技术的发展提供优惠政策、配套措施，鼓励技术的示范转化，加快成熟技术成果推广应用，引导产业的发展。结合武汉市现代农业示范园区建设，每年选择一两个相应企业，开展物联网技术综合应用的研究与示范，提升武汉市现代都市农业发展水平。
3.2.1 设施园艺方面。建设设施园艺作物智能管理信息系统，实现对环境的自动调控、水肥的精准管理、病虫害的智能监测和预警，提高生产的管理效率，提升农业生产的精细化、智能化、标准化等水平。
3.2.2 畜牧生产方面。对畜禽个体信息进行智能识别、对养殖场相关环境参数进行智能监测，建设畜禽养殖环境监测、远程视频诊断、智能管理信息系统，实现畜禽精准化投喂、栏舍环境自动控制等，促进畜禽健康养殖。
3.2.3 水产养殖方面。基于无线传感网、传感器技术、智能处理、智能控制等物联网技术，集合水质环境数据、图像实时采集与无线传输、智能处理与预测预警、决策支持等的智能水产养殖系统应用广泛。
3.2.4 物流物联网方面。开展物联网技术在农产品加工、运输、销售等环节的应用与研究，对农产品实行标识管理，支持农产品流通企业，建立农产品电子化交易管理系统，开展农产品远程物流调度与电子交易结算等，推动产品从生产到销售全程追溯的应用系统建设与推广。
3.2.5 农业信息服务方面。开展测土配方施肥、农机跨区作业、农村土地确权登记颁证等物联网技术试点示范。完善武汉市12316农业综合信息服务平台，对贫困人口、扶贫资源、贫困农户分别实行精细化管理、精确化配置、精准化扶持；促进视频识别、卫星遥感等技术在农业应急指挥调度、远程视频诊断等方面的应用，开展卫星遥感农作物估算、灾害预警、长势监测服务。
3.3 大力扶植相关企业发展物联网
加强物联网技术在各个领域的应用，面向不同的应用对象，构建农业知识决策模型等，开发智能化、低成本的终端应用技术装备，在重点区域和典型产业进行应用示范，促进农业物联网技术产业健康有序发展。
设施园艺方面，开展设施大棚智能化试点，大力支持东方神农、武汉新辰、武汉广地、吉农沃尔特等企业；开展智能控制、质量追溯等物联网技术研究，支持武汉吉祥天与聚农通等企业。
畜牧业方面，生产过程朝着自动化、智能化方向发展，以期达到降低劳动强度、节约资源、减轻劳力与环境代价，增加经济、社会、生态效益的目的。推进物联网养殖应用技术升级，大力支持黄陂木兰、武汉金龙、武汉金林、武汉金泰及武汉天种等企业。
水产养殖方面，大力推广武汉的“鱼大夫”系统，支持梁子湖水产、汉南湘口等企业开展特色水产物联网应用试点。对大型水产养殖场的分布式、网络化水质参数进行智能监测，建设有关的监测与管理系统，以达到减轻养殖人员劳动强度，实现精准化投喂及生物生长状态的科学调控等目的。
农产品物流物联网方面，支持武汉海吉星、四季美等农产品批发市场进行基于现代仓储、物流、配送的电子结算系统升级改造，支持相关农业企业开展电子商务及物联网应用示范。
农业信息服务方面，优化12316农业综合信息服务平台，开展畜禽远程视频诊断、测土配方施肥等物联网技术试点示范，为农业行政执法、技术咨询等信息服务提供支撑。
3.4 推广成熟的农业物联网应用模式
农业物联网的迅速发展，其技术与应用已具备一定的发展基础，积极采用相关技术与产品，应引导新型经营主体开展示范应用。及时跟踪总结应用情况，提高技术水平，以期得到更多更好的应用模式，为加快农业物联网的发展和应用，促进农民增收、农业增效、农村改革贡献力量。
3.5 加强农业物联网人才队伍建设
加快建立农业物联网技术人才的竞争、激励与培养机制，培养农业物联网人才队伍，培养既有理论基础、专业知识，又有实践能力的高层次农业物联网技术人才。如积极培养相关人员掌握计算机技术、信息技术、网络应用、3S技术相结合的复合型人才，同时，注重对现有农业物联网技术工作人员的后续教育和岗前培训。
4 结语
当前，武汉市委、市政府高度重视农业物联网的发展与应用，科研机构及相关企业不断进行技术改造与创新，武汉市农业物联网的发展取得了一些进展，有力推动了现代都市农业的发展，但是技术应用水平及技术集成度较低、应用普及率偏低、应用费用较高等问题严重制约着农业物联网技术的发展。为推动武汉市农业物联网技术的普及和应用，须进一步加深政企合作的力度，激活市场机制，健全物联网发展机制体系，建立不同产业物联网集成应用示范点，大力扶植相关企业发展物联网，推广成熟的农业物联网应用模式，重视研究机构及农业企业的人才培养、技术进步和科技创新。
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