发布时间:2024-03-10 09:52:44
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇智能农业发展趋势,期待它们能激发您的灵感。
本文结构如下:
一、溪湖区农民素质现状
1.文化素质低
从文化素质看,初中或中专文化的50.33%而外出工作的农民的文化程度初中或中专的文化程度占52.23%。可见,外出工作农民文化素质略高于农村劳动力平均水平。但是文化水平仍然偏低。
基于这样的文化素质水平,在外出的工作过程中,他们只能干一些重体力,轻脑力的工作。如餐馆或工地。是那种又脏又累,报酬又低的工作。文化水平低直接影响了他们的就业环境与就业条件。
2.专业技术素质低
目前,溪湖区仍属于体力型和传统经验型农民。不具备现代化生产对劳动者的初级技术要求。在农村剩余劳动力中,近80%的劳动力没有特别技能。有14%的劳动力掌握了工业,建筑业和服务业的技能,2.8%掌握驾驶技术,3.2%掌握农业技术。根据有关统计资料,我国受过职业技术教育和培训的劳动力占全部劳动力的比重不足20%。与发达国家有很大差距。
3.综合素质低
由于溪湖区经济条件落后,在生活环境、法制观念等方面都相对落后。许多乡镇,人们不注重文化教育,有大部分人读到初中毕业就不再读书了。造成了很多人法律意识淡泊。在外务工时,有很多农民没有和企业签订劳动合同。也很少能与城市职工一样参加社会保险。这样,当他们的利益受到损害时,很少有人知道利用法律的手段来维护自己的利益。
因此,从以上资料可以看出,作为提高农民素质的一个有效途径,有必要对溪湖区农民进行职业技能培训。
二、解决办法
1.政府投资
“阳光工程”由农业办公室负责。由办公室主任代明军专抓这项工作。通过下乡调查,征求村、街道领导、贫困村干部、群众的建议,掌握第一手材料,了解农民的专业需求。经分管领导同意,制定实施方案。由于贫困村农民技能培训工程是一项投入少、产出高,经济效益、社会效益都十分明显的工程。经镇领导批准,从2009年整村推进项目资金中列出14万元(每个项目村3.5万元),用于贫困农民的培训工作,保障了资金投入,建立“政府主导、多方筹集”的培训投入机制。按照“政府出一点、培训机构让一点、个人付一点”的办法,确保培训工作顺利进行。
2.农民职业技能培训基地
由于溪湖区劳动力素质相对较低,为保证参加培训的学员被输入到发达城市稳定就业,我们选定了具有多年教学经验的三所技校:区职业中专、区委党校、农广校。
3.“两单一卡”培训
“两单一卡”就是指定单培训、政府买单、创业绿卡。
定单培训主要结合市场需求,依托大中城市,从贫困村农民意愿出发,按照用工单位提出的用工数量和类别、技能标准、时限要求等,与用工单位签定培训合同,按合同要求组织学员培训,并向用工单位输送经过培训的合格人才.贫困村农民技能培训对已建档立卡的非贫困村中贫困农户劳动力,经乡(镇)村两级政府出据证明,参加培训的贫困村农民学员,由扶贫资金解决培训费;培训机构提供免费住宿;个人承担办证、伙食费和到用工单位的车费.对外出务工人员发放“创业绿卡”,印有主管领导的联系电话,农民外出务工遇到维权等事情,可直接给镇委领导打电话。
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1
2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1
2.1美国………………………………………………………………………………………1
2.2英国………………………………………………………………………………………2
2.3德国………………………………………………………………………………………2
3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2
4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3
4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4
5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4
5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4
5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5
5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5
结语…………………………………………………………………………………………6
致谢………………………………………………………………………………………7
参考文献……………………………………………………………………………………8
摘 要
数字农业是将信息作为农业生产要素,用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合,对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。
关键词:数字农业;农业信息化;发展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
浅析“数字农业”发展趋势与策略
1“数字农业”的内涵
“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前,学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业,精确农业,“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化,在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用,代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用,并且不断的提高现代农业产业的数字化水平,支持农村战略的实施。
2国外“数字农业”关键技术发展与应用
2.1美国
美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上,已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起,美国已开始应用数字农业技术,包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等,对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用,智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统,基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统,用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理,可绘制农场产量的“数字地图”,在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65%以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下,美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接,应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外,美国也已形成完善的技术服务组织网络,美国服务类企业与公益机构可为经营主体提供较为完善的技术服务,例如美国农业技术服务组织(FSA)为农民提供丰富的信息。
2.2英国
英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备,互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上,精准农业技术得以实现在农业的全方位应用,如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等;英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统,借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案;智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统,能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业,同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》,提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业,从而提升农业生产效率,如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。
2.3德国
德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下,德国积极发展高水平数字农业,在农业生产高度机械化的基础上,建立完善的计算机支持和辅助决策系统,提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发,并由大型企业牵头,如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局,已在60多个国家提供数字化解决方案,并旗下Xarvio品牌推广数字农业,通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息,帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术,实现收割过程的全面自动化。
3我国发展“数字农业”的紧迫性
今年虽然受到疫情影响,但我国大部分农产品仍然是一个“大年”,怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题,把农货顺利卖出去,让农民实现丰产又丰收?加速数字农业发展是不二法门。
农业长期保持着传统形态,技术进步一直较慢,特别是进入信息化时代后,农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起,越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术,实现了智能化、数字化重塑,生产率大幅度提高。2019 年,我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%,但农业只有 8.2%,数字化改造的空间很大,需尽快赶上信息社会的发展步伐。
农业数字化转型是农业现代化的必然选择,也是破解目前农业难题的一剂良方,瞄准这个主攻方向,无疑将为农业高质量发展提供新动能,给予农民更多获得感。对广大农民来讲,农产品销售难的问题最头疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说,农业数字化水平滞后,农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然,加快技术与传统农业的融合,打造数字农业,对产业链进行全方位的数字化改造,使得传统农业脱胎换骨,插上科技的翅膀腾飞,已成为农业发展新趋势。
4“数字农业”的发展趋势
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实
物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平,实现了整个农业生产过程的数字化控制,实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中,重点是如何精确控制生产环节,例如育苗,播种,施肥,灌溉和病虫害防治。当前,荷兰,日本,以色列和其他国家正在使用大数据,人工智能和信息技术来促进数字化,精确化和智能化作物种植的发展。
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛
电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如,美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台,该平台整合了有机农业的上下游,并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统,使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品,例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下,可以快速送到消费者家中,从而大大提高农产品物流的效率和质量。
值得欣喜的是,近年来,全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源,重构产业链,培植人才,发力促进农产品上行。以河北省为例,近年来积极引入农业电商龙头企业,与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作,持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域,合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到,利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源,将需求传导给供给端,有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下,传统农业的“痛点”也得到有效解决,进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。
随着电商农产品销量的快速增长,广大农民亦受益匪浅,农业生产模式发生重大变化,以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流,精准种植、数字营销提升了农民收入水平,促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区,数字农业重塑产业链,帮助贫困户掌握技术、融入市场,实现了造血扶贫。实践证明,此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如,拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定,荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底,拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人,累计带贫人数超百万。
4.3农业多元化公共服务将更加完善
通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务,农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展,在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。
5 “数字农业”的实践策略
5.1实现农业农村业务数字化和可视化
加快建立涵盖农业资源,农村产业,生产管理,产品质量,农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据,获取耕地资源,渔业水资源,粮食生产功能区,现代化农业园区,特色农产品优势区,特色鲜明的农业村庄,生产经营实体,村庄分布等数据。地图存储在数据库中,使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统,现场定点监控系统,集成的遥感信息,无人机观测和地面传感器网络,可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布,重大自然灾害和其他动态空间图,形成了一个一体化的全域地理信息图,为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。
5.2推动数字农业技术创新
创新,始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴,离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资,随着农业新业态新模式竞相涌现,数字经济发展红利惠及三农必将更加给力,而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用,促进数字农业领域的“产学研”合作,并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发,精确操作和智能决策的数字化管理,智能设备的变量修改和应用,农产品的灵活处理,区块链等技术,3S 加速,智能识别,模型仿真,智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用,了解数字农业技术标准和规范体系的建立,数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。
5.3 提高农业农村经营管理数字化水平
当前,就中国电子政务项目的发展而言,农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时,这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此,有必要进一步扩大移动互联网技术,云计算,大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用,并通过建立灵活,便捷,高效,透明的农业生产经营管理体系,为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开,政府公共关系,信息服务,办公室工作等方面,充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能,提高了园艺,畜牧,水产品,田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求,以提高劳动生产率,研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械,并进一步促进农业“机器换人”。
结 语
数字农业的发展实现了对农业生产的自动,精确控制,智能和科学管理,提高了农业的可控性,降低了生产成本,并减少了环境污染,使农业向精准,环保和可持续的方向发展。此外,农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素,可以简化交易联系,提高交易效率,降低成本,消除农民对库存余额的担忧,并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制,内容的选择空间也越来越广,这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。
致 谢
在这篇论文的撰写过程中,我遇到了很多的困难和障碍,但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助,不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识,让我非常感动,在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!
同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者,本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。
同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多素材,还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友不吝批评与指教。
参考文献
[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .
[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .
(西安邮电大学经济与管理学院,陕西 西安 710121)
【摘 要】物联网被视为战略新兴产业和新的经济增长点,在现代农业发展中具有广阔的应用前景。本文在介绍物联网内涵的基础上,分析了物联网在中国农业应用的发展基础和趋势;然后结合杨凌高效农业发展面临的问题,分析了杨凌农业方面应用物联网的需求,并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。
关键词 物联网;现代农业;杨凌
The Research on Relationship Between Communications Industry and Integration of Industrialization and Informatization
CAO Xue-hong
(Colledge of Economics and Management, Xi’an Univ. of Post&Telecommunication, Xi’an Shaanxi 710121, China)
【Abstract】Under the new environment of integration of industrialization and informatization, this paper analyzed the relationship, further development role and dynamic mechanism between communications industry and integration of industrialization and informatization, discussed the bottleneck problems of new situation. Finally it offered a strategy to solve the problem.
【Key words】Integration of industrialization and informatization; Communication development; Yangling
基金项目:西安科技计划(CXY1436(5))。
作者简介:曹雪红(1981—),女,汉族,陕西临潼人,西安邮电大学经济与管理学院mba学生,主要从事物联网、人力资源研究。
0 引言
农业作为关系着国计民生的基础产业。我国作为人口大国,农业发展的优劣是关系着国民安全、经济发展、社会稳定的重大问题。我国以传统农业为主,效率低、工作量大、难度高,农业产品优势主要依靠自然资源和低廉劳动力成本,已不能满足现代农业的高产、优质、高效、安全、生态的要求。
随着我国改革开放进程的推进,十七届三中全会提出要不断促进农业技术的集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化,加快农业科技创新。其中,农业信息化主要围绕发展现代农业,实现优质、高产、高效、生态、安全要求,加快转变农业发展方式,提升科学技术水平,建设现代农业产业体系[1]。建立现代农业体系,高新科技是主要推动力和核心驱动力,而物联网作为信息产业的第三次浪潮的驱动核心,其在农业上的应用成为我们研究的热点。杨凌作为我国农业高科技研究重点园区,作为国家高新农业发展的领头羊,依据其自身特点优势,研究其依托物联网发展现代农业的发展策略也成为热点问题。
1 物联网的内涵
物联网(The Internet of Things)概念于1999年被提出[2]。它是以感知为目的,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,目的是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来,实现数据采集、融合、处理,并通过操作终端,实现智能化识别和管理,从而提高人们对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。
物联网是即计算机机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力[3]。农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智能化的程度关系到中国传统农业转型升级的步伐和农业产业化进程。物联网技术在农业中的应用,既能改变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。同时有利于增强中国农业的综合竞争力,缩小同欧美等发达国家的差距物联网应用于农业的基础。现阶段依托物联网建立农业示范基地既符合国家政策发展趋势,也符合我市经济发展转型的集约化思路。
2 我国农业应用物联网的基础
我国物联网在农业中的应用虽然提出时间不长,但农业机电一体化及信息化应用已发展将近20年。目前,我国已对作物生长模拟模型、作物管理知识模型、作物生长无损监测、农作空间信息管理、数字农作决策系统、虚拟植物生长、农情信息监测、精确农作技术等方面也进行了开拓性的研究工作,并取得了良好的成效。随着80年代以来,电子技术与其它新技术在农业机械中应用研究的发展,我国也先后开展了一批农 业机械化系统电子信息化技术的创新研究与新产品开发,在“精细农业”技术体系、农田信息智能化采集与处理技术、自动监测技术与优化决策支持系统等方面不断实现技术升级,为物联网农业的发展奠定了扎实的基础[4]。
农业信息化方面,在农业部、工信部、文化部、商务部等国家部委、各级地方政府以及电信运营商企业和IT企业等共同推进下,我国农村信息化建设呈现出全方位、多层次推进的态势。截至2009年底,全国98%的乡镇能上网,95%的乡镇通宽带,农村居民每百户拥有计算机5.4台,全国99.5%的行政村通电话,手机拥有量达到每百户96.1部;全国涉农网站已有多家,已开发应用的各类大型农业数据库67个,已建成乡镇信息服务站7121个、行政村信息服务点百万余个[5]。高覆盖率的宽带网络和无线通信网络,不断深化的农业生产专业化分工,不断拓展的农业生产资料与农产品物流范围,都为物联网农业的发展提供了坚实的基础设施支持和广阔的创新空间。
3 发展优势与问题
3.1 依托物联网发展现代农业优势
1)物联网系统应用优势
虽然还未大面积实现,但目前杨凌已接力联通、电信等多家运营商,借助新网络、新技术优势,建立实现部分“数字农业大棚”,具有一定的应用优势。
2)农村信息服务优势
杨凌示范区科技信息中心与西安亚森通信股份有限公司、陕西蓝德地产发展有限公司合作,在杨凌示范区内合作建设“三农服务呼叫中心”,打造国内领先的农业信息服务平台。并且常年开展农村农业科技培训,农村科技服务体制健全,科技兴农思想已深入民心。
3)人力资源丰富
依托杨凌农业科技大学,培养了一批农业信息化学科人才队伍。且已先后引进硕士以上人才300多名,海外人才10多名。为发展现代农业提供了有力保障。
4)依托陕西,研发优势明显
陕西是全国重要的科研教育和高新技术产业基地,在电子信息软硬件产品、通信网络、数据处理、传感传动、微电子等物联网技术领域有着得天独厚的优势,汇聚了西安交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学、中国科学院西安光学精密机械研究所等一批高校和科研院所,涌现出了华迅微电子、优势微电子、烽火集团、中星测控、大唐电信等一批优秀企业,引进了中兴、华为等龙头企业,技术和产品涵盖了物联网核心芯片、智能传感器、射频识别RFID、智能天线、软件与应用平台、系统集成方案等全产业链,为物联网产业发展提供了强有力的技术支撑。
3.2 依托物联网发展现代农业问题
杨凌在农村改革发展进程中,积极调整农业结构,大力发展高效农业,带动农民增收致富,促进新农村建设,走出了一条有中国特色的农业现代化道路。近年来,高效农业规模化发展不断加快,尤其在设施农业和动物规模化养殖方面发展迅速,但还存在着不(下转第29页)(上接第32页)少问题。
1)在设施农业方面,设施条件参差不齐,简易设施为主,基本上没有环境控制能力;栽培管理上粗放,缺乏科学的运筹决策和量化的管理指标,既造成人力、物力和能源的浪费,也因品质差,导致产品市场竞争力下降,大大限制了农产品市场开拓。
2)在动物规模化养殖方面,行业信息化应用水平低,信息化投入预算少,设施投资不足;管理软件以单机版为主,各自为政,各系统没有统一的接口,互不通用,因而造成一个个信息孤岛,已有的信息化投入不能产生规模效应。
3)数字化管理程度不高,普遍没有实现自动化设施及精确管理。缺乏自动感知、自动检测、无线传输、统一监管、防疫的智能决策系统。
4)农业科技资源、信息资源、智力资源分散,各自为政,缺乏具有竞争力和导向性的技术服务、技术推广、农业科技培训、电子商务交易等信息化服务平台。
4 重点发展领域
1)建立基于物联网的农业信息采集、识别、监控、智能分析技术和专家决策系统。以“中国杨凌—以色列现代农业合作园”为重点示范内容,建立现代化智能大棚设施栽培管理示范基地。实验温室大棚蔬菜生长环境自动监测和远程传输、数据采集和处理、设施环境的智能调控、蔬菜生长模拟与预测、栽培方案的制定与优化
2)建立基于物联网的养殖规模化安全智能生产应用示范基地,基于云计算技术的“网上牧场”平台。利用无线传感器网络自动、实时监测动物的行为和健康状况,对动物的、疾病、疫情等进行监控和预警,同时还可以通过远程专家系统对突发及特殊情况进行专门的处理。形成环境智能测控、个体特征信息采集、可视化安全管理、流程信息化跟踪、安全产品溯源的综合技术体系,真正实现动物规模化养殖的自动化、智能化和现代化,从产地到餐桌全程可控化。
3)整合集成农业科技资源、信息资源、智力资源,建立基于物联网、互联网的农业科技创新、推广、信息服务平台。实现农业物联网展示、科技服务、农业咨询、专家决策、远程教育为一体的现代农业产业化服务窗口和综合服务平台。
4)在示范基地基础上力争自主创新新产品:智能专家决策系统、智能信息推动系统等。产学研结合,推进智能农业产业化。
5 总结
本文在我国现代农业及物联网发展的新形势下,分析了物联网在中国农业应用的基础和趋势,结合杨凌高效农业发展面临的问题,分析了杨凌农业方面应用物联网的需求,并提出了杨凌农业方面应用物联网的重点发展领域。
参考文献
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[2]杨孝光,廖红丰.关于推进农业科技化的思考[J].合作经济与科技,2004(21):4-6.
[3]孙忠富,杜克明,尹首一.物联网发展趋势与农业应用展望[J].农业网络信息,2010(5):5-8.
[4]李道光.农村信息化与数字农业[M].中国建筑工业出版社,2010.
关键词:现代信息技术;精准农I;数据化;智能化
中图分类号:F320.1 文献标识码:B 文章编号:1008-4428(2017)03-11 -03
一、引言
精准农业是一种以大数据科学为核心的信息化的现代农业理念,其发展颠覆了我国日出而作日落而息的手工劳作方式,打破了粗放的传统生产模式转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化,促使我国农产品由线上零销售改成私人订制。20世纪80年代,我国开始对精准农业进行研究,建立了小汤山国家精准农业研究示范基地和黑龙江友谊农场的“精准农业示范项目”试验基地;2012-2013年在黑龙江垦区农机推广产品中,GPS自动导航和驾驶系统全部由国外进口,这表明我国亟需自主研制开发精准农业设施装备。总体上看,我国对精准农业的研究大多局限于对概念的补充和延伸,没有形成系统成熟的学术思想。在实践中,并未建立较大规模的试验示范基地,基础设施、经营规模和经济效益等都不及发达国家。因此,需对精准农业的发展作进一步研究,以加快我国农业现代化进程。
二、精准农业内涵及主要技术组成
(一)精准农业内涵
精准农业(precision agriculture,PA)又称精细农业,精确农业或处方农业,是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式。它的全部概念建筑在“空间差异”的数据采集和数据处理上,在定位、导航的基础上,根据管理单元的土壤特性和作物生长的需要,管理作物的每个生长过程及各种农资投放量,最大限度地发挥土壤和农作物的潜力,做到既满足作物生长发育的需要,又减少农资的投入,从而降低物质消耗、增加产量、保护生态环境,实现农业的可持续发展。
(二)精准农业的核心技术组成
精准农业技术体系是支撑精准农业发展的关键部件,精准农业技术通常不以单项技术的形式出现,在组装集成单项技术应用于农业生产的同时,形成了精准农业所独有的技术体系,如产量图、配备有“3S”技术的播种机、联合收割机等。精准农业技术体系如图1所示:
1.现代信息技术
现代信息技术主要由全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统和计算机自动控制技术组成,其基本含义是把农技措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平的一套综合农业管理技术。这项技术依赖全球定位系统和计算机控制定位,精确定量实施,极大地提高了种子、化肥、农药的利用率,同时在管理决策环节上,可根据具体情况选择“单纯获取高产”“以适量投入获取较高经济利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。
2.生物技术
生物技术是现代生物学与其相关学科交差融合的产物,其中核心是基因工程技术。随着人们对动植物基因学和蛋白质学的认识,生物技术在农业生产中的应用越来越广。通过对动植物基因重组,可增强农作物对生长环境的适应能力,增加农作物单产,减少农药化肥的施用量,改善食物的营养结构和口感。例如,在棉花中引入抗虫基因,可减少病虫害对棉花的侵蚀,减少农药的使用;在水稻中导入能产生维生素A的基因,可以提高稻米的营养价值。
3.工程装备技术
农业工程装备技术是精准农业发展的物质基础,也是衡量精准农业发展水平的重要指标。用于我国精准农业生产的农机装备主要有新型高效拖拉机、播种施肥灌溉机、精量植保机、节水灌溉与水肥一体化设备、高效能收获机械等,可实现精准平整土地、建立模块信息,为农作物生产管理收割做好准备。我国于2009年建立农业智能装备工程技术研究中心,以自主研制适合我国农业发展的农业机械,近几年,我国农机科技创新能力提升较快,2016年全国农作物耕种收综合机械化率高达63%。
三、我国精准农业发展存在的问题
(一)发展精准农业的成本较高
精准农业技术在新疆兵团棉花的大面积种植应用中取得了客观的经济、社会及生态效益:平均单产增加17%,每亩播种量减少2千克,氮磷肥的利用率提高3%-8%。对农作物生长环境的检测,节约检测成本高达90%,检测效率提高500%以上。但这些农业机械价格昂贵,适合大面积作业,主要面向大型农场。而我国地形复杂,以小农经济为主,农户多分散且产能较低,导致发展精准农业的成本较高,不适合我国目前的农业经济发展水平和生产作业规模。
(二)农业从业人员素质偏低
我国农业劳动力文化程度较低,近年来,市场的各种优质资源也逐渐由农村转移到城市,在农村形成了“38、61、99”部队、“空心村”“末代农民”等现象,进一步降低了农业劳动力的素质。文化知识的缺乏,降低了农业从业人员接受新事物、学习新技术的能力,导致一些高新技术成果难以推广运用,阻碍了农业生产发展向高端升级的进程。虽然我国政府大力提倡精准农业的发展,但由于我国基础薄弱,农民吸纳新技术的能力差,精准农业在我国的推广实践困难重重。
(三)精准农业基础设施不健全
我国精准农业技术装备远远落后于世界先进水平,仅相当于发达国家20世纪60-70年代的水平。目前我国精准农业的生产机具多从国外进口,尤其是在技术含量较高的新型行业,这种差距还在不断加大。精准农业装备研发和创新的技术储备严重缺乏,适用农业机具设备品种少、水平低,而且可靠性极差,远不能适应精准农业发展的需要。另外,精准农业机械设备价格高昂,我国零散的农户和小型农场无法承担高额的费用,导致精准农业基础设施严重缺乏。
(四)现代信息技术在精准农业生产中的应用有限
我国已利用现代信息技术建立了农业数据库及农业信息系统,将3S等各项高科技应用到精准农业的生产发展中,并在北京、黑龙江、新疆等各地建立了大规模的精准农业实验基地,在一定程度上解决了我国农业发展中存在的化肥农药利用率低、劳动效率较低、环境污染严重等问题。总体来看,现代信息技术在我国精准农I中的应用仍处于初级阶段,很多技术在精准农业中的应用都是空白。如:基础设施建设、智能控制、机器人技术、VRA播种等现代信息技术在精准农业中的应用基本上都处于空白状态。
四、我国精准农业发展的对策建议
(一)降低精准农业生产成本
加快精准农业核心技术研究,开发具有自主知识产权的、适合国情的低成本精准农业机械设备,促使农业科研成果转化为现实的生产力;降低精准农业技术的应用成本,降低我国广大农村地区迈向精准农业的门槛,改变我国精准农业“只有理论,不能实施”的尴尬局面;建立大型农场,发展多种形式的适度规模经营。培育新型经营主体,带动适度规模经营发展,如农业专业大户和家庭农场等,同时简化精准农业技术,提高精准农业技术在生产实践中的实用性和易用性,有效降低精准农业生产成本。
(二)提高农业从业人员的素质
精准农业是科技含量较高的新型农业发展方式,精准农业机械设备的操作需要丰富的专业知识,而“空心村”等现象导致我国农村人才匮乏,尤其是精通精准农业生产过程专业人才的匮乏。因此,必须从以下几个方面提高精准农业从业人员素质:一,完善中小学课程,把精准农业添加到教科书中,保证下一代全面彻底地了解精准农业;二,加强对现有劳动者的专业化培训,加快农业科技队伍建设和农技推广;三,培育新型职业农民,促使其在精准农业的发展中起到“领头雁”的作用,为我国精准农业的发展提供人才保证。
(三)大力加强精准农业基础设施建设
精准农业基础设施主要指智能化精准农业装备,其研究与开发是精准农业能否得到推广实践的关键。目前我国精准农业基础设施较差,技术含量低,特别是大型的农机设备,几乎是从国外进口的,因此应从不同层面加强精准农业基础设施建设,改善精准农业生产条件。一是政府要加大对精准农业基础设施建设的投资,加强智能化精准农业装备技术的开发和实践应用。二是增加精准农业主要农机装备的生产数量,如多功能谷物精密播种机,可自动调控配比的自动定位施肥机和喷药机,可控制喷水量的定位喷灌机等。
(四)拓宽现代信息技术在精准农业生产中的应用面
加快精准农业核心技术研究,简化精准农业基础设施建设步骤,降低精准农业基础设施建设成本,促使尽可能多的农民将精准农业技术体系应用到农业生产中;建立一个完整的植物信息数据库,在农作物生长的不同阶段及时给出合理的操作建议;结合全国各地农业发展特点和现状,加快自主研制开发适合不同模式精准农业发展的“3S”技术及高科技产品,并将“3S”技术及高科技产品全面运用于精准农业生产过程中,进一步拓宽现代信息技术在精准农业领域中的应用。
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【关键词】无人农用机械;农业生产;自动化技术
伴随着科学技术的高速发展,我国农业科技水平也得到了突飞猛进的发展,进而带动了农业机械自动化和智能化的水平。农业机械信息化、自动化、智能化的发展,切实提升了我国农业发展的效率,降低了人们的工作强度,直接提升了生产效率,并且也提升了农产品的质量。我国从古至今都是一个农业生产大国,我国农业机械已经走上了智能化的初级道路。但是在农业机械无人化的发展方向,尤其是智能化农用机械的领域,我国和国外先进的设备存在显著的差异,需要不断的学习和借鉴先进的国外经验。近些年来我国农村人口开始不断地向城市进行迁徙,随着城镇化格局的不断发展,我国农业种植人口和土地资源会随之下降。所以,在短期内实现农业机械的智能化、无人化、信息化、信息化是我国农业机械的关键发展方向,也是未来全球农业发展的统一趋势。
1国外无人化农机设备与技术的发展概况
正是因为国际上的科学技术起步要远远早于国内,在农业发达地区,比如北美、澳洲和西欧地区,在农业生产中已经普及使用智能农业机械设备,并且个别发达国家已经在农用无人机械方面已经有着丰富的知识贮备和经验积累,所以当地的无人化农业发展水平远远领先于我国。美国一部分的大型农场早已经开始使用GPS进行导航定位的自动化农用机械,到2022年,美国95%的农场都普及这项自动驾驶收割技术。约翰迪尔、凯斯纽在2016年率先推出了无人驾驶农业机械产品的升级版,机械装有感应和监测装置,可以自动实现对障碍物的规避和控制,同时操作人员可以利用远程进行控制,并且实时监测和调整,真正意义上的可以做到24小时的无人机械作业。但是目前该产品还是商业实验阶段。
2国内无人化农机设备与技术的发展情况
我国于2016年由中国一拖集团有限公司率先对外公布东方红无人驾驶拖拉机,并实际展示了拖拉机在农业活动中的效果。当年的东方红无人驾驶机器装配有国三指标的发动机、电动控制系统、电子悬架系统等,为之后我国无人驾驶农业机械奠定了坚实的数据积累和支持,随着东方红无人机械的诞生,我国无人化机械进一步得到了发展,后续开展了以无人机械为代表的整地插秧等农业活动,引起了全国媒体的共同关注。我国由于劳动力不足,劳动成本增长过快,不得不大力发展农业机械无人化。我国一直都是农业大国,但是国内粮食生产总值比不能满足日益增长的粮食需求,我国还需要大量的进口还弥补粮食的短缺,虽然近些年来我国的农业机械自动化发展迅速,但是由于研究过于分散,并且规模不大,并不能高效地完成技术研发。我国大量的土地过于分散,很多地方无法使用大型机器,这些原因都促进了我国开始农业无人化机械的发展。
3农机发展的关键技术
就当前我国农业机械化的发展状况和先进的国家技术对比而言,我们确实存在着很大的技术差距,我国也已经预见了农业智能化机械的发展的前景,正在大力发展人工智能和互利网技术,以期帮助农业机械缩小差距,提升我国农业机械产品的综合能力,举全国之力用最短的时间缩短和世界先进技术的差距。就目前的形势而言,无人农用机械主要存在两个发现趋势,一种是大型的自动化农机,另一种就是小型的农机机器人,大型的机器主要针对于大型的拖拉机进行升级和研发,而小型的机器人就需要更多灵活便捷的机器设备来替代,把这些机器放在农业生产中,可以加速自动化农业的发展,农机智能化和无人化的基础原则就是对智能设备的研发。最近几年,我国下发了多部关于提高农业机械发展的政策,把发展农业机械智能化作为国家战略政策。农业机械产品的升级和完善将带动我国农业发展水平的迅速提升,目前最为重要的步骤就是早日突破农业机械无人化、智能化、信息化的整合。农业机械无人化需要使用大量的传感器还定位技术,依托于北斗导航的全方位覆盖,我国将更快的实现农业机械的精确定位,加入不断研究升级的AI控制技术,我国农业机械的自动驾驶有望早日突破。农业信息化的含义就是指利用传感器技术收集和汇总农业的数据,在使用加密通信数据把传感器中的所有环节进行连接,最后比合成监控网络,把传感器和农业环境进行连接,农业物联网就是基于此项技术。农业机械自动驾驶可以有效的提高农业的精准程度,保证作业质量,提高产物产量,而农业物联网技术可以精准操作,可以生成农业大数据进一步完成农产品的追踪等。按照当先的发展形势而言,农业机械无人化是我国大力发展的方向,可以有效的缩短和国外的技术差距,实现弯道超车。
4无人化农机的升级发展策略
伴随着现代农业机械智能化无人化技术突飞猛进,传统的农业制度无法适应当前的信息时代。农业机械的智能化和信息化,需要综合信息化、传感器、网络技术、自动化、智能化水平,加入未来兴起的AI技术,可以更加全面的帮助提高农业生产效率。
4.1加强农机领域的跨界人才培养
当前,农用机械无人驾驶还属于一类新兴技术,整个技术的发展仍然处于起步阶段,不论在企业的内部还是外部,都缺少专业完善的理论培训制度。教学资源的匮乏,导致培训体系不完整,尤其是人工智能的发展、互联网技术、现代工业和农业机械等专业领域的培训少之又少,而且现有培训的机构资料也属于过时,无法形成系统的教学模式。所以针对系统整合的问题所在,需要用科技进行创新,构建专业人才培养体系。首要任务就是普及人工智能的基础,其次对专业人才进行相应的技术提升,最后才是以市场为主导,对企业相关的员工进行专业化的技能训练,让更多新型行业得到专业的人才的带动。
4.2利用人工智能和物联网实现产品跨界发展
虽然我国农业机械产品技术方面还存在很多问题,但是AI技术和互联网技术的发展已经在世界范围内名列前茅。所以,发展农业机械的未来核心工作就是综合整理技术的跨界和应用,结合我国AI和互联网产业的优势地位,主导企业和科研机构共同合作,合作共赢,针对传统农业机械做出技术突破。与此同时,整合和汇总传统农业机械企业和互联网企业的产业链条,降低成本,整合优化资源渠道,加速现代化技术服务社会的时间,加速无人化、智能化、信息化现代农业和的发展。当前,我国有很多互联网企业已经加入到现代化无人机械的研究中,但是仍然需要更多的企业积极参与研发,尽快突破技术瓶颈,加速成果落地,进而带动整个行业的飞速发展,保证我国无人化农用机械的高速发展。
5结束语
本文着重分析当前我国农业机械的实际情况,并且得出一系列的发展策略,指出农业机械的无人化和信息化是农业机械发展的必经之路,也是重要组成部分,要想我国农机产品更加的完善,就必须对人工智能和网络科技进行有机结合,持续完善的对我国农业机械产品进行优化和升级,不断在产品创新发面做出突破,进一步缩小和外国先进设备的差距,最后全面发力,齐头并进。
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