发布时间:2023-09-21 17:36:07
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篇畜牧业智能化,期待它们能激发您的灵感。
关键词:现代畜牧生产 生产统计工作 智能化监测
随着社会经济的不断发展,社会主义市场经济体制得到了不断的发展与完善,科学技术也在迅速地发展。就畜牧生产而言,在当今高速发展的经济社会中,高科技科学技术给我们的生活带来了日新月异的变化,畜牧生产要想与时俱进,也需要注入一定的科学技术,才能从本质上提高生产效率。在现代畜牧生产统计工作中,注入一定的智能化监测系统,可以进一步推动统计方法与制度的改革,畜牧业产销的形势也可以及时、准确、全面地进行掌握,从而为饲养场(户)经营决策以及政府宏观调控提供科学的依据。
一、畜牧生产统计工作的重要性
(一)符合畜牧业宏观调控的需要
在建设新农村、调整农业与农村的经济结构中,非常重要的一大突破口就是畜牧业的发展。而要将畜牧业发展好,政府就必须加强宏观调控,尤其是要把统计信息的指导作用充分发挥出来。
(二)符合市场机制的需要
就市场经济的本质而言,其就是一种信息经济。在日益变化着经济关系中市场交换活动都是从信息形式中反馈出来的。要对市场做出较为准确的预测与判断,就必须掌握足够的信息量。在畜牧业中,在调查行业风险、畜产品价格以及市场前景时,必须以统计数据作为依据,从而做出较为合理的分析与判断。
(三)符合发展现代畜牧业的需要
要想发展好现代畜牧业,那么所得的信息来源就必须要广泛,眼界也必须要开阔。搜集信息时,不能只粗浅地看国内信息,还要有意识地对国际信息给予足够的关注。只有这样,畜牧业发展才能与时俱进,从而有效地促进畜牧业向现代化发展方向发展。
二、建立现代智能化监测系统
(一)建立现代智能化监测系统所需的基本功能
在畜牧生产统计工作中,要建立现代智能化监测系统,就必须根据畜牧生产统计工作的性质,满足其基本工作需求,也就是要提供出一些基本功能。首先要有数据查询功能。有了数据查询功能,用户便可以按照权限,在查询各个地区社会自然状况以及当地的畜牧业经济概况信息时便有了多种查询的方式。而且有了数据查询功能,生产兽药的企业、加工饲料的企业以及加工畜产品企业的生产经营以及分布情况,还有区域所、疫情指挥机构、省界示范区检查站以及动物卫生监督管理机构等基本信息都能查询。其次要有分布定位功能。有了基本的数据查询功能,查询到了各种信息的状况,还必须要有与之相适应的分布定位功能。这样用户便可以通过监测系统中的经纬度定位对饲料加工企业、规模化饲养场、规模化畜产品加工企业、兽药生产企业、畜牧业生产小区以及定点屠宰场等进行准确地定位。比如某用户想要查询某地区规模化畜产品加工企业的分布状况,便可在地图上对该地区进行定位,地图上就会将该地区所有的规模化畜产品加工企业都显示出来,然后用户就可以点地图中任一企业的图表,对该企业的属性以及基本信息进行查看。最后还要有数据分析功能。有了数据分析功能,就可以比较录入进来的各种畜禽数据,还可以以数据直观图以及表格等形式,将各种抽象的数据变得直观,有利于领导决策。
(二)建立现代智能化监测系统所需的系统运行机制
要让现代智能化监测系统中具备数据查询功能、分布定位功能以及数据分析功能,便要有一定的运行机制。要想顺利地运行这一系统机制,首先要对数据进行采集,要结合春防、秋防、购入卖出畜禽的产地检疫、每月的补针等工作,每个月都要对责任区内的规模饲养场畜禽数量以及农户进行统计,并在畜禽登记表中反映出来;其次要对数据进行录入,市县统计员应该根据村防疫员以及各乡镇区域所录入的畜禽饲养数据按照一定的规定,录入到系统之中;再次要对数据进行传输,省级数据库接收到各区域、县、市录入的各项数据后,需要及时对数据进行传输,为了排除人为对统计数据的干扰因素,不需要征求其他同级政府的同意;最后还要对数据进行汇总,当省级数据库接收到数据后,系统要能自动对所有接收的数据进行分类汇总。
三、结束语
综上所述,在疫病防制分析与生产发展畜牧业中,统计工作是其指定计划、措施、政策的依据,统计数据上报的正确性、全面性等直接影响着畜牧业的生产效益以及政府与业务部门规划畜牧业的发展与制定动物防疫计划的准确性以及措施落实的有效性。因此,做好现代畜牧生产统计工作,在现代畜牧生产统计工作中注入智能化监测系统具有非常重大的意义。
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关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1农牧业信息化的概念
1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1.2农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1.3畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2农牧业信息化的发展状况
2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。
2.2国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5我国农牧业信息化的作用
农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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畜牧业物联网技术,是指将网络技术、传感技术、互联网技术等结合在一起,定点采集畜禽身份信息、采食信息、称重信息、运动信息等畜牧生产过程中的关键信息,通过现代互联网技术传送到后台数据处理中心,在数据分析基础上,以图表和直观曲线方式提供给生产者,对畜牧生产进行有效的管理和监测,或通过GPS、RFID技术等对动物生产全过程进行溯源跟踪和监控追踪,建立畜产品质量安全可追溯体系。近年来,物联网技术在天津市奶牛生产、种猪生产、肉鸡生产等领域有了一些应用。现介绍3种典型案例,供养殖生产者参考。
1.1以嘉立荷牧业和光明梦得等大型牧场为代表
通过阿菲金等牧场管理系统的应用,自动采集牧场的生产数据,技术人员和管理者可以针对繁殖、兽医、统计等不同的问题进行分析,了解牧场生产和管理过程中存在的问题,并采取相应措施,实现奶牛生产的精细化管理。
1.2以天津市农夫种猪场为代表
应用了智能化母猪饲养管理系统,通过传感器对无线射频耳标的识别,实现对该母猪个体的精确饲喂、鉴定等(荷兰Velos系统);通过应用种猪自动测定系统,自动采集种猪每日采食信息和称重信息,提高了种猪测定效率。以部分规模肉鸡养殖场为代表通过应用物联网技术,实现了自动采集鸡舍温度、湿度等,并根据鸡舍环境实时变化情况进行自动控制,提高了肉鸡生产的管理水平。
2存在的问题
2.1饲养方式制约物联网技术推广
物联网技术的推广和应用是与集约化生产经营方式相结合的。但是部分以农户为主的养殖小区和中规模养殖场户,受制于设施设备和生产工艺条件,物联网技术改造应用难度大,物联网技术难于应用推广。
2.2物联网技术应用范围偏小
在畜牧业生产中应用物联网技术,涉及的信息技术本身比较复杂。因此,目前天津市物联网技术的应用大多数是在大型规模养殖场,特别是在部分的“领军”企业。天津市畜禽养殖量90%以上的中小型养殖场,应用物联网技术的意识不强,其物联网技术的应用仍呈“空白”。
2.3物联网技术应用成本高
畜牧业生产中应用的物联网技术,主要有三个来源:一是从国外直接进口技术;二是引进技术在国内经过本地化改造;三是国内自主开发。就目前而言,国内自主研发产品,其软硬件配套和产品稳定性等方面与引进产品尚有很大差距,养殖场户积极性不高,加之引进产品价格昂贵、投入高,部分生产者尚无力应用。
3促进物联网技术在畜牧生产中的应用
围绕构建“高产、优质、高效、生态、安全”的现代畜牧业产业体系,保障动物疫情稳定,保障农产品质量安全,提升畜牧业质量和效益,促进畜牧业增效,农民增收为立足点,按照市场推动和政策扶持相结合,加快畜牧业物联网技术的应用推广和系统开发。经过努力,物联网技术应用覆盖天津市生猪、奶牛、肉羊、蛋鸡、肉鸡五大畜禽种,覆盖一批规模养殖场,建设物联网示范企业,实现饲养环境自动监控、管理精细化和产品可追溯管理。开发应用兽药等投入品监管、远程服务、外埠畜产品监管和本地畜产品质量安全追溯等行业监管平台,实现实时管理。通过示范应用和技术推广,形成物联网集成应用的典型解决方案和技术标准。
3.1企业类
3.1.1肉羊物联网应用平台以奥群种羊公司为主,利用建立的工厂化杜泊、澳洲白绵羊胚胎移植技术体系和快速扩繁优质配套系种羊的生产基础,在生产环节引入物联网技术,建设奥群优质种羊联合育种信息平台、种羊胚胎移植远程服务系统、养殖综合业务管理系统。完善RFID技术自动识别系统、自动称重系统、种羊选育和视频监控等系统,实现对种羊生产过程信息采集和数据分析,与客户扩繁场信息共享,互动挖掘数据。其服务对象包括天津核心育种场、规模扩繁场和合作社组织。完成基于RFID的种羊称重与分群管理、基于有源RFID技术的TMR(全混合日粮)投料监控技术标准。3.1.2奶牛物联网应用系统以梦得集团、嘉立荷牧业惠泽牧业等21个牧场为主,引进国内外先进牧场综合管理系统,实现对产奶、牛群健康等管理智能化。降低炎发病率,提高配种率和单产水平,实现质量安全可控可追溯。3.1.3生猪物联网应用系统以中粮肉食、惠康、德润、农夫等企业为主,引进智能化管理系统,实现对猪舍内温度、湿度、通风等环境自动控制。以射频技术为载体,开发智能化养猪管理系统,通过料塔、输送分配绞龙、饲喂器、分离器的有效组合,实现对每头猪的精准饲喂、准确监测。3.1.4家禽类物联网应用系统引进国内外先进的家禽生产管理信息系统,实现对舍内喂料、光照、温度、供水、压力、湿度、清粪、集蛋等自动监测和控制,为鸡提供恒温、恒湿和清洁的环境,改善动物福利。大幅度降低人工成本,降低呼吸道等疾病发病率。
3.2部门监管类
3.2.1动物防疫和畜产品质量安全可追溯系统完善现有生猪品种系统运行,启用其他畜种应用。优化养殖环节信息采集系统,实现一站式登陆,智能化上传。开发友好的展示界面,开发多种展示方式和数据有效链接。增加畜牧业统计监测预警系统,实现对畜牧生产情况、畜产品价格、市场需求等相关数据快速监测统计,通过统计结果,分析市场趋势,做出预测预警。开发辅助决策系统,实行免疫保护期、疫苗使用、应急物资等预警和智能管理。3.2.2肉鸡质量安全可追溯平台对肉鸡在饲养过程中饲料兽药投入品使用、防疫、质量监测信息,出栏产地检疫信息,运输过程信息,屠宰环节检验信息,一直到产品上市进入市场各环节信息实现可追溯监管。3.2.3病死动物无害处理系统在现有生猪基础上,增加其他畜种,开发与保险公司和无害化处理场数据对接功能。3.2.4动物产地检疫机打出证系统升级支持生猪、家禽等产地检疫需要,优化业务流程管理,提高响应速度。3.2.5畜牧兽医专家远程服务系统利用天津农业物联网大平台,将天津市多年积累的动物疫病防控经验和典型病理解剖图片置入,向养殖场户提供智能诊断和科普教育功能。3.2.6动物及动物产品检疫监督信息管理平台利用物联网和RFID等技术,实现对外埠进入天津市的动物和动物产品实现监管数据交换、集成和主动监控等目的。3.2.7生鲜乳质量安全监管及可追溯系统将鲜奶生产、收购、运输等环节开展信息化管理,构建鲜奶收购站及运输车辆信息管理系统,对鲜奶收购进行信息化管理。3.2.8武清奶牛综合服务平台良种繁育系统在现有平台基础上,开发奶牛个体信息动态采集技术,佩戴牛只RFID标签,实现对牛只的自动识别和信息记录,提高奶牛场智能化水平;开发集成传感器技术、信息采集技术及网络数据库技术,实现对奶牛个体挤奶的全部自动化及智能化控制;安装监测系统,辅助判定牛只状态,结合无线传输技术,实现实时数据采集;利用物联网技术对种子母牛个体信息进行采集的数据进行挖掘,通过统计和专家分析,为奶牛良种科学繁育提供依据和科学决策。
4对策建议
4.1加强组织协调
建议在天津市畜牧兽医局成立推进物联网技术应用推广技术领导小组,纳入全市畜牧兽医工作重点,加强各事业单位和区县畜牧兽医管理部门以及企业的沟通,建立和完善协同工作机制。
4.2加大资金支持力度
利用现有的设施畜牧业提升工程、畜禽标准化规模养殖场等项目资金,加大对物联网技术应用的支持。争取天津市经济和信息化委员会、财政局、科学技术委员会等部门对畜牧业物联网应用专项支持。同时,推动引导更多企业开发、使用物联网技术,进一步完善现有系统功能。
4.3加强人才队伍建设
加强宣传引导,推动既懂信息技术又懂农业生产的复合型技术人才从事现代畜牧业建设。加大培训力度,培养一批操作技能强的一线实用人才,推动各类监管、应用系统高效运行。
4.4加强信息安全保护工作
截至2014年底,全区拥有各类畜牧养殖机械10976台,其中:饲草料加工机械10445台(套),畜牧养殖机械2台,畜产品采集加工机械62台,挤奶机60套,青饲料收获机315台,牧草收获机50台,秸秆捡拾打捆机42台;就目前来看,全区饲草加工、奶牛饲喂、奶产品收集、储运基本实现机械化,其他畜禽饲喂、屠宰、养殖废弃物处理基本靠人工完成,劳动强度大,工作环境条件差工作效率低。
2畜牧机械化发展存在的主要问题
近年来,随着农机购置补贴政策的实施,甘州区畜牧养殖机械得到了较快的发展,但是就目前情况来看,还存在一些不容忽视的问题,这些问题严重制约了甘州区畜牧养殖机械的发展,主要表现在以下几点。
①畜牧机械化发展水平不平衡。由于受经济条件、资源条件限制,甘州区畜牧业机械化发展情况不平衡。主要表现在以下几个方面:一是小型机械多,大中型机械少;二是秸秆加工机械多,其他养殖机械少;三是奶牛养殖机械多,其他畜禽养殖机械少;四是常规机械多,高性能智能化机械少;五是以合作社为主经营的畜牧养殖机械多,农户养殖的畜牧养殖机械少;六是奶牛养殖企业畜牧养殖机械多,且大型化、智能化,肉牛养殖畜牧养殖机械少,且小型化;七是牛养殖机械多,其他畜禽养殖机械少;八是饲喂机械多,其他机械少(主要是废弃物处理);九是越是畜牧养殖机械多的,越向大型化智能化方面发展,越是机械少的,越是常规机械,且小效率低,发展极其不平衡。
②畜牧机械化科技含量水平较低,效率低。目前,甘州区畜牧机械化的发展相对农业机械化滞后,不能满足现代畜牧业生产要求。受广大养殖户经济收入水平较低和科技意识薄弱等因素的制约,畜牧机械装备水平、机械化程度、科技含量明显滞后,畜牧业机械结构单一(主要是饲草加工机械),技术含量较低,性能低。大部分畜牧机械主要以中、小型机具为主,工作效率低,劳动强度大,作业成本高;对于技术含量高的国外畜牧业机械机型,价格昂贵,一般养殖户购买困难较大。
③畜牧机械化作业水平低、经营规模小。甘州区90%以上的畜牧养殖是以家庭为单位的个体经营,畜牧养殖机械主要是以1~3t小型铡草(揉丝机)为主的机械,其他先进适用的机械相对较小,对畜牧业机械的使用受到一定限制,机械效率得不到充分发挥。
④养殖户购买畜牧业机械的积极性不高。甘州区大部分畜牧业形式是以家庭为主的小型养殖场,产业化、标准化、商品化、规模化水平低,经济收入较低;由于畜牧业机械作业季节性强,使用时间短,价格高,投资收回时间长和饲养成本高等原因,影响了广大养殖户购买畜牧机械的积极性,畜牧机械得不到大力推广应用,养殖户科技意识还落后,还没有充分认识到先进畜牧机械与设备带来的好处,加之畜牧机械价格贵等因素,一定程度上限制了畜牧机械发展空间。
⑤畜牧机械购置补贴资金低。近年来,甘州区虽然对畜牧机械购置补贴政策采取了采取优先补贴的倾钭政策,但就实际的情况来看,一是补贴资金严重不足;二是补贴资金偏低。这些问题严重制约了甘州区畜牧养殖机械化发展的步伐。
3建议
①统一思想,抢抓机遇,加快畜牧机械化发展的信心。随着中央农机购置补贴优惠政策的贯彻落实,为甘州区发展现代农牧业提供了千载难逢的战略机遇,为畜牧业机械化的健康发展注入了强大的动力。今后甘州区畜牧机械化的发展应按照“因地制宜,加强引导,统一规划,合理布局,自主经营”的原则,紧紧围绕畜牧业生产采用畜牧养殖业机械、粪便清理处理机械、畜禽舍环境控制系统、信息采集系统和畜牧业运输机械等建设,以发展现代畜牧业为着力点,以大幅度增加养殖户收入为核心,以提升畜牧业装备水平,提高服务水平和效益为主线,促进“高产、优质、高效、生态、安全”的现代畜牧业的发展。
②进一步提高畜牧业机械综合机械化水平。甘州区目前部分畜牧养殖(奶牛养殖业)已经基本实现机械化;在牧草收获、饲料加工中的粉碎机械、秸秆青贮收获等繁重环节实现了机械作业。目前还需要进一步提高畜牧机械综合机械化水平,重点在畜禽饲养场内,从饲喂到除粪和畜禽产品采集加工的全过程中都应进一步实现机械化。
③大力发展畜牧业机械化社会化服务程度。就根据甘州区畜牧业发展要求,加强畜牧业社会化服务队伍建设。一是鼓励和扶持农机合作组织、农机专业户和从事畜牧机械经营服务组织,提供信息、技术指导,进一步培育和提高农机专业户开展牧机经营服务能力,支持他们购买先进畜牧机械,提高装备水平和作业质量,增加畜牧养殖收入;二是积极培育畜牧机械中介服务组织,通过法律法规的制定和实施,规范畜牧机械中介服务组织行为,形成利益共享、风险共担的运行机制,引导农机户按照市场需求变化开展服务;三是鼓励畜牧养殖户加入养殖专业合作社,扩大养殖规模,增加养殖数量,提升品质,进一步提高养殖户有经济效益。
作为农业大国,我国一直以来都十分重视农业的发展。随着物联网技术的快速发展与壮大,农业在生产过程中也越来越多的应用到了物联网技术。因此,为了更好的促进物联网技术与农业生产的联系,提升应用领域的深度。本文主要针对农业生产过程中物联网的应用情况进行研究。
【关键词】农业生产 物联网 应用 推广
1 引言
在我国,农业生产始终占据着十分重要的地位。随着农业现代化的快速发展,其在生产过程中必然需要与更多的高科技技术相结合,不断的改善现有的生产手段与生产方法,这样才能够更好的促进农业生产的发展。随着互联网技术的快速发展,由其演变而来的物联网技术能够很好的完成现代他的生产管理工作,被越来越多的生产管理企业所使用。建立起完善的运营环境,将网络、智能等多种技术作为整体生产管理的基础,以此来实现综合信息平台的建立工作,通过线上与线下的共同配合,便能够很好的保障整体物联网的快速、稳定运行。
农业生产过程中在使用物联网技术的时候,一定要设置出完善的对象,可以将这些对象设置为牲畜养殖、蔬菜等大型的农业科技示范园。对相关对象进行筛选的时候,则一定要对对象进行综合的考虑,以此来作为使用物联网及其相关技术的重要依据,从而保证能够建立起具有较高水平与智能化的生产模式,以此来保障整体生产工作的顺利开展与进行。
另外,现阶段我国对于食品安全的重视程度很高,随着农业生产过程中物联网技术应用的不断提升,完全可以应用该技术的特点与优势,根据国家相关法律法规的规定,从生产到使用都建立起完善的跟踪体系,以此来确保农业产品的质量与安全。一旦某个农产品出现了问题,便可以根据需要找到该农产品整体的生产过程,最终找出问题所出现的环节,以此来保障我国每一位公民都能够食用安全的食品。
2 物联网技术在农业生产过程中的应用
2.1 在种植领域中的应用分析
在种植业中,随着物联网技术的不断发展,其所能够带来的前景也被越来越看好,在种植业中也得到了很好的应用。比如在种植业中,可以使用物联网技术实现对信息的采集与识别、对种植作物的实时监控、数据的快速传送以及智能分析等,这些技术在种植领域的应用都很好的促进了种植业向现代化发展的速度。
在种植业当中,通过使用物联网技术中的监测技术能够很好的实现对作物的实时监控,这一过程可以涉及作物的全部生长周期中,由此可以保障相关人员对其进行有效的控制,从而达到最优化的控制,保证种植作物能够始终处于最优的生长条件。在这一过程中,通过该技术的应用能够通过实现对信息的实时采集、分析和处理,根据处理的结果制定出相应的解决策略与方法,从而以更加精细与智能的方式来达到控制生产的效果,从而保障了绿色种植的要求。
2.2 在养殖领域中的应用分析
随着传统畜牧业的快速发展,现阶段已经有了较好的进步,特别是畜牧业与物联网技术的结合,使得这两个产业能够很好的实现无缝对接,以此来解决传统畜牧业在经营过程中存在的诸多问题,能够很好的保证现代畜牧业建立起更加信息化与产生化的生产经营管理模式,以此来有效的促进传统畜牧业向现代畜牧业的发展,从而促进整体畜牧业的快速发展。
畜牧业在与物联网技术结合的过程中主要是使用了物联网技术中的智能拓扑结构,通过该技术的使用以达到精细化养殖的效果,对养殖的家畜进行更加智能化的管理,将这些家畜生长过程中的环境信息、食物信息等进行综合考虑,对所有的数据进行分析与处理,以此来实现整体过程的全监管,实现数字化管理工作。
2.3 在农业生长环境领域中的应用分析
农作物在生长过程中会受到诸多问题的影响,这些问题主要集中在天气、土壤、空气等方面,为了更好的保障农作物的健康成长,就需要对这些问题进行实时的监测与处理,以得到最佳的处理办法,从而有效的帮助农作物的快速、健康成长。基于这些原因,物联网技术便更加快速的应用在对农作物生长环境中各个数据的监测中来。
物联物技术具有许多衍生技术,其中主要包括云数据技术、实时测控技术、智能传感技术等,这些技术可以应用在我种不同的地区,而不同的技术又能够实现对数据的监测、传输以及处理分析。通过这一系列科学的处理与分析之后,所得到的处理策略便可以作为农作物生长的最基本依据。
3 农业生产过程中物联网技术的推广
进入二十一世纪之后,科学技术发展的速度越来越快,以计算机网络技术为基本的物联网技术得到了长远的发展,这些技术的应用给社会上其他许多领域都带来了翻天覆地的变化,有效的促进了各个行业的快速发展。
而作为最重要的传统产业之一的农业,随着科技的发展也应当紧跟时代,在农业生产过程中加快物联网技术的应用,同时在应用的过程中需要有更加多的技术作为该功能实现的重要支撑,以此来提升市场对于农产品的认可度。在具体实施的过程中,一方面应当加强在传统农业指标中收益指标的有效提升,另一方面也应当根据现阶段时展的需要,有针对性的提升整体农业生产效率,使得农业生产表现出更加高效的情形,进一步的降低农业生产所需要的成本,提升投入到产出效率的比例,实现更加智能化的生产管控。通过更加智能化的管控便能蛴行У拇俳对生产效率的提升。另外,在推广该技术的过程中,也可以建立起完善的平台,以此来实现从生产到食用的全方位把控,这也是今后整体农业生产所需要重点发展的方向与目标。
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作者简介
任晶晶(1986-),女,山西省汾阳市人。硕士学历。现为太原学院助教。主要研究方向为物联网关键技术研究。