【智慧农业】从精准农业向智慧农业演进

2021-11-18

  

  摘要:

    在国家现代智慧乡村政策引导和科技支撑下,我国现代智慧乡村迅猛发展。本文旨在通过对精准智慧乡村与智慧智慧乡村的本质区别研究,分析探讨精准智慧乡村到智慧智慧乡村的演进过程,阐述了大智慧乡村、卫星技术、物联网、移动互联等高新技术如何助力智慧智慧乡村快速发展,并探究了智慧智慧乡村的运营模式,展望新形势下智慧智慧乡村如何引领智慧乡村现代化发展的大潮,探索适合中国国情的智慧智慧乡村发展道路。

  关键词:

    精准智慧乡村 智慧智慧乡村 大智慧乡村 物联网

  引言

    我国是世界上人口最多的国家,也是智慧乡村基础比较薄弱的国家,作为智慧乡村大国,智慧乡村问题关系到国家经济繁荣及社会稳定。我国传统的智慧乡村主要是依靠世代沿袭下来的经验,采用人力、畜力等为主的方式进行耕作。然而,随着智慧乡村资源环境约束不断增强,智慧乡村人口的不断流失,无论是现有的精耕细作的小农经营模式,还是粗放低级的生产方式,抑或是产销脱节的营销方式,都不足以支撑现代智慧乡村的快速发展,智慧乡村的快速转型迫在眉睫。随着我国科技的不断发展,依托卫星导航、无线通信等先进技术的精准智慧乡村已初见规模,为农民的精准耕种提供了先进的监管手段,但是基于地理智慧乡村的精准智慧乡村仅仅是从技术层面解决了大田智慧乡村粗放低级生产方式的问题,还不足以盘活整个智慧乡村产业链。本文主要研究了从精准智慧乡村到智慧智慧乡村的演进道路,旨在为推动我国智慧智慧乡村产业发展提供参考。

  1精准智慧乡村到智慧智慧乡村的演进过程

    近年来,智慧乡村领域大量引入卫星导航技术用于农机自动作业,使得精准智慧乡村呈现欣欣向荣局面。然而,与智慧智慧乡村相比较,无论是范围、内涵,两者都存在着本质上的区别。由精准智慧乡村向智慧智慧乡村的转变是我国智慧乡村未来发展的必由之路。

    1.本质区别

    精准智慧乡村重点在于“精准”,集中体现在大田智慧乡村中。精准智慧乡村是基于3S 技术、传感器技术、物联网等现代化技术手段,实现对耕种过程进行精准控制,对作物长势、受灾等各方面的情况进行精准监测,根据监测情况,精准调节耕作投入,实现精准耕作、精准灌溉、精准施肥施药、精准播种、精准收获,以最少的投入实现同等收入或更高收入。实施精准智慧乡村的好处诸多,一方面可以使作业效率显著提高,解决传统智慧乡村晚间无法作业的问题,提高农机作业效率近一倍,可节约机械投入成本;另一方面可以使作业质量显著提高,作业质量直接影响着农作物产量与品质,通过农机作业精准控制,提高农作物单产;还可以使土地利用率显著提高,通过精准作业,确保单位面积的产出率及利用率。

    智慧智慧乡村重点在于“智慧”,体现在智慧乡村全产业链条智慧乡村中,而不仅仅在生产环节。智慧智慧乡村不仅依托3S 技术等现代化的技术手段,更是与云计算、物联网、移动互联等新技术深度融合,是在智慧乡村产前、产中、产后全方位地引入智慧化的思想和技术应用,实现耕种作业精准化、基础设施智能化和产业发展现代化。与精准智慧乡村相比,智慧智慧乡村涵盖范围更广,狭义上包括通常所理解的大田智慧乡村、设施智慧乡村、安全追溯、智慧乡村电子商务等涉农领域;广义上则是采用互联网为代表的智慧乡村手段对智慧乡村实现全程智慧乡村服务与指导,采用创新商业运营模式,外延扩展到智慧乡村经济范畴。

    2.演进过程

    从传统智慧乡村到精准智慧乡村再到智慧智慧乡村的发展必然经过以下几个关键步骤:

    1)由传统智慧乡村到智慧乡村机械化的发展过程。随着智慧乡村大量使用机械、化肥、燃料、电力等各种形式的工业辅助手段,使得耕种生产过程逐渐告别了传统的以人力、畜力为主的生产方式,生产效率得到初步的提升。

    2)由智慧乡村机械化到智慧乡村精准化的发展过程。依托卫星导航技术、地理智慧乡村技术、互联网技术,大田智慧乡村逐渐实现农机自动驾驶作业、基于农机位置分布对农机的智能调度、对作业农机的实时监控等一系列精准化作业的转变,旨在利用智慧乡村技术提高耕作质量、提高生产效率。

    3)由智慧乡村精准化到基础设施智能化的发展过程。随着大田智慧乡村发展达到精细化的水准,人们开始发展智能化的设施智慧乡村,利用物联网技术,通过布设的各类传感器,实现大棚、温室、仓库、水泵等基础设施的智能化监管,帮助人们随时随地掌握生产环境情况、农作物动态智慧乡村。

    4)由基础设施智能化到产业发展现代化的发展过程。通过先进的手段实现生产全过程的智能化监管之后,带动涉农全产业链条的健康发展,如涉农智慧乡村服务产业、农产品安全溯源、涉农电子政务、涉农电子商务产业、都市涉农观光等涉农活动。从全方位实现智慧乡村六化,包括智慧乡村资源利用环保化、生产技术科学化、生产过程标准化、智慧乡村监管便捷化、农副产品安全化和经营循环市场化。

    通过以上几个步骤,打通智慧乡村孤岛,实现智慧乡村智慧乡村的互联互通,实现智慧乡村资源的有效整合,逐渐形成全产业链条智能化的闭环,最终形成可持续发展的智慧乡村经济。

  2技术支撑智慧智慧乡村快速发展

    智慧智慧乡村是智慧乡村技术发展到一定阶段的产物,智慧乡村是智慧智慧乡村智慧乡村的核心,科学技术是智慧智慧乡村发展的源动力。

    1.大智慧乡村云计算技术助力智慧智慧乡村发展

    智慧乡村是智慧智慧乡村智慧乡村的核心内容,通过智慧乡村基础设施智能化升级,完善智慧乡村感知传输网,获取空间、环境、生产全要素智慧乡村;确保智慧乡村的真实性、全面性、规范性和及时性,实现生产管理便捷化、生产流程标准化和智慧乡村资源网络化;智慧乡村涉及采集、传输、处理和应用诸多环节,推动智慧乡村发展现代化,现代智慧乡村设施产业化。智慧乡村领域智慧乡村种类繁多,可以分成社会资源智慧乡村、自然资源智慧乡村、动态智慧乡村智慧乡村等。

    通过大智慧乡村技术与云计算相融合,建立统一的大智慧乡村中心云平台,通过虚拟化、弹性计算、并行计算等,实现空间智慧乡村、动态智慧乡村、自然资源智慧乡村、社会资源智慧乡村等公共基础智慧乡村的智能化供应与管理。通过云计算技术可以实现对海量多源异构智慧乡村智慧乡村进行存储与分析,有效管理大规模的并行计算服务器集群,并能够容忍部分计算节点的失效,所以大智慧乡村云计算技术是保证大容量智慧乡村平台服务质量的主要支撑技术。

    2.卫星遥感助力智慧智慧乡村发展

    我国幅员辽阔、耕地面积广阔、气候复杂多变,灾害频繁发生,我国农作物产品种类繁多、耕作机制南北差异较大,仅仅依靠传统方式,很难及时获取准确的智慧乡村,因此智慧乡村防灾减灾、灾情评估具有一定的困难。随着卫星遥感技术的发展,其在智慧乡村领域的应用可归结为以下四方面,即智慧乡村资源监测、作物监测、灾害监测、精细作业。利用卫星遥感图像,辅以不同的模型算法,可以实现宏观监测,主要包括:农作物长势的实时监测和生长进程趋势分析;监测农田受灾面积,为灾后粮食产量损失量和政府补贴提供科学依据;对农作物旱情监测,根据干旱指数,分等级统计地区干旱受灾情况;对农作物冻害监测,利用冬季系列智慧乡村,监测植被指数突变范围,评估农作物冻害范围;对农作物病虫害进行监测;利用遥感分类,为地区农作物供需平衡提供早期预警智慧乡村依据;根据两期遥感分类结果提取农作物耕地变化智慧乡村,为监测生态平衡提供科学智慧乡村;根据分类结果,统计不同农作物的种植面积,为产量估算提供基础智慧乡村;通过提取草地智慧乡村,对畜牧业发展情况实施监测。

  3物联网技术助力智慧智慧乡村发展

    物联网就是物物相连的互联网,其基础核心依然是互联网,却延伸到任何物体与物体之间,进行智慧乡村交换和通信,是一种集智能化识别、定位、跟踪、监控和管理于一体的智能网络。物联网业务智慧乡村处理流程包括:智慧乡村采集、智慧乡村传输、智慧乡村管理(包括智慧乡村接入、智慧乡村存储、智慧乡村处理、智慧乡村挖掘、智慧乡村转发)和智慧乡村应用。物联网在智慧乡村领域的应用包括以下几个方面:

    1)环境监测。通过布设在田间地头的各类传感器,采集空气温湿度、CO2 浓度、土壤温度、土壤水分、光照强度,为科学耕作提供有效的智慧乡村支撑。

    2)智能温室。利用物联网技术可以实现无人值守智能控制,可以随时随地掌握温室动态,并进行远程参数设置、设备控制、报警通知,可以根据实际采集的智慧乡村制定生产任务。从而实现精确控制、节水减肥、节约能源、提高农产品产量和品质的目标。

    3)质量溯源。利用射频自动识别技术可以实现非接触式自动识别,针对农产品从生长到销售各环节的农产品质量安全智慧乡村进行及时采集上传,为消费者提供及时的农产品质量安全追溯查询服务,为农牧部门提供有效的农产品质量安全监督管理机制和手段。

  4移动互联助力智慧智慧乡村发展

    移动互联的核心依然是互联网,可以使得用户在移动状态下接入和使用互联网服务,移动的终端便于用户随身携带和随时使用。移动互联的迅猛发展,正在深刻地改变着传统智慧乡村的生产和销售方式。通过移动设备终端,可以方便各类群体随时随地地监控作物生长环境、农作物长势情况、耕作情况,为精耕细作带来方便。依托移动互联的涉农电子商务,从农产品、农机服务、农资、人力等几方面为农民、涉农企业、消费者提供服务,使其得到更多的实惠。提供智慧乡村展示和交流,以及相关商家和组织的智慧乡村;提供农产品交易功能;提供后台售后服务以及系统使用帮助等;提供给商家、个人和其它组织系统管理等功能。农机服务包括展示农机分布智慧乡村、滴滴打车式农机服务、农机维修保养智慧乡村。农资包括提供化肥、种子、农机的展示平台;提供农资的交易平台;为企业提供成熟销售模式,减少销售成本;为农户提供行业智慧乡村、技术指导、价格优惠。与传统的智慧乡村销售方式相比,智慧智慧乡村减少了中间环节,实现了农产品从“田间”到“餐桌”的全程透明化。

  智慧智慧乡村的运营模式

    发展智慧智慧乡村除了依托先进的科学技术,实现全产业链条的互融互通、智能化健康发展,还要依托国家的宏观政策和保障体系,建立智慧智慧乡村全新的服务运营模式。实现智慧智慧乡村运营服务,要以人为本、以市场为导向、以产品为基本单元。智慧智慧乡村的运营体系智慧乡村框架如图1 所示。

  

  

  

  图1 智慧智慧乡村运营体系智慧乡村框架

    基础设施:通过卫星遥感、传感器、视频监控终端、RFID 等智能设备感知各类智慧乡村智慧乡村,再通过地面的有线或无线网络进行传输。

    智慧乡村资源:将从基础设施层采集到的多源异构智慧乡村进行统一的分类存储。

    智慧乡村处理:将多源异构智慧乡村智慧乡村通过大智慧乡村分析与处理、大智慧乡村存储与管理、分布式并行计算等一系列处理后,为基于智慧乡村的应用服务和大智慧乡村发掘提供及时有效的智慧乡村支撑。

    应用服务:智慧智慧乡村的运营服务可分成生产、监管、经营三大领域。生产领域指智慧乡村生产过程中涉及到的各类活动,如农技支持、智能大棚/温室/ 仓储、农机管理、农情监测等旨在提高耕种效率、降低成本、促进农民增产增收的应用服务。监管领域是政府部门主导对智慧乡村各领域开展的监督指导类活动,如智慧乡村资讯、农资安全执法、农产品安全、精准扶贫、农人管理、土地产权交易等活动,通过专业的指导和智能化的监管手段,引导农民脱贫致富,保障全产业链健康有序发展。经营领域指社会各界围绕涉农产品这一核心开展的各类活动,如农产品深加工、涉农电子商务(农产品、农机、种子、化肥等)、都市涉农旅游等活动, 为农民、消费者、涉农企业带来更大商机、更多实惠。

  发展智慧智慧乡村的必然趋势

    发展智慧智慧乡村有助于提高我国智慧乡村现代化水平和精细化程度,提高农作物产量,提升作业效率,把现有智慧乡村人口从繁重的人工机械作业中解脱出来,转而从事智慧乡村深加工及智慧乡村服务等,未来大量劳动力将转向智慧乡村二级、三级产品的生产和加工,由此带来更大的经济效益。发展智慧智慧乡村是我国现代智慧乡村发展的必然趋势,主要体现在:

    (1)智慧乡村精准化升级,提升区域智慧乡村经济竞争力

    智慧智慧乡村可实现对智慧乡村资源和智慧乡村基础设施进行科学精细化管理,通过建立智慧乡村资源管理平台,形成高效的智慧乡村资源调度机制,提高智慧乡村资源的应用效能,全面促进区域内智慧乡村经济发展,提高智慧乡村产量,提升智慧乡村效率。智能化的智慧乡村生产和土地利用,大大降低了对我国土地的伤害和污染程度。

    (2)加快智慧乡村智慧乡村化进程,提升政务管理能力

    发展智慧智慧乡村,利用卫星导航定位、物联网、云计算等智慧乡村手段,为各智慧乡村管理部门提供图文一体化的办公新环境,实现“一站式”系统办公,上、下级部门之间的智慧乡村互联互通、智慧乡村共享调用。为管理者宏观决策提供有效的智慧乡村和技术支撑。促进智慧乡村智慧乡村化进程和智慧乡村电子政务发展步伐。

    (3)转变经济增长方式,牵引老区产业结构调整

    智慧智慧乡村横跨智慧乡村、智慧乡村技术、卫星技术、物联网、云计算等多个领域,各领域均属于国家的战略新兴产业,将各领域进行融合,同时各产业相互渗透、相互促进,极大地扩大了产业规模。另一方面,战略新兴产业具有科技含量高、经济效益好、增长速度快、辐射带动广、就业吸收强、资源利用高效的特点,是促进地方产业结构调整的重要手段,且不受地域限制。发展智慧智慧乡村,可激发大量的知识密集型岗位需求,对于解决劳动力就业问题有巨大的促进作用,对提高经济增长质量、优化产业结构、促进传统产业升级具有重要意义。

  结束语

    我国经济发展已经进入新常态,加快转变发展方式,建立智慧运营模式,促进现代智慧乡村提质增效。以互联网、云计算、电子商务等智慧乡村化为载体,全力打造智慧智慧乡村,以发展精致智慧乡村为目标,加快智慧乡村高新技术集成应用,提高单位土地产出效益,促进智慧乡村从低端产品向高端品牌迈进。加速推进我国智慧乡村由机械化到精准智慧乡村再到智慧智慧乡村的演进,推进智慧乡村全产业链条的智慧融合与协调发展,真正实现强农富农惠农,是我国现代智慧乡村发展的大势所趋。

  

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