農業物聯網技術的研究應用是現代智慧農業發展的需要,也是衡量一個國家綜合科技實力與農業發展水平的重要標志。當前我國農業在取得巨大成就的同時,也面臨人口增加、耕地減少、農村勞動力減少、自然災害增加、環境污染加重等問題的嚴峻挑戰。因此,未來的農業生產需要進行精準監控和科學管理,實現對資源的合理配置,以最少的投入達到最大的收益,高效地利用各類農業資源,取得最大的經濟效益和環境效益。今后農業物聯網應面向集約、高產、高效、生態、安全的現代農業發展需求,綜合運用無線傳感器技術、移動通信技術、自動化技術、作物安全生產與高效栽培技術、病蟲害綜合防治技術、土壤肥料資源高效利用技術等,實現跨學科、多領域高新技術綜合應用支撐下的環境信息精確監測、生產過程精準管理、肥-水-藥智能實施、病蟲害智能診斷與監控預警、農產品質量安全監管與追溯等目標。隨著傳感器終端設備在農業生產環境中的大量應用,農業生產環境變量被轉化成數字信號,進行傳輸、存儲、分析、處理,數據量逐漸變大,數據結構日益復雜大數據環境下,全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術創新了農業物聯網應用模式,各種農業資源利用效率大幅度提高,農業能耗和成本最大限度地降低,農業生態環境破壞最大限度減少,提高農業全鏈條、全產業、全過程的智能化、泛在化程度,實現農業生產環境的實時監測、自動控制、數字化管理,農業生產管理系統達到整體最優化,這也是農業物聯網未來發展的必然趨勢。
農業物聯網通過與信息化的有效結合實現高度的智能化是我國農業發展的必然趨勢,而農業物聯網的推廣與應用是實現該目標的重要途徑。在政府以及相關科研機構的推動下,我國農業物聯網技術已經取得了一定的進步,其應用也有了不錯的成效,但其技術離成熟還有較大距離,應用的開拓空間也還很大。具體表現在:我國農業的應用對象具有多樣化的特點,采集的信息也很復雜。雖然我國在國際物聯網標準的制定上已經有了一定的主導作用,但在國內還沒有統一、有效的標準體系。農業物聯網的相應商業模式還不成熟,重復投入問題較突出,可持續發展商業模式較少。在未來的發展中,應當積極探索不同種類農產品、不同類型農業生產經營主體農業物聯網技術應用模式及可持續商業模式。我國在農業生產精細化、自動化方面還比較薄弱,現有的農業監測及自動控制技術普及率較低,制約了農業物聯網應用的發展。硬件設備與技術水平仍需要提高。在未來,我們要加強對農業物聯網的重視與研究,不斷完善其標準體系與運營機制的建設,推動農業物聯網應用的標準化、規模化與產業化。
(作者系中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員、博導)