万物皆可的物联网,为什么在农业领域折戟?
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科技正在改变最原始的农业。
如今,“脸朝黄土背朝天”的农民,开始放下农具,用手机、电脑与农作物进行“交流”,控制种植、灌溉、施肥和采摘等流程。农业物联网的快速发展,为传统农业生产带来了巨大变革。
在经过几年的摸索运用后,一些农业企业和合作社认为,农业物联网技术确实节省人力成本,值得继续投入。而另一些人则认为,农业物联网项目投入费用大,技术和人才缺乏,最后选择弃之不用。
对于农业物联网技术,到底该不该用?在推广的过程中存在哪些不足?或许值得我们关注。
农业精细化离不开物联网
我国虽是农业大国,但农业生产方式落后,生产力水平低下,科技含量不高。而且,近年来又出现农田环境污染等新问题,已威胁到粮食安全。
目前,提倡的现代农业精细化生产与物联网技术结合,有着巨大的市场需求空间。农业企业和合作社,希望借助物联网技术,加快转变农业发展方式,推进农业科技进步和创新,提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率。其中,农业物联网应用主要包括三个方面:
第一个方面,物联网可以实现对资源与环境的实时监测、科学调配、统一管理。
一是,通过集成各种传感器技术,对农用地类型、等级质量指标以及农业水资源水文与水质等关键指标进行自动监测,实现农用地和水资源数量、等级、质量一体化的快速监测与管理。
二是,通过集成各类生态环境感知技术,对农业生态环境污染、农业面源污染和对危害农作物生长的空气污染指标实现动态监测,保护农业生态环境。
第二个方面,物联网可以实现精细农业生产管理。
一是,实现粮食作物精耕细作,包括远程病虫害诊断、远程精准施肥、精准灌溉、精准施药、智能测产、农机智能指挥调度、农资物流智能配送等。
二是,实现畜禽水产健康养殖,包括自动饲喂、自动管理、自动监控,优化饲料转换率,完善良种繁育体系,提高养殖产品质量安全水平以及疾病防治能力。
三是,实现精细设施农业,实现设施环境精确监控,提高产量和品质、降低生产成本。四是实现果园精细化管理,实现水、肥、药的精量控制和病虫危害行为的预防,提高果品品质和产量。
而第三个方面,是物联网能够实现农产品质量安全溯源。通过对农畜产品(如肉、禽、蔬菜、奶制品、海鲜等)进行标识,农业物联网可以实现从生产、加工、运输到销售等全流程的可追溯、数据共享与透明管理,保障质量安全,扩大农产品销售。
农业物联网面临的三个问题
除用于农业生产领域以外,农业物联网技术还与新农村建设的基础设施、生态环境等各个方面的需求相结合。如通过加强对农民居住生态环境的监控,对山体滑坡、泥石流等自然灾害做到提前预警,使广大农民群众享受科技进步带来的生活便利。
近年来,农业生产领域物联网应用实践主要集中在设施农业生产环境监控、土壤墒情监测、农产品质量溯源以及粮食储运等环节,应用开展得有声有色。不过实施过程也暴露出农业物联网应用推广存在的三方面问题:
第一个问题,是现有生产模式制约物联网规模化发展。目前,我国农业基本是包干到户、分散经营的小农经济,不适合物联网应用的大规模推广。个体农户要部署诸如土壤养分检测和配方施肥的应用只能自购设备,这样单体使用的方式,成本高,风险大,效益也不明显。
目前,设施农业发展得较有起色,也是由于大棚或果园的小范围和可控性,易于管理,且能够在成本和效益之间找到平衡。然而真正的农业生产应用应该是面向大面积的室外田地而非大棚,而室外大田缺乏统一的大面积的规划和管理,这种生产经营方式是阻碍农业物联网应用大范围推广的根本问题。
第二个问题,是物联网基础建设成本高造成推广困难。农业物联网应用首先要部署传感器,农用传感器多为土壤监测、水质监测等化学类传感器,而传感器成本较高则是难以突破的瓶颈。
比如测温度、湿度、二氧化碳浓度的传感器价格昂贵,后期维护成本又高,而农作物利润率普遍较低,因此物联网应用部署投入产出比不高,使得农民部署意愿不强。所以物联网应用对普通农作物目前还不适用,只能用于对成本不敏感的农作物,如稀有花卉、水果、药材等的种植。
第三个问题,是技术尚不成熟,设备性能低于预期。和环保等其他行业应用领域一样,传感器的可靠性、稳定性、精准度等性能指标不能满足应用需求,产品总体质量水平亟待提升。
比如,土壤墒情监测传感器、二氧化碳浓度的传感器、叶表面分析仪等技术和设备还不成熟,且设备需要长期暴露在农田自然环境之下,经受烈日狂风暴雨,经常出现故障,严重影响使用。
部分用户的口碑显示,同类传感器设备,国外进口产品三年才需要进行维护,而国内产品三个月即需要维护,性能差距较大。
虽然国内产品价格上占优势,但由于严重影响应用实施的效果,极大地挫伤了用户使用的积极性。比如,用于生猪溯源的耳标掉标率高,且RFID受湿度影响识读距离不稳定,且经常误读。此外,产品(包括软件)在易操作性方面也有待提高。
农业是个微利行业,而项目投入的前期资金又很大,这造成了农户及农业企业没有动力进行这方面的技术改造。另外,传统农业种植更多依靠的是农民的经验,要把经验转换成技术参数,需要技术人员与农经人员不断磨合。
然而,当前最大问题,还是农业从业人员技改的动力不足,传统的大棚技术目前已比较成熟,让他们一下再面对这么高新的科技,会难以适应。
虽然农业物联网发展之路艰难,但目前在一些高端附加值的农业领域,比如高端花卉、铁皮石斛等经济作物,使用农业物联网进行精细化管理,是比较合适的。
在传统农业领域,农业物联网的大面积应用还没到时候。不过技术的发展到应用也很迅速,十几年前,也无法想像机械能够大面积应用到农业领域,随着农业物联网示范的零星推广,将有助于后期大规模应用。
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原文发布时间:2020-05-08
本文作者: 王思宇伙
本文来自:“信风智库 微信公众号”,了解相关信息可以关注“信风智库”
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