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上海农业物联网研发注重可复制与可推广

中国金融信息网2014年07月04日10:21分类:产业经济

核心提示:上海在过去精准农业信息化开发的基础上,由新兴的物联网理念进行组装整合,形成与都市农业特征相吻合的物联网平台,重点落实包括设施园艺在内的应用领域。并立足上海之内、眼望上海之外,注重物联网技术及服务框架的可复制与可推广,把个性化与公共性结合起来。

新华社记者李荣

上海(CNFIN.COM / XINHUA08.COM)--“物联网其实不是一个绝对的新东西,但它是一个很好的集成概念,把过去、现在与未来整合起来了。”上海市农委科技处处长余立云这样认为。

上海在过去精准农业信息化开发的基础上,由新兴的物联网理念进行组装整合,形成与都市农业特征相吻合的物联网平台,重点落实包括设施园艺在内的应用领域。并立足上海之内、眼望上海之外,注重物联网技术及服务框架的可复制与可推广,把个性化与公共性结合起来。

感知之后怎么办?

“全国范围内的农业物联网产业,八成左右可以说停留在感知阶段。现在的问题是,感知之后怎么办?”上海农业物联网工程技术研究中心总工程师王健一直进行着思考。

他举了设施园艺的例子。在这个领域,物联网的最直观感受,就是通过一定布局的传感器形成传感网络,获取精细化的环境参数,也就是感知环境。这一点,是建立农业物联网的初阶,做起来比较容易。但接下去怎么办呢?最直接的,就是根据感知环境的结果,对大棚设施进行操作,比如开关风扇、开合遮阳板等步骤,这个也相对比较容易办到。再下一步,怎么办?这是上海正在探索的领域。

上海有一个国家级的物联网技术在设施农业中的应用及示范项目,落户在国家设施农业工程技术研究中心崇明农业示范基地,占地共220亩,温室规划总面积达2.1万平方米,包括16个栽培小区、2个通道区,共18个独立控制的小区,分别用于果菜栽培试验、基于苗床的蔬菜育苗、绿叶菜栽培以及盆花栽培试验。

其感知层是一个基础层面,承担数据获取任务,通过部署各类传感器设备,采集温室环境参数、农作物生长状况、设备运行状态等信息,包括室内温度、室外温度、相对湿度、二氧化碳浓度、光照强度、加热温度、回水温度、风速、风向、降雨、霜冻、风暴、天窗、地源热泵等。

上海市农委信息中心副主任张向飞认为,这个示范工程的设计特点,就是突出“感知之后怎么办”的问题。在感知层的基础上,建立传输层,利用无线通信与自组网技术组成传感网络,将感知层采集到的数据传输至传感器核心节点,并导入数据中心作为数据服务端,经过不断积累形成海量基准数据,为远程诊断与反馈控制提供基础数据。

关键是应用层。这个层面承担感知层数据的解析、展示与分析功能。以大数据分析挖掘为基础,建立温室控制系统,实现对现有温室环境的实时监测;通过设定环境参数阈值,实现温室通风、天窗开闭、地源热泵供热、苗床移位等操作的自动化控制;利用专家系统,结合短信通信,对农作物生长状态、传感器故障、病虫害及温室微环境进行远程诊断与生产指导。

全程与远程

在农业物联网的开发中,电子标识技术一般用于畜牧业。但是,在国内领头企业之一的上海生物电子标识有限公司,记者了解到,电子标识技术也已应用在园艺业内,这还十分新鲜。

据公司董事长薛渊介绍,这是受到电子标识在畜牧场和宠物管理领域应用的启发。电子标识已经能够在生猪的饲养、屠宰、分割、进超市及质量追溯的全过程发挥其信息收集及监督管理的功能。那么,把这个技术移植到花草林木等园艺领域也是可行的。

它主要是想解决什么问题呢?也是一个全程的概念。在城市园林里,花草林木本地土产的毕竟是少数,相当大的部分需要异地移入。那么,从树苗开始,“产地何在、苗型如何”等等原始信息需要登记保存;树苗或成树移入,“何处来何处去,何时出何时进”等等过程信息也很重要;再到林地成熟,小树成为大树,“模样已经大变,哪里还认得出来”,以前的信息就算记录得再完全,无奈“树大十八变”,树与信息的对号入座,谈何容易。怎么办?

电子标识就可以派上大用场,用植入法,把小小的电子标识植入树体,不管树怎么长、怎么变,总能追踪到位,树与信息不会错位。这个全程物联网追踪是为了什么呢?比如,一旦哪棵树发生了病虫害,就可以通过物联网找到原始数据,知道它从何处移入,有无当地的病源因素,可通过移出地与移入地的联手共治,进行有效控制。

除了全程的概念,农业物联网还有一个“远程”的概念。现代农业已非传统农业可比,现代农民也非传统农民可比,产业结构、用工结构、居住结构及生活方式等各个方面,都已今非昔比。特别是设施园艺农业,特别需要物联网技术,通过服务平台,实现农业的精准操作与智能化管理,并远程提供生产指导。

在崇明的国家设施农业工程技术研究中心示范项目中,记者了解到,建立物联网体系,可以将本地传感数据与远程专家库提供的基准数据进行对比,为现场生产提供技术指导,辅助制定个性化生产方案,提高能源管理效率,为农作物病虫害防治提供支持。同时,结合手机短信功能,通过发送查询命令,可随时查看当前温室环境状况与图像。同时,使用网络浏览器可访问服务端数据,获取农作物生产档案,实现农产品质量追溯。

相关专家认为,物联网的远程功能主要表现在:一是运用物联网技术实现对温室设备状态的监测和诊断;二是通过大数据分析挖掘,建立农作物生长模型,利用远程专家库及时远程解决设施栽培中遇到的各种问题;三是提供远程栽培管理及操作的指导,以多年积累的基准数据为基础,通过短信提供生产指导与建议,解决农户在温室栽培遇到的各种问题,减少盲目用药,提高设施农产品质量与安全。

可复制、可推广

上海农业的“绝对体量”小,但是“相对体量”大。王健等农业物联网专家认为,上海农业的“相对体量”,主要体现在其都市农业的代表性、农业科技的制高性以及市场应用的适应性这三个方面。如果这三方面的优势能够综合发挥,那么在国内大城市郊区的都市农业、长三角区域一体化以及农业新科技的普适开发等领域,上海完全可以在农业物联网的发展中形成可复制、可推广的经验和做法。

据上海市农委人士说,上海正在加快推进基于云服务架构的公共服务平台建设。推进完善平台的数据整理、应用集成、挖掘分析等功能。按照基于云服务的架构,组织实施软硬件系统及业务系统虚拟化平台的搭建。计划到2015年底之前,基本形成集展示、管理、溯源、服务于一体的多角色、多终端的上海农业物联网公共服务平台。

同时,加快培育农业物联网应用示范基地及企业。以示范基地与示范企业为切入点,探索各产业链的物联网技术应用模式,逐步形成成熟的可复制、可推广的应用系统,并形成解决方案,为物联网在农业领域的规模化应用推广做准备。

据悉,上海还在着力推进农业物联网产业技术创新联盟的建设。发挥农业物联网产业技术创新平台产学研用相结合的优势,力争在低成本、低功耗、高稳定性传感器研发与集成应用方面有所突破,在数据挖掘分析应用与物联网专家系统建设方面有进展,形成“数据采集-信息分析-专家决策-反馈控制”闭环式的物联网综合解决方案。

[责任编辑:尹杨]