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摘要:現代農業是廣泛應用現代科學技術、現代工業提供的生產資料和科學管理方法進行的社會化農業，“互聯網+”是傳統產業利用大數據、智能化、物聯網和移動互聯網等技術實現傳統產業的標準化、信息化、網絡化和數據化。“互聯網+”背景下現代農業技術支撐體系通過農業感知層對農業生產的基礎數據進行采集和感知，在數據層對農業信息的活化和傳輸，最終在應用服務層對農業生產提供各種智慧服務。
關鍵詞:互聯網+;現代農業;技術支撐體系
2015年7月，國務院下達了《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，該意見將“互聯網+現代農業”列為重點行動之一，并特別指出要利用互聯網提升傳統農業生產各環節的管理水平，降低生產成本、提高生產效率、打破傳統農業困局，進而加快農業現代化進程。由此可見，互聯網已經成為促進農業現代化水平提升的重要手段。將互聯網與傳統農業結合，將使農業擁有“智慧”，這是我國現代農業發展的重要方向?；ヂ摼W+現代農業在推進的過程中除了面臨農民思想觀念轉變、信息化成本高、使用培訓等問題外，最突出的問題就是缺乏對農業生產過程中的數據獲取、分析和應用，從而導致了我國現代農業“智慧不夠”的現狀，究其原因是沒有構建一套完善的現代農業技術支撐體系。因而，構建一套基于“互聯網+”的現代農業技術支撐體系是我們面臨的迫切任務。
一現代農業的內容、作用及發展現狀
(一)現代農業的定義
現代農業是廣泛應用現代科學技術、現代工業提供的生產資料和科學管理方法進行生產的社會化農業?，F代農業的特征主要表現在農業產業結構的市場化、農業生產方式的集約化、農業經營形式的產業化、農業生產技術的智能化以及農業生產管理的信息化［1］。現代農業通過感知化、物聯化、智能化的手段，使傳統的農業生產從經驗轉向科學。感知化是指利用智能終端及傳感設備，能實時獲取農業生產中的溫度、空氣濕度、光照強度、氣體濃度、農藥殘留量、土壤水分、土壤營養成分、電導率等信息，并匯總傳輸到中央控制系統;互聯化是指利用局域網和互聯網建立橫向貫通、縱向暢通、遍布各個末梢的網絡節點，實現系統信息傳輸，交互共享，為現代農業提供高效的網絡通道;智能化是指利用物聯網、通信與信息、云計算、大數據以及智能控制等方面的技術、實現農業生產過程中信息采集、計算、處理和管理服務的智能化。
(二)現代農業的主要內容
(1)構建現代農業立體感知體系。在農業區要重點建設無線網絡等基礎設施，實現無線寬帶網絡全面覆蓋;采用先進的感知技術，開發各種傳感設備，推進農業感知系統建設;完善以遙感衛星、無人飛機等技術的農業天網系統;建設高清晰、全覆蓋的空中感知監控系統;建立統一完善的農業食品監控系統及應急地理信息平臺，以實現智慧大田種植、智慧畜禽養殖、智慧水產養殖和現代農業信息化工程。(2)構建現代農業管理協同體系。重點建設農業資源數據庫、農業地理空間信息庫和農業產業數據庫;加快完善農業信息資源交換共享機制;全面建設智慧辦公、農業網站群和農業管理審批網，進而為廣大農業從業者提供網絡化、智能化的決策服務。(3)構建現代農業標準和綜合管理體系。實施農業標準體系建設工程、農業制度建設工程、農業運維體系建設工程和農業安全體系建設工程;構建現代農業總體指導標準，現代農業技術架構體系及各項信息資源標準;建立健全日常事務、項目建設審批、信息共享服務、數據交換與更新、數據庫運行、信息安全等管理辦法，制定現代農業系統的運維體系。(4)構建現代農業生態價值體系。以我國農業基礎數據庫和各省現有的數據庫為基礎，建立現代農業資源監管系統;運用物聯網、計算機網絡、數據分析等技術對農業生產過程進行感知，及時掌握農業生產的環境數據及動態變化情況，同時對海量數據進行深度分析、高效傳播并指導現代農業生產;在各地實施現代農業文化建設工程，利用各種傳播渠道普及現代農業所涉及的相關生態知識和技術。(5)建立農業旅游商務服務體系。建設現代農業生態旅游公共服務平臺，包括信息查詢、景點查詢、線路攻略、品牌推廣、知識管理、規劃指導等功能;建立土地流轉平臺、農業特色產業電子商務平臺、農業智慧物流系統，構建信息暢通、規范高效的農產品流通新模式。
(三)現代農業的作用
(1)現代農業能夠有效改善農業生產環境?，F代農業在對整個農業生產過程的數據進行搜集和深入分析的基礎上，對種植業、畜牧業、水產養殖業、林業的生態資源進行智能化調配，將農業生產控制在生態環境的承受范圍以內，從而使現代農業達到可持續的循環發展。(2)現代農業能夠有效地提高生產效率?，F代農業通過物聯網、數據挖掘、計算機網絡以及決策支持等技術對整個農業生產過程進行多維度多層次分析，對產前、產中和產后領域進行聯動管理，實現農業生產的集約化、產業化、信息化和智能化，使低效的傳統農業轉變為高效的現代農業，以適應市場的需求。(3)現代農業能夠轉變農業生產領域中的生產關系，促進農業經營形式的產業化。現代農業能夠根據市場需求，結合地域的自然條件和經濟發展條件，依托農業龍頭企業或其他經濟合作組織，通過組織農業生產者進行農工商一體化綜合經營，將農業生產的產前、產中、產后環節鏈接為一個完整的產業系統，推進農業經營形式的產業化［2］。
(四)我國“互聯網+現代農業”的發展現狀
“互聯網+現代農業”是我國農業的全面轉型和升級，是互聯網融入傳統農業領域帶來的產業變革。目前，“互聯網+現代農業”在我國的發展呈現以下三個方面:(1)互聯網作用于傳統農業產業鏈的某個環節。例如，農資電子商務、農產品電子商務以及農村互聯網金融等就是運用互聯網及電子商務針對農資品供應、農產品銷售、農業資金需求等領域所提供的新的解決手段。農資電子商務的典型代表是農商1號，該企業利用互聯網平臺整合農機專家及農資品資源，使專家和農戶實時溝通，實現了買農資、用農資的一條龍服務;農產品電子商務是目前“互聯網+現代農業”較為活躍的一個版塊，以“農村淘寶”、京東的“千縣燎原”計劃以及蘇寧的1萬家農村蘇寧易購店建設計劃為代表。(2)利用農業互聯網進行大數據營銷及風險控制。隨著“互聯網+現代農業”各項硬件設施和系統平臺建設的推進，現代農業大數據的建設會更加完善，一旦外部相關數據導入，就可以利用互聯網手段對傳統農業生產的各個情景進行高效精準的管控。例如，新希望集團的希望金融借助互聯網和大數據技術，打通了農牧供應鏈上中下游的資金渠道，憑借著優質資產的獲取能力，使得希望金融的風險控制較為成功。(3)利用互聯網技術實現現代農業產供銷一體化的綜合服務。目前，農業生產基礎較好的新疆生產建設兵團等農墾系統以及大北農集團、新希望集團等農業高科技企業正在嘗試運用互聯網手段及大數據等相關技術實現農資、技術、金融服務的合理化配置，通過打通從農業生產到農產品供應的全過程，提高現代農業的效益、推動整個農業產業全面升級。
二“互聯網+”背景下現代農業技術支撐體系的構建
在前文論述的基礎上，筆者嘗試構建基于“互聯網+”背景下的現代農業技術支撐體系，該體系從下到上分為感知層、數據層和應用服務層，如表1所示。
(一)感知層
感知層是“互聯網+”背景下現代農業技術支撐體系的最底層。農業感知層的主要作用是通過部署在農業生產現場的各種傳感節點對農業基礎數據進行感知和采集，例如對農業生產環境中的溫度、空氣濕度、氣體濃度、光照強度、土壤水分、土壤PH值、土壤養分含量、果蔬農藥殘留含量、病蟲害情況、畜禽生長環境等農業信息進行采集。農業感知層主要包括感知設備、感知技術和感知系統三部分。該層通過傳感器網、RFID、片上系統SOC、匯聚設備、采集設備等感知設備，利用感知建模技術、動態感知技術等感知技術獲取農業生產過程的環境數據，并利用環境與災變檢測感知系統、現代農業立體感知系統、農業基礎設施感知系統以及空間信息感知獲取系統等基礎信息系統進行數據的初步匯聚及處理。
(二)數據層
數據層是“互聯網+”現代農業技術支撐體系結構中的中間層，起到連接農業感知層和應用服務層的作用，其作用是將采集到的農業生產數據通過通信技術、傳輸與控制技術以及互聯網技術進行傳輸和活化。數據層具體分為數據傳輸層和數據活化層。(1)數據傳輸層。數據傳輸層將農業感知層獲得的數據安全可靠地進行傳輸，在傳輸的過程中除了用到IPV6、4G通信、HSDPA與無線寬帶網以及三網融合等通信技術，還會用到一些專用技術比如物聯網技術、WSN網絡技術以及新一代互聯網技術;在數據的傳輸與控制方面，目前使用除了實時接入技術、多源匯聚等技術，還會用到無線寬帶的新技術以及網絡系統傳輸的控制技術等面向現代農業傳輸控制的技術。(2)數據活化層。農業大數據涉及到水分、土壤、光照、熱量、氣候、育種、種植/養殖、過程管理、收貨、加工、存儲、機械化等各個環節中多關系型復雜數據的采集、挖掘、處理、分析與應用?，F代農業的數據由于分散在不同區域、不同的農業生產單位、不同的農業產業鏈之中，造成了大量的數據被地域、技術以及人為等因素分割開來，進而導致農業數據之間的關聯性較差。“數據活化”就是為數據賦予生命，讓數據能夠真實全面地反映農業生產各個過程的狀態，經過“活化”的數據才是實現智慧農業的基礎。數據活化層旨在把隔離的數據變成整體，恢復數據之間的關聯性，突破數據利用的局限性，將對數據的利用發揮到最大化［3］。數據活化層主要使用數據清洗、數據建模、數據挖掘、數據分析等大數據技術。
(三)應用服務層
應用服務層處于“互聯網+現代農業”技術支撐體系結構的最高層，主要用于支撐不同行業、不同應用以及在不同系統之間進行信息的協同、共享和互通等，以實現現代農業在不同產業的應用。應用服務層分為支撐服務層、服務提供層和行業應用層。(1)支撐服務層。支撐服務層是為整個應用服務提供技術支撐，該層使用的技術包括通用技術和專用技術。通用技術具體包括SOA、云平臺、智慧搜索引擎、可視化仿真技術、虛擬現實技術以及個性化智能門戶技術;專用技術包括時空信息實時接入與動態管理、運行管理的數據分析與支撐平臺、動態運行數據呈現與服務、空天地融合的現代農業信息共享、現代農業信息服務、多維多層智能決策平臺等［4］。(2)服務提供層。服務提供層通過搭建各種系統及服務平臺來實現其相應的功能，主要包括智能交互平臺、綜合環境評估與災害預警平臺、視頻監視網的共享感知和服務平臺、農業生態與病害防治服務平臺等［4］。(3)行業應用層。行業應用層根據各行業所需而提供具有針對性的服務應用，該層的各項應用可以根據不同生產單位獲取的農業生產環境數據，在對基礎數據活化和傳輸的基礎上，實現農業生產各環節的智慧管理，進而節約生產成本，提高農業生產效率。例如根據大棚種植農戶的需求，可以提供溫室蔬菜病蟲害防治的智能管理以及智能灌溉等。
三結論
目前，我國在推進“互聯網+現代農業”重點行動的過程中，除了面臨觀念轉變、成本計算和使用培訓等問題外，最突出的問題就是缺乏對農業生產過程中的數據獲取、分析和應用，究其原因是沒有建立起一套完善的基于“互聯網+”的現代農業技術支撐體系。本文在對現代農業的內容、作用以及發展現狀進行梳理的基礎上，結合現有的科學技術，構建了一套基于“互聯網+”的現代農業技術支撐體系，該技術體系的構建能夠從整體技術架構的角度為推動我國現代農業提供一定的啟示和借鑒。
參考文獻
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［2］白燕．以信息化推進兵團農業產業化進程［J］．兵團黨校學報，2003(01):42－44．
［3］王靜遠，李超，熊璋，單志廣．以數據為中心的智慧城市研究綜述［J］．計算機研究與發展，2003(01):239－258．
［4］蘇曄，馮石崗．關于智慧城市標準體系的層級架構研究［J］．中國管理信息化，2003(01):93－97.
作者:張朦朦 單位:河南牧業經濟學院
