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农业物联网:为时尚早?还是,找错了对象?

简析

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自物联网概念被提出以来,农业物联网作为一个独立的赛道,也由来已久。但,十余年来,既没有大规模应用,也没有依靠技术像其他物联网细分领域如智能家居、车联网那样在资本市场“风生水起”。大部分农业物联网从业者,在2015年以前,基本依靠政府补贴生存,2016年,政府缩减了相关的资金扶持,部分企业也随即退出了农业物联网行业。(当然,每个产业都有类似的现象) 

市场 · 需求

作为一个农业大国,如何提高农业信息化水平,已成为亟待解决的问题。目前,我国仍处于机械化农业阶段,农业科技水平低、产业化和规模化程度不足、市场化程度不高等,都严重制约了当前农业经济的发展。再加上,近年来,农田环境污染等新问题,已然威胁到粮食安全。因此,此次物联网技术带来的信息化浪潮,农业也被给予厚望。

相较于国际市场,欧美以农场为主,并且网络建设、技术开发、资源利用等方面发展迅速,已在精准作业、生产管理、资源环境、流通交易等农业产业链环节实现数据自动获取和共享,取得了丰富的物联网先进经验。由于国情和农业体制不同,我国农业经营相对分散,农业物联网仍处于产业生命周期的起步阶段。

但,仍有众多企业在物联网行业中探索,并有多个新兴企业跨界经营,例如,9月4日,宿州市政府与阿里巴巴在合肥市共同召开新闻发布会,宣布长三角首个“数字农业产业带”落地宿州,双方将共同建设一批智慧农业示范基地,以打造长三角绿色农产品加工基地为契机,搭建农业物联网,实现农业生产的远程在线监控和精细化管理。可见,农业物联网并非无迹可寻。 
 
据国家统计局第三次农业普查数据,我国农业经营单位(具有法人资格的农业企业、协会、专业合作社等)204.36万个;规模农业经营户(具有较大农业经营规模,以商品化经营为主的农业经营户)398.04万个,农业经营户总数20743.16万个,除去规模经营农户,非商业化经营农户为20345.12万个。
 
庞大的农户数,是否均在农业物联网的市场拓展范围内?据农业部数据显示,2020年7月,小麦市场价为120.23元/百斤,小麦亩产量在800至1100斤。假设一个有5亩土地的农户,一个小麦季的收入是4800-6600元,如果采用农业物联网设施和服务后,增产20%,增加的收入也仅仅为1000元左右。但是,一套农业物联网设备和服务可远不止1000元。可见,若将农业数字化技术服务的客户定义为2亿个以“自给自足”为主要目的的农业经营户,那么,几乎是没有市场的。

据有关数据表明,当前市场上一套完整的农业物联网系统比如智能化灌溉和土壤测定,平均每亩地的设备成本约为8000元左右,预计可使用10-15年,但首次投人过高,且与最终的实际效益无法平衡,使大多数个体农民无法承受。另外,外界环境的变化对农产品的种植和生产效率都会有比较大的影响,这也在一定程度上,加大了维护与运用物联网技术和设备的成本。
 
但,规模化经营呢?例如,1000亩麦田,若增产20%,则增收19万元,即使物联网设备及服务投入为10万元,也可实现10%的收益增长。可见,数字化,对于规模化经营的农户来说,价值更大。而在产业化发展的过程中,也一定会有越来越多的公司化经营单位和规模化经营组织选择进行数字升级。另一方面,农产品商业化运营后,价值明显提升,也会促使更多公司化或商业化运营的农业单位出现。进而,通过逐点,变革农业生产方式。
 

应用 · 精准

目前,农业产业园、农业基地、养殖场等农业经营主体,已成为农业物联网技术应用的先行者。

例如,水产养殖监测与管理。一方面市场对绿色、安全水产品的消费需求不断升级,另一方面,养殖户面临风险高起、水产品品控能力差等难题,因此,庆渔堂农业科技有限公司的农业物联网系统,通过在鱼塘中布设水质监控传感器终端对养殖水环境的溶氧浓度、PH值、温度等关键指标进行远程在线监测,并根据实时水质监测情况控制增氧泵、底部增氧机等设备对水质进行远程调控;通过移动巡检服务,检测养殖水环境的氨氮、亚硝酸盐等影响水环境主要指标,并形成分析报表;此外,还提供每日投喂饲料的记录、跟踪与分析,大数据渔情分析、微观气象预警、病虫害预警防治等服务。 
 
图:庆渔堂农业科技—农业物联网系统

再如,智慧农业解决方案。为了完善农垦或大型农场现代农业产业体系、生产体系、经营体系和管理体系,推动农场一二三产业融合发展,智慧农业解决方案应需求而生。朗坤物联网通过建设智慧农场综合云服务平台,提供决策指挥、数据分析、生产管理、电商销售、食品安全追溯、农机调度、专家诊断、农技培训、专家指导等服务;对种养殖、加工、包装、仓储、物流进行资源整合,并能进行统一调配,通过视频和传感设备达到各环节的实时监管。 

图:朗坤物联网—智慧农场服务

又如,智慧灌溉。根据第三次农业普查数据,全国灌溉耕地面积6189万公顷,其中,有喷灌、滴灌、渗灌设施的耕地面积为1002万公顷,约为六分之一。左岸芯慧的灌溉自动化系统通过利用智能传感器,对种植区内土壤温湿度、水分、养分和空气温湿度做动态监测,根据不同作物生长需求,通过智慧农业云平台精确管控水肥灌溉设备,调节灌溉频率和持续时间,使植物生长环境达到最佳状态。 
 

图:左岸芯慧—灌溉自动化系统
 
再如,VR农业。AR/VR技术可以为合作社及农产品在宣传、推广、科普、溯源、培训、电商等方面提供支持。爱尔威科技通过在农业服务中运用AR/VR技术,对合作社农户在种植、植保、农机操作、推广新技术、新成果、新经验、新产品、新知识等方面提供技术支持,为农业科技成果尽快转化为生产力,提供有效的体验培训。 
 

图:爱尔威科技AR/VR农业服务

此外,物联网在农业中还有畜牧业养殖监测及分析、植保无人机服务、农作物长势监测与产量预测、墒情改良服务、虫情监测等用武之地。
 

技术 · 贯通

农业物联网技术作为物联领域的重要应用方向,可以贯穿农业的育种、种植、生产加工、运输、经营管理与服务等全产业链,通过监测、传感、传输、分析、决策等多种应用场景,增强生产者对农业活动的认知与调控能力。
 
例如,大气候农业科技有限公司的农田智能监测站,利用物联网传感及成像技术,实时采集土壤、气象、图像等农作物信息;同时搭配了【农眼】APP,通过提供移动端的数据看台和管理界面,实现农田远程监控和实时监管。 
 
图:大气候农业科技有限公司—【农眼】智能监测基站
 
另外,从农业服务的角度出发,若要实现更深入的农业物联网应用,则是通过将整个物联网的服务监管及生产应用建设集中进行统一展现、统一调度、统一集成,建成了“一个中心一个基地”的模式架构,指挥调度中心统一展示出所有种植、禽畜、水产等基地的信息系统,形成了集中化展现,各种植、畜牧、水产养殖等基地也可自主进行系统管理和操作。
 
在建立了农业物联网网络后,还需要对传输的数据信息进行标准化管理。农业物联网应用数据包括在农业生产、经营、管理、服务等环节产生的数据,其具有数据量大、数据类型多样、产生速度快、数据价值密度低等特征,建立农业数据标准适合于用数据挖掘、机器学习等方法处理和分析的数据集合。而这对数据模型的搭建,也提出了较高的要求。

困境 · 沉淀

随着物联网在农业中应用的深入,其实用性、智能性要求越来越高。农业物联网技术对基础设施要求较高,整体投入较大,后期维护成本相对较高,投资回收周期相对较长,因此,持观望态度的农业经营者较多。

当前大多数农业物联网建设只完成数据采集和基本控制,并未构建智能化管理体系和应用。其中的困境也包括农业物联网经济适用的专家模型相对缺乏,数据价值无法充分发挥。

此外,农业物联网技术也有待提高。农业产品生产周期长、环境要求高,农业生产的特殊性,相较于其他场景,对传感器能否长期稳定、可靠、安全运行提出了更高的要求。例如土壤墒情监测传感器、二氧化碳浓度传感器、叶表面分析仪等技术和设备还不成熟,并且,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,因此,产品性能会极大影响用户使用的积极性。

虽然,农业物联网发展之路艰难,但目前在一些集约化经营或高附加值的领域,使用农业物联网进行精细化管理,仍有施展空间,但市场的长期发展,仍需要多方面的沉淀。
 
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