我國高度重視發展智慧農業,發展智慧農業是實現現代農業的必由之路。在一、二、三產業的融合過程中,智慧農業可以打破信息瓶頸、促進信息流動和分享。智慧農業的技術框架大體包括信息感知、智能決策和決策實施3個方面。
狹義來說,農業數據是指除人之外的農作物自身及環境的生物物理信息。然而,農業生產活動離不開人的活動,生產者自身的經驗、消費者構成的市場均會對生產產生影響。因此,廣義來說,農業數據還包括從事農業生產的人、社會環境、市場動態等社會信息。生物物理信息感知包括空間信息感知和地面信息感知。
前者主要包括遙感技術、衛星定位技術、地理信息技術(“3S”技術):基于遙感技術可獲得種植面積、作物長勢、洪澇、病蟲害情況及土壤和作物營養等空間信息;基于衛星定位技術可獲得裝備的精準位置,可用于農業機械的移動定位;地理信息技術則給出了一個直觀的管理數據的方式。
后者主要是農業物聯網所涉及的傳感技術,獲得如土壤和空氣的溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度、風速、土壤鹽度等數據。除此之外,還有通過可見光/近紅外光譜、近紅外光譜速測植物養分、土壤肥力、農產品質量的傳感器技術。
地面感知還包括在田間設置攝像機或紅外監測儀等,用戶可遠程觀測,用于提升種植透明度、增強消費者的信心。低功耗、低成本、性能穩定的傳感器是長期獲得可靠數據的關鍵,也正是目前推廣應用農業物聯網的瓶頸。
數據傳輸基于通信網絡,將分散的具有獨立功能的設備或子系統連接起來,并按照規定的網絡協議進行數據通信,實現分布式系統硬件和軟件資源的共享及系統的綜合管理與控制。在技術層面,國內很多科研院所和公司均可實現不同的傳輸方式,實際應用采用哪種數據傳輸方式則需根據農田環境、方案需求、成本約束等因素綜合確定。
農業大數據涵蓋農業生產本身和產前、產后以及農產品加工、銷售整個鏈條中所產生的大量數據。目前獲取各種農業數據的成本還比較高,缺乏成熟的產品,而且不同的用戶有不同的需求。如何融合生物物理和社會信息,為農戶、政府、商家等不同的利益相關方提供相應的信息服務,是未來要應對的挑戰。