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智能农业时代 水产业如何融入农业4.0?

2015-10-20 09:13
林契于宸
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   随着科学技术的进步,物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命。2013年,德国汉诺威工业博览会正式提出了“工业4.0”的概念。这是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

  农业作为工业生产原材料的提供行业和工业制成品的使用行业,也必将融入这场时代的变革,向农业智能化时代即农业4.0时代发展。作为农业4.0的重要内容之一,水产行业也将发生深刻的变革,智能化、网络化、精细化和便捷化的水产养殖时代即将到来。

  农业1.0 到4.0的变迁

  农业4.0是以物联网、大数据、移动互联、云计算技术为支撑和手段的一种现代农业形态,即智能农业(Intelligent Agriculture),也是继传统农业、机械化农业、信息化(自动化)农业之后,进步到更高阶段的产物。

  纵观国内外现代农业发展历程,可以分为四个阶段:农业1.0是依靠个人体力劳动及畜力劳动的农业经营模式,人们主要依靠经验来判断农时,利用简单的工具和畜力来耕种,主要以小规模的一家一户为单元从事生产,生产规模较小,经营管理和生产技术较为落后,抗御自然灾害能力差,农业生态系统功效低,商品经济较薄弱。农业2.0,即机械化农业,是以机械化生产为主的生产经营模式,运用先进适用的农业机械代替人力、畜力生产工具,改善了“面朝黄土背朝天”的农业生产条件,将落后低效的传统生产方式转变为先进高效的大规模生产方式,大幅度提高劳动生产率和农业生产力水平。随着计算机、电子及通信等现代信息技术以及自动化装备在农业中的应用逐渐增多,农业将步入3.0模式。农业3.0,即信息化(自动化)农业,是以现代信息技术的应用和局部生产作业自动化、智能化为主要特征的农业。

  信息技术发展到新阶段即可产生新的农业发展模式即农业4.0,即:智能化农业,这是融合物联网、云计算和大数据的高度智能化农业,其目的是要实现大范围大尺度的农业生产全局的最优,以最高效率地利用各种农业资源、最大程度地降低农业能耗和成本、最大限度地保护农业生态环境以及实现农业系统的整体最优为目标;以农业全链条、全产业、全过程、全区域智能的泛在化为特征,以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段;以自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流、电子化交易为主要生产方式的高产、高效、低耗、优质、生态、安全的现代农业发展模式与形态。

  农业4.0在我国“小荷才露尖尖角”,尚处概念、理念、设计和试验示范阶段:北京市重点开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范,实现了农业用水精细管理和设施农业环境监测;黑龙江省侧重在大田作物生产中搭建无线传感器网络,借助互联网、移动通信网络等进行数据传输及数据集中处理和分析,支撑生产决策;江苏省开发了国内领先的基于物联网的一体化智能管理平台,侧重在水产养殖等方面进行探索;山东在设施温室和水产养殖的整体行业信息化推进进步明显;浙江省重点在设施花卉方面应用物联网技术,各项环境指标通过传感器无线传输到微电脑中,实现了花卉种植全过程自动监测、传输控制;安徽省小麦“四情”监测项目建设已经启动。此外,河南、重庆、辽宁和内蒙等地也开展了一些探索工作。

  现阶段,我国农业4.0主要以物联网技术在各领域各环节的示范推广应用为主,还未实现大规模、高阶化的应用。随着农业电商、农产品物流、农业市场化服务的快速发展,大数据、云计算、移动互联等也得到了广泛的应用,并与物联网技术进行了有效地融合。

  “农业4.0”在水产行业的应用现状

  “农业4.0”的发展以物联网、大数据、云计算、移动互联等技术为关键,突破涉及农业物联网的核心技术和重大关键技术,迎合现代农业的发展需求是迈向“农业4.0”的必经之路。现阶段,“农业4.0”在水产行业的应用主要体现在以物联网为核心的关键技术应用上。

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