1、農業信息化現狀
農業信息管理和服務是一項涉及多學科、多領域的系統工程,農業信息化的實施也必然依賴于新農村建設中的農友們,他們不僅需要懂得農業種植、生產和經營,還要懂得計算機軟硬件知識以及會使用相關的信息網絡技術。然而,根據文獻[9]的統計數據,本地基層農業信息管理和服務人員的受教育程度普遍不高,受過中專及以上教育的農業信息員還不足40%,還有很多農業信息員并沒有經過系統學習和定期培訓。因此,對當前從事農業生產的農戶以及農業信息員提出上述技術要求是不現實的,而人才的培養和儲備又是一個長期的過程,不可能短短幾年就能完成。
2、農業信息化示范園區的建設案例分析
為了加快農業現代化進程,有必要轉換思路、完善方法。政府以及當地經濟合作組織應該發揮更大的作用,通過建設農業信息化示范園區以及周期性的技術培訓,在示范園區內采用適合當地農業生產的信息技術和農業技術,通過實際操作和效果演示,為當地農戶提供更加直觀的接觸和理解,讓農戶切實感受到信息技術對農業生產活動的巨大影響力,從而能夠自發地學習、使用現代化農業技術和信息技術,這樣就能夠在農作物的兩三個生長周期內,有效地引導當地農業生產模式,并繼而影響到更多的農戶以及其他農業項目,這樣就形成了良性循環。
2.1農業信息化示范園區的建設思路
通過無線傳感器網絡采集農田作物的相關信息,例如溫度、濕度、光強、生長信息等,再由無線局域網連接后臺的處理平臺或專家系統,對這些信息進行綜合分析與決策診斷,并將結論通過無線局域網再反饋給直接進行農業生產活動的農戶們,這就形成了一個雙向、實時、末端化的農業信息交流渠道。對于信息化水平更高一些的農民朋友而言,還可以自己根據無線傳感器網絡的監控采集信息,通過互聯網進入相應的農業信息數據庫以及專業網站進行咨詢、交流和決策。
2.2農業信息化示范區方案的優勢
2.2.1實現便捷且成本較低。根據友盟的最新統計結果,截至2013年11月,使用WiFi等無線局域網技術接入互聯網的用戶達到48%,遠遠超過使用2G/3G等移動公網的用戶份額。一方面,無線局域網既可以提供比有線網絡更加靈活的組網模式,也可以提供比移動通信網更快的接入速度;另一方面,成本問題是最終選擇無線局域網的關鍵點所在。
2.2.2具有更好的兼容性。可以直接或通過互聯網的方式,方便、快速地與現有農業信息化系統,例如基于3S技術(GPS、GIS、RS)的精細農業系統、專家診斷系統、各種農業信息數據庫等,進行融合或對接。
2.2.3分級建設、統一管理,具有良好的可擴展性。根據作用范圍,無線傳感器網絡和無線局域網之間具有清晰的分級管理制度,既利于建成后對農業網絡的故障排查和系統維護,也利于將來對某一網絡或全部系統的技術升級。隨著無線網絡帶寬的逐步增大以及視頻壓縮技術的提升,在不久的將來,還可以完全實現基于圖像診斷的實時監測農業信息系統。
3、示范園區的主要信息技術
3.1無線傳感器網絡
無線傳感器網絡應用于農業生產第一線的田間地頭,其基本組成單元是大量的微型智能傳感器,通過一定的規劃或隨機投放,分布在廣闊的農業生產區域中,彼此之間通過無線通信組網方式,完成對包括溫度、濕度、光強度、土壤成分、壓力、噪聲等與農業生產相關的信息的全面感知和監測。無線傳感器網絡具有易布置、易控制、低功耗、低成本、通信靈活等特點,目前主要應用于精細化農業、智能化農業中,例如用于溫室環境的信息采集和控制、大范圍的農田節水灌溉控制、土壤酸堿度變化的監測、動植物生長環境信息的監控等等。與此同時,現代農業生產和物聯網的結合是未來農業信息化的必然發展趨勢。而近年來,基于RFID的無線傳感器網絡技術在物聯網、車聯網等新興產業領域中發揮著越來越重要的作用,例如農產品的全周期生產銷售跟蹤、流通環境監控等。
3.2無線局域網
無線傳感器網絡解決了農業生產最前端的問題,但是由于傳感器的性能限制,其通信能力、傳輸距離以及網絡帶寬都極為有限,無法提供高性能的信息處理平臺,難以滿足諸如視頻監控診斷等農業信息的寬帶傳輸需求。基于WiFi的無線局域網技術可以很好地解決農業信息化“最后一公里”問題。目前,采用IEEE802.11g/n的WiFi網絡可以提供高達100Mbps以上的無線傳輸速率,并且通過中繼或多跳技術,可以覆蓋長達幾公里的示范區范圍。基于這兩種信息技術,未來農業信息化中的無線網絡應用可以重點考慮以下問題:①農用傳感器種類需要進一步擴展,以滿足農業生產中更為精細的信息控制。②網絡系統的性價比需要進一步提升,以滿足農戶對生產成本的控制。③無線網絡技術自身的發展與成熟,包括傳感器的能耗技術與定位精度、無線局域網的通信性能與安全問題等。
4、結語
先進、高效的農業信息系統,不僅是一個農業服務體系,也是現代化農業的生產體系。基于無線網絡構建農業科技推廣的示范園區,能夠使現代信息技術快速融入到農業生產活動中去,使農民切身體會到農業信息化帶來的巨大優勢和顯著成效,對解決好“三農”問題,建設社會主義新農村將產生重要影響。
作者:鄧書林 廖秀健 劉雪勇 單位:湖南農業大學公共管理與法學學院 湖南涉外經濟學院