根據農業物聯網國家農業信息化工程技術研究中心主任趙春江的講話整理編發的,供業界朋友參考。
趙春江:大家上午好!很高興有機會把農業物聯網標準制定的有關工作情況跟大家進行簡單介紹。農業是物聯網應用最廣泛的一個領域,近幾年得到了國家的重視和支持,這次發改委物聯網應用示范工程里,農業是很大的工程,在全國部署了三個點,1、北京,圍繞蔬菜安全生產方面展開;2、黑龍江開展糧食生產物聯網應用,重點解決大規模集團化環境下物聯網應用基礎模式;3、江蘇,重點圍繞畜牧業、養殖業怎么樣應用物聯網技術。
今天是關于物聯網標準方面的研討,我從四個方面給大家簡單介紹。
物聯網作為國家戰略進行推進,各個省也在制定相應產業和政策。北京成立了物聯網相應產業技術聯盟,也成立了研發基地。北京很多企業,從產業角度做一些相應的標準,進一步對市場在發展過程中,前期技術產品標準制定方面作出積極的工作。
農業物聯網是目前國家重視的物聯網,搞了三個示范工程,各個省也在做。在物聯網沒有出現之前,物聯網的原態在農業上已經應用了,最早在環境監測領域,節水灌溉等方面已經有很好的應用。
最近幾年,物聯網適合于農業應用領域,目前重點集中在設施農業,這主要是由于設施農業經濟價值較高;二是具有可控性,我們感知一些數據,通過模型,在應用層方面能夠對后端的設備進行驅動和控制,這樣就形成一個物聯網閉環的概念,因此在設施農業當中應用比較廣泛。因為搞設施農業的地方一般經濟條件、技術水平和基礎設施條件相對較好,因此在設施種植,比如菜、瓜;設施養殖方面,比如設施養魚、禽蛋類動物養殖方面進行應用。在畜牧業里,對動物個體跟蹤、識別、飼養管理方面,在我們國內已經有很好的應用,當年四川搞電子豬,給每頭豬掛電子標簽。還有北京的奶牛場,但是現在看起來應用模式上產生了一些問題,單體的追蹤管理現在成本特別高,所以現在電子豬在降溫,正在想別的辦法。對于經濟價值并不是很高的個體的標識跟蹤和管理意義有多大?農業部正在討論關于我們國家食品安全問題,靠物聯網技術能否全部解決?基本上大家形成一個共識,技術只是輔助的。
關鍵是對農產品單體追蹤方面成本太高。物聯網作為一個輔助技術手段,在農產品安全領域有很重要的應用,從生產一直到加工、流通。生產過程中,重點要把生產管理信息,化肥、農藥、種子等信息進行跟蹤、管理。在加工過程中要對它的加工質量,特別是農業領域有一個體系,是關鍵危害控制點的控制管理,這些都是作為物聯網應用很重要的點。另外是流通過程中,農業物聯網的應用不同于其他領域的行業,它具有1、具有鮮活性,很多農產品是有生命的;2、具有廣域性;3、有很多不可控性。
國家很重視物聯網在農業領域的應用,也啟動了相應的戰略性研究規劃課題,但標準的缺失目前對農業物聯網的應用產生了比較大的影響。現在全國各地都在農業領域搞物聯網的應用。比如設施監控,攝像頭由于標準不一樣,設備兼容性比較差,互換性較差,這個公司實施完了之后,原來公司倒閉之后,再修復這套技術,原來技術標準的接口不知道,所以原來施工的東西最后要扔掉,存在一個很大的浪費問題。另外由于標準體系的缺失,導致應用不規范,沒有很好的效果,投入很多錢,實際上可能運行半年或很短的時間就完了,再往后就不行了,造成很大的浪費。監管等各個方面也存在一些問題。所以標準的缺失影響農業物聯網產業的發展。
國際上關于物聯網的標準組織、機構有很多,但這些組織機構所制定的標準對我們農業不是特別適合。農業有自己的特點,根據這種情況,中國電子標準化研究所作為我們國家物聯網標準化組織在推動物聯網在農業里的應用,成立了國家傳感器網絡農業工作小組和物聯網農業工作小組,我們進行組織和戰略性研討,關于農業物聯網標準明確的制定思路。首先理清物聯網標準和農業物聯網用于標準的工作范圍,協調兩者關系。農業上做的物聯網標準絕不是農業的標準,也不是純信息領域的標準,要根據農業的特點做;確定農業物聯網標準工作框架來滿足農業物聯網運營、示范;突出重點,根據應用發展的需要,產業發展的需要,來制定物聯網標準。農業物聯網既不是做IT領域的標準,也不是做農業領域標準,我們是做農業和IT相交叉的物聯網標準。農業物聯網的特點:感知對象多樣、感知手段復雜。現在植物生理生態參數感知、環境氣象感知等等,非常復雜,目前在感知層方面缺乏有效的傳感器;應用系統多樣、信息需求不一。我們國家南方和北方由于氣候條件差異,種植不一樣、種植形式不一樣,導致應用的模式多種多樣,另外一定是低成本;其他廣域的特點,南方是丘陵地帶,北方是一馬平川的平原地帶。果樹從小到大是一個動態生長的過程。有些人對農業不了解,說給你在果園里做一個傳感網,這里有很多因素沒有考慮,比如在野外條件下,對無線電波傳輸產生很大的影響,在廣義條件下沒有電的情況下,對我們電力的要求非常高。比如果樹,以葉面積指數、天線高度和傳播距離為參數的模型,弄得特別低層時,樹很高大,通過實驗數據研究表明,樹冠對傳輸有很大的影響、強吸收。
設施農業里,設施農業濕度很大。不同的傳輸模式,有水汽方面的影響。我們溫室往往是鋼架層,鋼架本身形成一種屏蔽。另外作物本身由小到大是動態生長的過程,感知層傳感器布置在什么地方,剛開始放在這個花葉這兒,過幾天老了,這個變成新的了,但是傳感器節點不能隨著這個動態往前走。根據農業這些特點,確定了目標,到2012年底制定一批符合農業特點的物聯網指標體系。
工作范圍重點確定大田農業、設施農業、果業、畜禽養殖業、水產養殖業。這些研究,我們參與了中國工程院關于農業物聯網用于發展的戰略規劃,其中涉及到一些領域。
確定物聯網標準框架體系。基于國家物聯網標準體系,結合農業特點,制定我們領域的框架體系。同時要按照先行先試,突出重點,按照產業發展的重大需求進行物聯網應用標準的制定。我們既不做農業的純標準,也不做純IT的標準,就做結合點的標準。根據需求,我們列了一些農業上目前急需要解決的標準題目,目前正在積極的推進。我們推進策略是做好頂層設計,制定標準工作的規范。要制定一批熱點領域適用的行標。結合國家戰略,全面有序的推進標準制定工作。我們還會和其他標準工作組合作,虛心向他們學習,農業上信息化的標準很少,從行標來說不多,國家標準基本沒有,我們參考國家IT系列標準來指導農業信息化工作,但看起來現在很多標準不完全適應農業領域特點。另外要搞一些示范項目,加大標準示范應用工作的力度。
設施農業里條件不同,怎么樣減少投資,把網絡部署好,以最小的投資帶動最大的效益,可能要做一些實驗示范,標準的制定不是簡單在實驗室里制定就可以,農業上一些標準要適應很多復雜的情況和特點,必須要開展大量的實驗目標,檢驗標準的可行性。我們感覺到一個農業的標準從開始制定到最后的發布需要兩三年的時間。