创新驱动进行时：田间地头的物联网
【种地靠电脑，浇水用手机，这些高大上的种地方式你都知道吗？老邵养了十几年的螃蟹，从前，为了照顾水塘的螃蟹，24小时不敢离开半步，可是现在他可以一边跟家人出去旅游，一边手机遥控照顾家里的螃蟹，因为他用上了物联网。农业物联网真的可以普及到田间地头吗？一起来跟随记者的脚步去看看。】
如果说互联网将全世界几十亿人连接在一起，那么眼下来势汹汹的物联网带来的更多的是人与物、物与物间的关联。当物联网的触角开始蔓延到农业领域，曾经田间地头全凭经验、靠感觉浇水、施肥、打药，变成了另外一番景象。原本看似又“土”又辛苦的农业生产因为物联网而瞬间变得别有一番模样。
用手机养螃蟹 足不出户照看自家菜地 物联网让农业“高大上”
江苏省绍兴市水产养殖户邵宁伟：走吧。
每天下午四点钟，老邵都会准时把搅拌好的饲料扛到船上，然后和老伴一起给河蟹投喂饲料。
邵宁伟：走吧。
老邵负责开船，老伴负责投料，3个池塘100亩地，转一圈下来将近两个小时。看天气、看水质、还要随时观察吃料情况，夫妻俩丝毫不敢放松。老邵说，养蟹靠天吃饭，溶解氧和水温就是水中的天气预报。
邵宁伟：这个溶解氧对我们养河蟹，就跟人呼吸空气一样，空气稀薄了，人感到不舒服，螃蟹也是一样，如果你水中的溶碱氧比较小，河蟹一个是吃食不好，还有一个以后容易生病，容易产生毛病。螃蟹最适宜的温度是27度、28度到30度左右，如果水温超过32度以上，对它生长也不利。
传统的水产养殖，池塘是否要增氧，增加多少量，全凭经验。为了防患未然，一到晚上，不少渔民会把增氧泵打开，应对夜里突如其来的气候变化。可人算不如天算，就连经验丰富的老邵也曾在这个事情上栽过跟头。
邵宁伟：有的时候白天干活很累，干活累了以后就是提前直接把（增氧泵）电源打开，也不管溶解氧高低，直接打开人就睡觉了，虽然我把这些增氧泵全部打开了，但是打雷以后跳闸，跳闸了以后，我以为它还会自动地开上去，没有，就睡了一个晚上以后，第二天早上起来，河边上这个虾子已经煮熟了，全都死掉了。那次大概损失了五六万块钱。
传统的水产养殖 池塘是否要增氧 增加多少量全凭经验 连经验丰富的老邵也曾在这个事情上栽过跟头
吃一堑长一智，自此，老邵更加谨慎地守着自己的池塘。勤巡塘、细观察，养蟹9年，不仅要时时刻刻留意夜里的风吹草动，甚至一两天的短途外出对他来说都是奢望。
江苏省宜兴全市有淡水养殖面积21万亩，其中，螃蟹养殖面积就有13万亩。对于众多像老邵一样的渔民来说，养蟹本是为了维持生计，但同时也把他们紧紧绑在了赖以生存的土地上。
让老邵想都不敢想的是，就在他养蟹走进第10个年头的时候，一次偶然的尝试竟然改变了他的养殖方式，甚至是生活方式。
邵宁伟：这个就是所谓的水温的测试仪，他们说的叫探头，这就是探头，就这一个小探头，外面是保护罩，连着上面的主机。
老邵口中的小探头其实就是物联网系统中的传感器。所谓农业物联网，简单的说，就是运用各类传感器，采集土壤、作物、气象和产品信息，并通过数据传输和转换实现信息的多尺度传输；农户可以通过手机、电脑等终端设备，实现灌溉、通风、降温等自动化的农业生产过程管理。
农业物联网简单的说，就是运用各类传感器 采集土壤、作物、气象和产品信息 并通过数据传输和转换实现信息的多尺度传输 农户可以通过手机、电脑等终端设备，实现灌溉、通风、降温等自动化的农业生产过程管理
但当初老邵不懂物联网。一个小探头，通过一根线连到岸上的主机，就能24小时实时监控水里的溶解氧和温度，除了觉得有些不可思议，老邵还有点怀疑。
邵宁伟：刚开始我们都不相信，就这个东西它能搞出什么名堂来，刚开始肯定有顾虑，一年几十万，五六十万的成本投下去，刚开始半信半疑。
抱着试试看的心理，再加上政府的各种补贴，老邵以每套400块的价钱买了三套智能水质监控设备，安装在自己的三个池塘里。在老邵的手机上，有这样一个客户端，登陆进去，就能实现3个池塘水温、溶解氧、PH值等水质参数的实时监测。
邵宁伟：这是一号塘，这是三号塘，每个塘都不一样。
央视财经《经济半小时》记者：它还会显示一个曲线图出来？
邵宁伟：对，因为它实时传输数据，实时数据过来就是一个曲线图，说明早晨的低温到中午的高温，再到晚上，你自己可以实时了解温度变化。切换远程的话，我就手机上随时开关机（增氧）。现在有这个东西，我可能说现在跟着小孩他们到外面去旅游一天两天，这个在外地我可以控制这个机器，很方便。
老邵通过手机上的客户端就可以轻易实现3个池塘水温、溶解氧、PH值等水质参数的实时监测
经过一年多的试验，刚开始时的半信半疑烟消云散。眼下他只需要时不时用手机查看一下池塘的溶解氧参数，一旦发现某区域溶氧指标预警，只需一键就可以“开启增氧器”，实现远程操控。老邵再也不用像从前那样24小时巡塘，抽空出去旅游一趟也变得不再那么遥远。增氧泵按需启动，一年下来，不仅省心、省事，还让老邵省了一大笔钱。
邵宁伟：我估计像去年的话，这个电费这块节约差不多有一万多。因为以前的话，我想睡觉了，我就直接把增氧机打开了，我也不管电费什么，但是现在它帮我省电费了。
对老邵来说，这套操作简单的系统不仅帮他节约了电费和人力成本，减轻了负担。而且还实现了远程疾病诊断，提高了对于病害的治疗和控制力，这样的高科技，让他养蟹越来越有底气。物联网帮了老邵的大忙，如今，也早已成了他生活的一部分。
邵宁伟：现在是离不开，那会是有好感，就跟小姑娘谈恋爱一样。就是慢慢接触，慢慢接触，到最后离不开，就是这种感觉。
在宜兴，眼下水产养殖物联网系统已经建成总面积3万亩的示范区，惠及全市2000余户河蟹养殖户。不仅改变了像邵宁伟这样的传统养殖户的劳作方式，而且农业生产中所需的水、热、气、肥、饲料等资源实现了按需供给，有效降低了生产成本。据测算，使用水产养殖物联网设备养殖河蟹，亩均增产10%以上，亩均节省电费80元，亩均可增收1000元到1300元。
在宜兴 眼下水产养殖物联网系统已经建成总面积3万亩的示范区 惠及全市2000余户河蟹养殖户
而“智能水产养殖”还只是物联网应用于农业生产的冰山一角。畜禽养殖、大田作物、设施农业，质量追溯。农业与物联网这次的亲密接触深入到了农业生产的方方面面。
阿卡农庄首席执行官江宇虹：哪怕再小的，我还是想建一个冷库。
江宇虹，阿卡农庄首席执行官。在北京，江宇虹的3个农场占地将近1000亩。而就在从事农业之前，江宇虹是个带着剑桥博士头衔的外企高管，曾一手创办了属于自己的云服务公司，IT从业经历丰富，农业相关经验却空白一片。
江宇虹：我在做农业之前是韭菜麦子不分。
从一个连麦苗都分不清楚的城市金领，摇身变身一个新农人，短短3年间，500强企业有200家在她的农庄驻扎。江宇虹告诉记者，她的秘诀就在于利用互联网与物联网的结合，给消费者带来新型的农业体验。
江宇虹：这个是温度、湿度，光感的一个控制器，你可以看到在这。在这可以通过这个线，仪表盘插入地间，及时把土壤的湿度和温度我们传上来，这样就了解说，这个是不是太干了，如果说湿度太小的话，就开始自动的排水给这个秧苗开始浇水了。
俗话说，眼见为实，江宇虹相信，把通过物联网设备获取的实时数据公开透明的向消费者开放，无疑是一种更加有效的建立食品安全中相互信任的手段。
江宇虹：客户在家里，也可以手机，也通过iPad，通过网站可以实时看到地里发生的情况，种子什么时候播的种，什么时候施的肥，同时可以上传，我们的温度、湿度，二氧化碳浓度，这些指标也可以让客户了解到，什么时候应该给大棚降温了，什么时候太干了，湿度太小了，也让客户第一次有机会参与到农业当中来，农业不再是很远的，只是在超市的摆设的这个玉米，而是第一次可以和田地，可以和农民一起参与，所以这种参与式的，满含着体验的，在周末的时候，可以带这孩子老人一起体验种植的方式，将是农业对比原来的式农业不一样的地方。
江宇虹通过物联网设备获取的实时数据公开透明的向消费者开放
利用物联网技术和体验式农业的概念，短短几年间，江宇虹把自己的农场做得风生水起。
江宇虹：一个大棚从原来的两万块钱的一亩地，一亩地两万元的经济收益，目前提高到十万的经济收益，这个就是我们说的技术和思想和创新带来的给传统农业带来了附加价值和它增值的空间。
眼下物联网技术正在给现代农业带来一股“智能化”浪潮，但要想真正实现农业物联网“测得出、传得快、算得灵、用得好”的目标，就要努力突破传感器、核心芯片、软件等共性技术，为即将到来的农业物联网技术产品批量生产、大规模应用提供技术支撑。那么现有的技术能够支撑吗？
现代农业“智能化”需技术支撑 实验室产品如何推广到田间地头？
国家农业信息化工程技术研究中心博士张石锐：我觉得还是要现场拆装方便。直接能拧开。
工作人员：就是说现场要拆的话就整体往外拆？
张石锐：对。
再过一个多月，这款土壤水分传感器就要进入批量生产阶段，张石锐他们正在研发的这款土壤水分传感器在技术上早已成熟，投入使用也已经一段时间，但安装和使用过程费事、费力却一直是摆在团队面前亟带解决的“头等大事”。
张石锐：原来我们的土壤水分传感器，是单面，我安装的时候，我在布设传感器的时候，我要先在地上挖一个很大的坑，比如我要测，因为它需要测不同层的土壤水分含量，我要测一个一米深的土壤水分含量，我就挖一个一米的坑，我人要下去，去把传感器插到一米下，上面接上采集器，这个安装过程很费劲。
安装过程费劲，成本高，这些都是挡在产品大面积推广前的大山。这是张石锐和同事们不愿意看到的，如何让一个从实验室里走出来的产品接受度更高呢？
张石锐：其实有好多技术上的东西，很多都是很成熟的，但是在应用上推广不起来。
央视财经《经济半小时》记者：问题在哪儿呢？为什么呢？
张石锐：一个是成本，一个是东西做出来，都是像样机一样，不是产品的样子，用户用起来很麻烦，人家不喜欢去用，推广不出去，人家买了个东西回家去用，很多都是形象工程，往那儿一放就完事，我们现在想把这些东西做的这些东西，把它给重新弄得让大家很喜欢去用它。
目前，我国农业物联网设备研发多出自高校院所的实验室，概念性产品居多，不接地气。而且农用传感器种类不到世界的10%，在稳定性、适用性、使用寿命等方面都还有很大提升空间。做出一款真正面向需求，而且农民接受的产品并不容易。经过反复讨论，张石锐和他的团队确定了最终方案。
张石锐：我们讨论是一个管，里面有芯，传感器都是在这个芯上面，先用取土钻打一个洞，把外边PVC管先打到土里面，再把传感器的芯，相当于这一溜都是传感器，把传感器再放进去，就能测出土的每个层，不用再用人工挖了。我可以在一片地里面，多打几个PVC管这个洞，然后我只有一套传感器就可以了，可以在这里面测一下，拿出来在那里面测一下，把整个区域好多点都可以测出来，基本能实现。
经过反复讨论 张石锐和他的团队确定了最终方案
眼前的张石锐有些着急。赶时间、出效果，只有这样他们的研发成果才能在激烈的竞争中站稳脚跟。
张石锐：不赶紧改进这些，恐怕竞争力不行，所以就比较着急，就快点做，快点出产品。
记者：这么多着急的任务赶在一起是什么样的感觉？
张石锐：（笑）压力山大嘛。
在张石锐电脑上的一份工作计划里，密密麻麻的记录着未来3到5年他想要优化和研发的所有产品。面对激烈的市场竞争，张石锐和团队选择主动出击。降低成本、提高稳定性、延长设备使用寿命，物联网技术在农业领域的应用，受制于恶劣的农业环境，高温、高湿，野外经常出现的雷击、降雨，对传感器的要求近乎苛刻。
张石锐：实际你这个传感器埋到地里面，然后农民本身它可能这不会去给你主动维护这些设备，他这个传感器可能都装在郊区了，或者装在更远的地方，农村里面。但是它如果这个时候出问题的话，比如说没电了，或者稳定性出了问题，比如说出现数据发不上来这种情况，它去维护一次是很费事的。然后尽量让它不出问题，让它工作时间更长，然后它可能一年才需要去换一次电池，这样的话可能就是也降低工作量，也提高数据安全性，就是让数据更完整。
这天下午，3D打印的土壤水分传感器模具到了。
张石锐：做得尺寸不合适。一面卡能卡住。一边卡不住。
央视财经《经济半小时》记者：刚刚这个东西拿回来之后是出问题了吗？
张石锐：对。现在一个是它加工的精度有点问题。然后这块可能需要再改进一下。
这种状况，张石锐早已习以为常。为了能适应各个地区的环境特点和农民操作简便的要求，一款成熟的农业物联网系统，从实验室概念性产品到最终成熟的应用系统，优化、改进经常需要进行几十次甚至上百次。
从研发到产业化，物联网在农业领域的应用，前进道路上的每一个脚步都充满挑战。蒋永年，江苏省农业物联网工程技术中心主任，2009年，在农业部的推荐下，他开始与中国农业大学合作，在江苏省宜兴市开始进行水产物联网试点。从一个筹了2万块钱、对农业物联网几乎一窍不通的门外汉，一步步做到目前的在19个省市推广，市场占有率达70%以上，蒋永年说，这一路走来，并不是一帆风顺。
江苏省农业物联网工程技术中心主任蒋永年：难。真的要总结，就是叫辛酸泪，农业物联网确实跟其他的物联网有差异，一个农业这个气候变化，它是面对大自然，你说电视机放在家里看可能没有问题，但是你说夏天放在太阳地下看，可能就是半个小时就黑屏了，所以农业有自己的特性，所以我们这个必须要适应。第二个我们面对的是农民，那么基本上都是60岁以上，初中文化以下，那么这个就是无论是操作设备，关键还有这种根深蒂固的这种观念，传统观念，如果不改变观念，我想这个农业现代化，永远是一个梦想。
蒋永年认为 如果不改变传统观念 农业现代化的推广路还会很艰难漫长
蒋永年还在继续努力推动农业物联网在更大范围的推广。有了农业物联网，农民也许从此就真的不再被困在土地上，一部手机就可以遥控生产，保证丰收。不过这样的美好愿景到底什么时候能够真的普及到所有的田间地头呢？
农业物联网叫好不叫座 普及技术仍需时间
在浙江省嘉兴市秀洲区的信乐果园，虽然用上了物联网技术，但这两天，果园负责人林兴乐必须要亲自跑到基地里，查看大棚内的温度湿度。原来，半个月前，一场突然来袭的狂风，把建在露天的天线设施，全部摧毁了，果园里的机械化管理瞬间陷入了瘫痪。
信乐果业生态精品园负责人林兴乐：像这一块视频，本身它是采集的数据，传播的一个视频，因为前两天的狂风跟雷电打了以后，被烧了，现在就是一种摆设。
记者：那你们的农田又回到了传统的模式？
林兴乐：传统的模式，现在不是现代数字的模式了。
天气对物联网的使用影响十分大
极端天气，影响着物联网的正常使用。而一次性的成本投入和日常的维护，也是一笔不菲的开支。在信乐果园，仅花在物联网设备的采购上，就投入了40万元。而每年支出的维护费，少说也要1万多元。
林兴乐：高科技的东西就是这样子。
记者：就是昂贵的钱要付出去？
林兴乐：要付出代价的，所以说这一套的整个技术方面，我们自己本身也要自己去学的。
不仅设备要不断经受考验，在嘉兴市一些地方，物联网的使用出现了截然相反的情况。海宁马桥街道的民胜果蔬专业合作社，是当地最早使用物联网技术的示范点。但是现在走进基地，一批用于农业物联网的技术设备，已经被闲置在仓库里。
海宁民胜果蔬专业合作社负责人童俊：我使用这个物联网也是有点盲目的，我之前觉得物联网弄上去很方便，但是，在使用的过程中，发现自己的一些基础设施方面，没有完全地配套上它，还没有完全地做好。
童俊表示，在当初引进物联网时，自己的农业大棚，还属于单体大棚，基础设施跟不上。这使得物联网技术，不能发挥它的最佳效用。而物联网所提供的数据参数，也与基地里果蔬种植的实际需求，并不匹配。记者了解到，在海宁，与民胜合作社一样，还有4家农业企业与合作社。起初也都建起了农业物联网系统，但现在大部分都已停用。
导游：这里是无锡国家物联网应用中心，我们这边所在的是一个专业馆，我们可以通过上方的360度影片来了解物联网的概念。
无锡国家物联网展示中心，这里是中国物联网产业的发源地，汇聚了900多家物联网企业，每天吸引大批人前来参观、学习。
导游：它可以进行农药喷洒、作物授粉以及农田测绘、续航能力达到两个小时。这个技术在国际上领先的，这个造价在人民币25万左右，一个机子可以代替60个人的作业量。
潘海海：这个是奶牛的计步器，这个可以记录奶牛每天的运动量，大家可能会问，奶牛每天运动多少次记录下来有什么用呢？奶牛每天的运动量可以反映它的身体健康情况和发情情况。
无锡国家物联网展示中心每天都有大批的人前来参观学习
在这个物联网展示中心983家企业中，农业物联网企业不过数十家，而所有物联网企业，只有15%的能够盈利，70%都处于亏损。理想很丰满，现实却很骨感。看似前途美好的农业物联网产业，为何会遭遇重重考验呢？
无锡市富华科技有限公司潘海海：因为中国的农业物联网，这个行业的发展和中国农业现实是相匹配的，这里面有三个问题，一个就是说我们农业从业的人口年龄偏老龄化；另外一块我们的农业产业规模偏小型化，另外一块来说呢，就说我们整个的农业现代化意识相对于发达国家来说，还是比较落后的。
国家农业信息化工程技术研究中心副主任杨信廷：有两个原因，一方面咱们物联网技术本身，是一个新兴事物，现在大面积推动条件下的成本确实还是比较高，相对来说比较高的。另一方面物联网技术本身不是一个直接的生产要素，不像化肥、种子、农药，增产效果比较明显。
杨信廷告诉《经济半小时就》记者，眼下，我国农业面临的资源紧缺与环境恶化的约束，资源高投入与粗放式经营的矛盾都需要农业物联网发挥作用，实施农业生产过程中的实时监测，提高精细化管理水平。
中国农业大学教授李民赞：农业要发展要城镇化，要适度规范经营，要保证我们食品安全，农业信息技术，农业物联网技术是非常必要的。在信息技术发展的洪流下，我觉得这些问题都会很快得到解决。我觉得大概三五年之内，就会是一个很成熟的产业。
虽然目前我国农业物联网产业需求刚刚起步，但从概念到推广运用，短短几年，农业物联网的发展势头却颇为引人注目。物联网系统未来会更佳广泛的应用在农业生产中，为农业注入“智慧因子”。
早在2004年，日本总务省就提出了U－Japan计划，力求在未来形成一个互通互联、无处不在的网络社会，这其中就包括了农业物联网。本月15日，日本经产省又出台了加强物联网领域竞争力的举措。截至目前，日本全国已经有一半以上的农户都在使用物联网技术。物联网技术首先有助于改善农业的播种控制、优质生产的问题。以日本熊本县的果实堂公司为例，下属550个蔬菜大棚每年都积累超过5000个生长周期的数据。上传到云存储后，由研究部门的工程师分析出一套包括温度、湿度、日照量、土壤水分等在内的最佳环境数据。甚至蔬菜生长到哪个阶段，该浇多少水都十分明确。按此操作，就可以把大棚里调整到最适合蔬菜生长的状态。
株式会社果实堂技师长高濑贵文：我们公司的大棚种植正在拓展到全国。（物联网应用）可以根据每个大棚的情况进行个性化调控，无论什么土壤什么环境，都能生产出符合我们统一标准的蔬菜产品。
在物联网技术的支持下，果实堂的蔬菜生长周期大大缩短，平均一季仅需15天。蔬菜种植从过去一年只能种7、8季增加到了10季。可以按照客户的订单全年365天持续生产、随时出货。种菜不再是旧式农业的靠天吃饭，而是变成了工业化的流水线操作。生产效率和产量都大幅度提高。
株式会社果实堂业务推进中心主任河野淳子：原本我们一年产量也就是100多吨的规模。现在蔬菜种植增加（到了10季），全年产量也扩大到了550多吨。都是依靠（物联网）将各部门联通形成一体化的结果。
2009年日本政府发布了《农地法改正》，个人可以更方便地参加农业劳作。由于物联网技术借助通过云服务可以与各蔬菜大棚的电脑终端结合起来，即使完全没有农业经验的新手，仅凭手中一台平板电脑，就可以对蔬菜的生长实时监控。无论人在何处，都可以远程遥控大棚里的换气扇、天窗开关等。有助于解决日本农业劳动人口高龄化和劳动力不足等问题。
日本富士通线段农业事业部部长佐藤彰彦：分析环境数据、统计种植记录、环境管理系统等等，这些（物联网）功能通过智能手机或电脑就能随时随地遥控，节省时间又便于操作。
半小时观察：
在稻田里装上传感器，就能感知庄稼生长环境温度、湿度及光照指数；坐在家里，可以远程控制浇水、施肥；在鱼塘中放入传感器，就可以记录水体的溶氧量，农业物联网正在向我们走来。在今年两会中，李克强总理在政府工作报告中数十次提到“三农”问题。这不仅彰显了“三农”在国民经济工作中重中之重的分量，也体现了农业转型升级的紧迫性。随着物联网的普遍使用，农业应用物联网技术将成为未来农业发展的主流，并将颠覆传统农业，开启物联网时代下新型农业的新发展。
