【专家视点】专访于新文:农业物联网应用要与农业生产紧密结合

摘要: 8月25日2017鸿山世界物联网技术应用大赛评审工作在鸿山物联网小镇圆满结束在往期的文章中我们已经介绍过,本

09-11 16:20 首页 无锡农业

8月25日

2017鸿山世界物联网技术应用大赛

评审工作在鸿山物联网小镇圆满结束


在往期的文章中我们已经介绍过,本次大赛成功集聚了一大批物联网行业顶尖优秀企业、科研院所、创业团队,拉开了在无锡鸿山打造世界物联网小镇的序幕。


大赛还创新性地举办了农业主题实景现场竞赛开辟30亩“试验田”为参赛者提供真实的应用部署和运行环境,这是国内首次举办的实景现场物联网赛事,可谓是一次意义非凡的创举。



在本期中

又有一位专家

与我们分享自己的见解


我们有幸邀请到了

大赛评审专家于新文

接受我们的采访

一起来看看他站在专业的角度对

本次大赛有何看法


于新文,现任中国林科院资源信息研究所网络技术及应用研究室副主任,副研究员。工信部农业物联网项目评审专家,计算机学会计算机应用专委委员,林学会计算机分会理事,长期从事信息技术在农林领域的应用。


主持人

首先想请于博士和我们谈谈目前中国农林领域信息技术的现状如何?


于新文

实际上信息技术在农业领域的应用是比较早的,由于农业是个复杂系统,所以早期农业信息技术主要是用于数据信息的管理。把一些传统的历史资料整理出来以后,采用信息技术的手段进行管理,有利于用户的查询。

后来,随着一些辅助决策技术的发展,我们在农林业信息技术应用方面也逐渐加入了一些辅助决策的技术,尤其是它的数据研究更广泛了,除了大田信息包括气象、地形这些信息以外,还采用了3S技术。这些技术带来了一些新的数据,能从不同维度上解决一些农业上的问题。但这些数据总体来说还属于历史数据,也就是说它是过去的数据,不是现在的数据。这些数据可以用来辅助决策,辅助决策是指利用信息技术对数据进行综合整理,决策者基于这些信息做出最后的决策。由于这些信息是历史数据,它对当前的状况是缺失的,决策者依据它所做的决策自然也相对滞后。

当然,农业对时间的要求可能没有那么精确,但从现实来说,越是实时的数据越好。物联网技术能够更好地解决农业生产、农业管理、农业销售等方面的实际问题。从前端来讲,它采用传感器采集的数据是实时的。传统的农业数据都是靠人工去采集,采集频率就不可能那么快,但是使用传感器就基本不受时间限制了。如果传感器的分布很广,它的时间和空间的分辨率就可以很大,这个进步是非常巨大的。

采集到的数据可以通过无线网传输到云端,再利用大数据分析技术,我们就可以把作物的生长以及和环境的关系揭示得更深刻,这样的分析对作物的管理、生长、产量预估都是非常可靠的。如果再把人工智能的技术加入进去,如深度学习,我们对农业的决策可能就从辅助决策变成智能决策了,这就是我们所说的智慧农业。按照这样的思路,我们能够解决很多的农业问题,其中最重要的就是前端的数据采集比原来进步了很多。这就是有关农业物联网的情况,现在的农业物联网应用应该说才刚刚开始,是比较初步的。

当然农业物联网发展也存在两个比较大的障碍。首先是传感器,农业专业的传感器还比较缺乏。如果想了解土壤的肥力情况、有机质含量或者作物的生态生理指标,传统的传感器监测不到,而这些数据对整个农业决策是很重要的指标。第二是大数据,农业物联网才刚刚开始,数据还在积累阶段。当作物数据积累到一定量以后,我们再做大数据分析才能体现出它的威力。



主持人

您目前专注于开展林业物联网技术研发,有什么最新的前沿技术和我们分享一下?


于新文

林业物联网,是把物联网最新发展的技术引入进来,看它能解决我们领域的哪些问题。从纯技术角度来说,可能并没有什么新的技术,但在应用模式上可以给大家一些建议。相比农业,林业的时间尺度大、周期长。农业可以一年一季甚至好几季,但是对于林业来说,是几年十年甚至上百年的周期。在林业物联网应用的时候要考虑到它的特点。

另外,林业的人工干预比农业要少一些,农业属于集约化经营,首先浇水、施肥都是要人工干预的。天然林保护工程实施以后,天然林是禁伐的,只保护不采伐,我们更加重视的是它的生态服务功能。在林业物联网应用上,生态监测是非常重要的部分,尤其是自然保护区的生态监测,它能够把保护区的生态效应体现出来,并进行量化。

我们做过神农架自然保护区的生态监测项目,对保护区进行了生境监测,包括保护区的环境变化和保护植物的生长情况,把这些数据积累起来以后再做分析,我们就知道保护植物为什么在这种生境下能够保存下来,而在其他环境不行。另外,我们还对当地的金丝猴进行了定位跟踪的研究,通过跟踪数据大概了解他们的行为模式。通过给猴子佩戴项圈,并采用星地结合的定位技术,结合卫星的定位数据和地面的定位技术来实现定位。

监测自然保护区,它的通信状况是很成问题的,这种情况下数据怎么回传?我们根据自然保护区的情况建立了林业专网,采用4G基站,覆盖整个实验区,这样就保证了高频数据甚至一些视频数据的传输。在人工林方面,人工林是需要一些人为管理和干预的,它有自己的经营方案,什么时间以什么样的密度和强度来采伐,这些都要提前规划,规划的根据就是采集来的数据。目前我们正在执行一个新项目,关于速生人工林的监测,主要是桉树。广东、广西、云南一带的桉树种植量比较多,而且收益可观,它的种植逐渐靠近农业管理,已经带有一点集约化的性质。我们要了解它的水肥变化情况和生长情况,因为桉树的生长非常快,所以就需要掌握它的微生长,我们在做这方面的研究。其中也包括有关测量生物生长、土壤因素传感器的研发,这是林业物联网应用的一些新进展。


主持人

担任此次大赛的评审,您对本次参赛的方案有什么看法?对未来农业物联网的发展方向有什么见解?


于新文

首先我觉得这次大赛采用的方式是很好的,尤其是实景的展示。我以前也参与过不少物联网大赛的评审,看到的都是纸质的材料,有些实际上做的很好的项目,但是由于材料写得很简单,就看不出来它的特色。这次大赛很有特色的就是它的实景展示,通过现场感受,能够把应用的优缺看得更清楚。

从方案竞赛的材料来看,它们的应用类别基本可以分为三类:温室监控、大田监控和溯源。从解决农业实际问题的角度说,它的应用还比较初步,农业物联网真正从研究走向应用,也只是刚开始。我看到一些参赛公司并没有农业背景,也可能刚进入领域,如果说他们能逐渐找到农业的需求,采用新技术来解决农业实际问题,这以后会有很大的发展前途。

至于农业物联网的发展趋势,实际上跟我前面说到的农业信息技术存在的一些问题是密切相关的。一是传感器的生产,如果说有一些传感器厂家能够和农林业领域结合起来,做一些农业专用的传感器,我想凭借我国农业的广度,在这个市场是大有可为的。另外,随着数据的积累,大数据的分析方法、分析模型以及深度学习如何在农业上应用,这也有待探索。虽然也有很多的方案里提到大数据分析、智能决策,实际上都还没有做到,因为数据刚积累,不可能用很少的数据就作出很好的工作,但是在朝着这个方向在发展。

另外,农业物联网真正的应用一定要和农业生产紧密结合起来,真正了解农业的需求,这样才能真正解决农业的问题。我也希望有志于农业的一些公司、厂家能够真正地去走到田间地头,和农业生产领域的人多接触。



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