農村信息服務需挖掘
中國改革發展已經進入關鍵階段,新形勢下,推進農村改革發展必須在統籌城鄉發展上取得重大突破??s小數字鴻溝是城鄉公共服務均等化的重要內容,促進城鄉統籌發展,形成城鄉一體化發展新格局必然要求加快農村信息化。
農業信息的“最初一公里”、“最后一公里”、資源信息共享等是今后需要解決的突出問題,十七屆三中全會提出“推進廣電網、電信網、互聯網‘三網融合’,積極發揮信息化為農服務作用”為今后農村網絡基礎設施整合提出了新的要求,計算機網絡、電視網絡、電信網絡、衛星通信網絡的集成和融合將是中國未來農村信息化建設的重點。
面向農業生產、管理與經營者,以信息、技術和知識為紐帶,打破傳統資源約束,提供農業信息資源的低成本、可持續、高效率、個性化的全方位服務,是提高資源利用效率的重要方向,農業信息服務網格環境下的海量數據共享技術研究、農業網格信息智能抽取與分析技術、農業智能網絡終端設計技術、農業網格智能信息服務技術等是急需解決的關鍵技術。
硬件價格和可操作性是影響農業及農村信息服務的重要因素,研制具有自主知識產權的多網傳輸協議、多網絡互聯互通接口與路由、兼容多網傳輸協議的多信息終端適配接口、電視機機頂盒、低成本計算機、車載計算機、便攜式信息終端等技術和產品,面向農村提供方便快捷的網絡接入服務和低成本智能化信息接入終端,是農業及農村信息化發展的關鍵,也是從根本上解決農村信息服務最后一公里問題的必然要求。
智能決策技術 待突破
當前與農情監測、重大災害預警、糧食生產協同診斷等密切相關的農業信息資源呈爆炸式增長,數據已達到PB級,如何協同計算資源、存儲資源和軟件資源,實現農業領域中豐富的應用系統和海量數據資源充分共享,為現代農業發展提供智能決策支持變得尤為重要。
農業數據具有多源性和分散性特點,如何將遙感信息、傳感器信息、基礎地理信息、農業歷史資料數據、現場采集數據、統計數據等多源數據進行統一的層次化表達與描述,實現農業數據的智能化融合,為農業智能決策提供更豐富的信息資源是未來農業智能決策技術研究的重點。
農業知識量和更新頻度是決定農業智能決策服務質量的關鍵,人工和半自動方式的知識獲取方法無法滿足復雜多變的農業問題智能決策需求,研究語義分析、模糊聚類、機器學習等知識發現技術,實現農業知識資源的自動化采集、抽取與校正、關聯規則的挖掘與建模,突破傳統農業智能系統知識更新能力弱、適用性差等技術瓶頸。
農業生產中的植物病蟲害、動物疾病診斷對實時性要求較高,緊密結合新一代3G網絡環境和無線傳感器網絡體系,研究動植物生產遠程實時交互診斷、監測預報技術,實現農業生產問題的實時決策。
農業信息服務正在向數字化、網絡化、多平臺集成方向發展,通過農業信息資源的高效傳輸、優化調度和協同服務技術構造基于知識平面、自由尺度的農業知識網格技術體系,實現農業信息資源共享和農業智能決策系統目標多元化和協同模式多元化。
物聯網將深入農產品質量安全領域
在美國提出“智慧地球”和中國提出“感知中國”之后,產生于1999年的“物聯網”又一次成為信息界的熱點。當前,發達國家以無線傳感器網絡為核心的技術已經應用到農業精準作業管理中,隨著農產品和食品質量安全問題日趨受到關注,物聯網技術在農產品和食品安全領域的應用也將得到進一步重視。今后物聯網在農產品和食品安全領域的應用將從農業生產環節進一步拓展到加工和流通領域,并最終貫穿于整個農產品和食品供應鏈。
物聯網在農業生產環節的應用將更加側重于利用農業智能傳感器實現農業生產環境信息的實時采集和利用自組織智能物聯網對采集數據進行遠程實時報送。物聯網在農產品和食品加工領域的應用將更加側重于應用傳感器網絡實現加工設備、檢測和監測儀器、加工流程和加工環境信息的進一步融合和智能化調控。物聯網在農產品和食品流通領域的應用將更加側重于基于電子標簽和條碼技術實現農產品和食品質量安全信息在不同供應鏈主體之間的無縫銜接,基于傳感器網絡和全球定位系統實現農產品和食品的數字化物流,集成應用電子標簽、條碼、傳感器網絡、移動通信網絡和計算機網絡等實現農產品和食品質量跟蹤和溯源。
精準農業技術 逢新機
中國農業面臨著人口增加、耕地減少、水資源短缺以及保護環境等重大問題,同時面臨著全球氣候變化對農業固碳減排提出的新挑戰。大力發展精準農業技術,提高農業管理水平,合理利用各種資源、減少農業污染和降低溫室氣體排放排,是當前形勢的客觀要求。精準農業技術的發展重點是突破信息采集技術,建立不同區域類型的精準農業處方決策模型,開發實用化的肥、水、藥精準實施的智能裝備,并進行產品化和工程化應用。精準農業技術的應用將覆蓋到從播種到收獲的整個農業生產環節,應用領域將從傳統的大田糧食生產發展到果園、設施、畜牧、水產和林業等不同產業領域的各個環節。精準播種作業系統、智能變量施肥機、化學農藥減量使用精準噴灑機、智能機械除草機和農田作業機械智能復合導航系統五大類重大產品,是精準農業技術推廣應用的關鍵技術產品。精準管理分區及處方生成技術、田間精準作業技術、果園精準管理技術、移動式噴灌機組精準控制技術、設施農業精準生產技術、畜禽水產精細飼喂技術,是生產中急需的精準農業關鍵技術。
2010年看點
農業智能裝備在一定程度上代表著農業現代化水平。中國農業智能裝備技術中的智能監測發展將向總線化、無線化、網絡化、智能化、集成化、微型化方向發展,發展的重點將是智能監測生物傳感器和環境信息傳感器開發。智能控制將向分布式網絡化控制、實時模糊控制、嵌入式控制方向發展,發展的重點將是智能控制技術及設備開發。智能檢測將向智能診斷、實時在線檢測、虛擬儀器方向發展,發展的重點將是智能檢測技術及設備開發。智能機器人將向標準化、模塊化、可重構、開放式、自主導航和實用化方向發展,機器視覺、智能感知關鍵技術將成發展重點,控制系統向網絡化、總線化、開放型控制器方向發展。當前生產上急需開發蔬菜嫁接、移栽、農產品技工分級、畜禽飼養機器人。
作者簡介
趙春江 博士、研究員,現任國家農業信息化工程技術研究中心主任、首席專家。國家863計劃專家、國家863計劃重大項目“智能化農業信息技術示范工程”總體組組長,北京師范大學、浙江大學和吉林大學客座教授,主要從事人工智能、專家系統、數據挖掘、網絡中間件技術等領域的研究與應用。