20世紀以來，農(nóng)業(yè)的進步主要體現(xiàn)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械基本取代了人力和畜力作業(yè)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織管理形式變得專業(yè)化、社會化和企業(yè)化。眼下，“互聯(lián)網(wǎng)＋”的概念炙手可熱，那么以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)為工具的新生代農(nóng)場，會給人類描繪出怎樣的一幅智慧農(nóng)業(yè)前景呢？

　　

    1.美國七成農(nóng)場“觸網(wǎng)”

    幾千年來，人口數(shù)量的增加離不開糧食的不斷增產(chǎn)。糧食組織預(yù)測，到2050年全球約有90億人，激增的人口和有限的耕地、寶貴的淡水和其他不可知因素(如氣候變化)之間的矛盾，使人類的吃飯問題變得極其嚴峻，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量勢在必行。

    在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智慧農(nóng)業(yè)被寄予厚望。智慧農(nóng)業(yè)，就是利用信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行定時定量管理，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品(含糧食、水果和肉類等)的生長情況合理分配資源，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的低耗、優(yōu)質(zhì)環(huán)保。近年來，歐美發(fā)達的農(nóng)民們在利用互聯(lián)網(wǎng)方面表現(xiàn)積極。

　　

    2011年2月，美國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的報告表明，年銷售額25萬美元以上的美國農(nóng)場，有70%以上在農(nóng)場業(yè)務(wù)中使用互聯(lián)網(wǎng)，更小的農(nóng)場則有41%使用互聯(lián)網(wǎng)。美國加州弗雷斯諾的農(nóng)場主麥克·史密斯有一個40英畝的小型家庭農(nóng)場，他將自己農(nóng)場的照片貼在臉書網(wǎng)站上，每周更新網(wǎng)頁內(nèi)容，感興趣的顧客可以和他通過電子郵件聯(lián)系。麥克·史密斯現(xiàn)身說法稱：“互聯(lián)網(wǎng)對許多小農(nóng)場意味著生存，如果你只有一個有機農(nóng)場而沒有網(wǎng)站，那么沒人愿意去了解你。”

    但這只是互聯(lián)網(wǎng)力量輕度介入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的冰山一角。在更多的智慧農(nóng)業(yè)案例中，大家會看到在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，越來越多的農(nóng)民掌握了莊稼種植、灌溉和收獲的時機，時時監(jiān)控牲畜的生長狀態(tài)，限度地減少了資源浪費并獲得效益。

    2.從大農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向精準農(nóng)業(yè)

    國內(nèi)主流學界曾把西方現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特點概括為一個“大”字，主要表現(xiàn)為耕地面積的廣袤，農(nóng)機設(shè)備的大型寬幅和高速聯(lián)合。這個“大”字在當下發(fā)達農(nóng)業(yè)中仍占主流地位，但新的趨勢已經(jīng)非常明顯，那就是農(nóng)民們利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，收集有關(guān)田地的數(shù)據(jù)，制定策略，對每一小塊土地精耕細作，從每一顆種子中榨取出的價值，這就是“精準農(nóng)業(yè)”。

　　

    美國《外交事務(wù)》雜志今年5/6月刊載文披露，因為人工測試土壤的成本昂貴，美國大多數(shù)農(nóng)民在實際操作中改為每2.5英畝(約合1.01公頃)采取一個泥土樣本，巴西每12.5英畝(約合5.06公頃)采取一個樣本。實踐中，因為一英畝(約0.4公頃)內(nèi)的土壤有時各個指標差異很大，這樣稀疏采樣造成的后果，是農(nóng)民忽視了提高部分地塊的生產(chǎn)力，又在其他地塊里施了不必要的肥料。專家們的對策是開發(fā)低成本的傳感器，提高采樣密度。例如，新的酸度傳感器每隔一米就在土壤中插一個，自動讀取數(shù)據(jù)并記錄自己的GPS坐標，這種做法的經(jīng)濟成本比同等密度下的人工采樣顯著降低。當前的主要問題是大多數(shù)農(nóng)場仍未普及這樣的傳感器，更可靠、更準確的傳感器仍在努力開發(fā)中。

    3.農(nóng)業(yè)云服務(wù)覆蓋130國

    美國加州奧克斯塔德的草莓生產(chǎn)商“諾克爾收獲”公司，采用的草莓生長實時監(jiān)控設(shè)備，是由美國“氣候看守者(ClimateMinder)”公司開發(fā)的。“諾克爾收獲”公司的草莓田里，傳感器負責測量土壤中的鹽分和水分等，物聯(lián)網(wǎng)采用射頻識別的電子標簽，把數(shù)據(jù)發(fā)送到“氣候看守者”的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。農(nóng)民可以通過特定賬號訪問網(wǎng)站，實時觀察草莓溫室的各項數(shù)據(jù)。

　　

    “氣候看守者”成立于2005年，成立頭兩年就在土耳其200多個溫室中推廣自己的管理系統(tǒng)，在土耳其的家禽場、煙草儲存設(shè)施和冷庫中也有所應(yīng)用。“氣候看守者”2012年被的美國灌溉公司“雨鳥”收購，成為其旗下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)品牌。

    幾百年來，葡萄園一直是西班牙加利西亞地區(qū)的亮點，這里的葡萄酒享譽。以往在氣候變化劇烈的季節(jié)，農(nóng)民們擔心收成受影響，常通宵不睡守在葡萄園里。如今，當?shù)厝税盐锫?lián)網(wǎng)技術(shù)引入傳統(tǒng)的葡萄種植中，以便在訪問環(huán)境數(shù)據(jù)時做出更明智的選擇。

    加利西亞的雷亞斯·拜薩斯地區(qū)的葡萄園，引進了“利比利姆(Libelium)”公司的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(成立于2006年的一家西班牙公司)，在園中組建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，收集環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和葉面濕度等數(shù)據(jù)，結(jié)合GPS設(shè)備提供的位置和時間信息，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端。園丁們只要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以有針對性地對園內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和調(diào)整。成立于2009年的“索倫姆(Solum)”公司，是美國斯坦福大學3個畢業(yè)生創(chuàng)建的。

　　

    公司強項是更準確的農(nóng)產(chǎn)品抽樣分析，能更地判斷化肥的投放量，獲得更好的收益。用公司開發(fā)的兩套測量工具，農(nóng)戶們可以自行到田野中測量土壤硝酸鹽含量。對于郵寄來的土壤樣本，公司有實驗室可以進行分析。2012年，該公司獲得了1700萬美元的投資。

    2011年，成立于美國硅谷的“農(nóng)場邏各斯(FarmLogs)”公司，是一家提供農(nóng)業(yè)云服務(wù)的初創(chuàng)公司。該公司的業(yè)務(wù)是讓農(nóng)民通過互聯(lián)網(wǎng)和手機移動應(yīng)用平臺，把耕作方面的數(shù)據(jù)上傳到平臺上，公司在拿到數(shù)據(jù)后進行分析，為農(nóng)作物輪作提供智能預(yù)測和優(yōu)化。農(nóng)戶們可以通過“農(nóng)場邏各斯”的服務(wù)了解農(nóng)產(chǎn)品價格、耕作開支、利潤預(yù)測和天氣等。截至去年，全美15%的農(nóng)場是“農(nóng)場邏各斯”的客戶，其應(yīng)用者遍及130多個，包括中國。該公司發(fā)展如此之快的主要原因據(jù)估計和免費提供服務(wù)有關(guān)，因為受到多方青睞，迄今已獲得1500萬美元的融資。

    4.用傳感器監(jiān)控豬咳嗽

    為了生產(chǎn)更多更好的肉蛋奶，禽畜飼養(yǎng)業(yè)中與動物健康相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，也是智慧農(nóng)業(yè)實現(xiàn)精準化操作所必需的關(guān)鍵信息。這方面典型的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括動物體溫、脈搏和空間位置等，傳感器對于監(jiān)控動物繁殖和疾病至關(guān)重要。例如，有母畜要產(chǎn)仔了，傳感器會把該信息傳送上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)再通過短信等形式發(fā)送到飼養(yǎng)者手機上。

    歐盟對于精準禽畜飼養(yǎng)很重視，近年來贊助了多個項目。如在2011年投入運營的PCM項目，旨在對豬咳嗽進行記錄、監(jiān)控。該項目相比人工觀察，能更早發(fā)現(xiàn)豬的呼吸系統(tǒng)疾病，便于獸醫(yī)迅速介入，及早。法國農(nóng)業(yè)科學研究院則通過在牛群中安裝傳感器，對牛的實時位置、體重、食物攝入量、甲烷排放量等進行統(tǒng)計，強化對牲畜行為的研究和分析。

    創(chuàng)立于2011年的“法爾米農(nóng)”是一家專注于牲畜飼養(yǎng)的克羅地亞初創(chuàng)公司，公司CEO馬特加·考匹克在克羅地亞一個農(nóng)場出生和長大。他母親當年在管理農(nóng)場時，很多數(shù)據(jù)是以大量報表的形式出現(xiàn)，分析數(shù)據(jù)給家人帶來很多困難，于是他在大學就讀時有了開發(fā)這方面項目的想法。如今該公司幫助農(nóng)戶們從農(nóng)場各處把這些信息收集出來，使農(nóng)戶們借助平板電腦獲得農(nóng)場每一頭牛的實時信息，這些數(shù)據(jù)包括產(chǎn)奶量、體重、醫(yī)療護理、健康問題、繁殖等，數(shù)據(jù)用清晰明快的圖表表達出來，便于農(nóng)戶掌握牲畜生長周期、飼料配比和投放等。

    “法爾米農(nóng)”公司的服務(wù)啟動后不到1年，就吸引了450家農(nóng)場使用，對于最多75頭牛的農(nóng)戶，每頭每月收取0.25美元，對最多600頭牛的農(nóng)戶每頭每月收取0.45美元。更大的農(nóng)場按照量身定做的計劃付費。該公司去年5月獲得了410萬美元的融資，目前正在雇用銷售力量，準備把總部轉(zhuǎn)往美國，研發(fā)工作則仍在克羅地亞開展。

    5.智能灌溉滴水歸田

    農(nóng)業(yè)灌溉用水利用率不高的情況，在全球很多和地區(qū)存在。為解決這一問題，智慧灌溉能夠通過傳感器探測土壤中水分含量，根據(jù)不同作物的根系對水的吸收速度和需求量的不同，控制灌溉系統(tǒng)進行有效運作，從而達到自動節(jié)水、節(jié)能的目標。

　

    “超級農(nóng)作物(CropX)”也是來自美國硅谷的創(chuàng)業(yè)公司，其主要產(chǎn)品是探測土壤參數(shù)的硬件，并用軟件向農(nóng)民們顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，旨在建立“土壤物聯(lián)網(wǎng)”。該公司的硬件產(chǎn)品包含的重要傳感器有3個，分別負責收集地形信息、土壤結(jié)構(gòu)和含水量，以決定土壤對水的需求是多少。“超級農(nóng)作物”公司用移動應(yīng)用客戶端把云計算結(jié)果發(fā)送給農(nóng)民，如灌溉地圖和土壤水分狀況等信息，農(nóng)民也可以通過更改相應(yīng)參數(shù)來計算不同區(qū)域土壤所需的灌溉量，做到滴水歸田。

    目前，“超級農(nóng)作物”公司的產(chǎn)品主要在美國密蘇里州、科羅拉多州和堪薩斯州近5000畝農(nóng)田中應(yīng)用，今年剛獲得900萬美元的融資，該公司把中國、印度和大洋洲也列為自己的目標市場。谷歌首席執(zhí)行官埃里克·施密特很看好這家公司。

    具有創(chuàng)新思維的不僅僅是上面提及的創(chuàng)業(yè)公司，總部位于瑞士蘇黎世的ABB公司(一家五百強大企業(yè))也參與瓜分智慧農(nóng)業(yè)這塊大蛋糕。ABB公司在西班牙馬德里南部210平方公里的重要農(nóng)業(yè)區(qū)推廣使用“海王星”智能灌溉系統(tǒng)，使這片農(nóng)業(yè)區(qū)的用電、用水分別比以前節(jié)省了12%和20%。“海王星”灌溉系統(tǒng)由遠程終端裝置、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)和通信3部分組成，“海王星”數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)不僅可顯示遠程終端裝置的狀態(tài)、報警、事件、報告和歷史數(shù)據(jù)，還可通過短信和電子郵件進行通信，允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)遠程接入。

    6.智慧農(nóng)業(yè)也包括精準漁業(yè)

    大西洋鮭魚這樣的冷水魚種，對溫度變化非常敏感，連續(xù)、和靈敏的傳感器對于控制水溫、觀察魚類行為不可或缺。歐洲是精準漁業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，中國、韓國、日本和美國的發(fā)展也很快。

    最后，我們不妨大膽展望一下互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)充分融合的前景：人們一方面享受著農(nóng)產(chǎn)品大量增長帶來的優(yōu)裕生活，一方面驚奇地發(fā)現(xiàn)，人類的勞作身影已在農(nóng)田里消失了，甚至傳統(tǒng)農(nóng)民這個職業(yè)也不存在了——你和身邊的一位白領(lǐng)都在手機上玩開心農(nóng)場，你玩的是游戲，他玩的卻是真正的農(nóng)場，彈指之間，播種、灌溉和收割就可輕松完成。