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摘要:现代农业是广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行的社会化农业，“互联网+”是传统产业利用大数据、智能化、物联网和移动互联网等技术实现传统产业的标准化、信息化、网络化和数据化。“互联网+”背景下现代农业技术支撑体系通过农业感知层对农业生产的基础数据进行采集和感知，在数据层对农业信息的活化和传输，最终在应用服务层对农业生产提供各种智慧服务。
关键词:互联网+;现代农业;技术支撑体系
2015年7月，国务院下达了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，该意见将“互联网+现代农业”列为重点行动之一，并特别指出要利用互联网提升传统农业生产各环节的管理水平，降低生产成本、提高生产效率、打破传统农业困局，进而加快农业现代化进程。由此可见，互联网已经成为促进农业现代化水平提升的重要手段。将互联网与传统农业结合，将使农业拥有“智慧”，这是我国现代农业发展的重要方向。互联网+现代农业在推进的过程中除了面临农民思想观念转变、信息化成本高、使用培训等问题外，最突出的问题就是缺乏对农业生产过程中的数据获取、分析和应用，从而导致了我国现代农业“智慧不够”的现状，究其原因是没有构建一套完善的现代农业技术支撑体系。因而，构建一套基于“互联网+”的现代农业技术支撑体系是我们面临的迫切任务。
一现代农业的内容、作用及发展现状
(一)现代农业的定义
现代农业是广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行生产的社会化农业。现代农业的特征主要表现在农业产业结构的市场化、农业生产方式的集约化、农业经营形式的产业化、农业生产技术的智能化以及农业生产管理的信息化［1］。现代农业通过感知化、物联化、智能化的手段，使传统的农业生产从经验转向科学。感知化是指利用智能终端及传感设备，能实时获取农业生产中的温度、空气湿度、光照强度、气体浓度、农药残留量、土壤水分、土壤营养成分、电导率等信息，并汇总传输到中央控制系统;互联化是指利用局域网和互联网建立横向贯通、纵向畅通、遍布各个末梢的网络节点，实现系统信息传输，交互共享，为现代农业提供高效的网络通道;智能化是指利用物联网、通信与信息、云计算、大数据以及智能控制等方面的技术、实现农业生产过程中信息采集、计算、处理和管理服务的智能化。
(二)现代农业的主要内容
(1)构建现代农业立体感知体系。在农业区要重点建设无线网络等基础设施，实现无线宽带网络全面覆盖;采用先进的感知技术，开发各种传感设备，推进农业感知系统建设;完善以遥感卫星、无人飞机等技术的农业天网系统;建设高清晰、全覆盖的空中感知监控系统;建立统一完善的农业食品监控系统及应急地理信息平台，以实现智慧大田种植、智慧畜禽养殖、智慧水产养殖和现代农业信息化工程。(2)构建现代农业管理协同体系。重点建设农业资源数据库、农业地理空间信息库和农业产业数据库;加快完善农业信息资源交换共享机制;全面建设智慧办公、农业网站群和农业管理审批网，进而为广大农业从业者提供网络化、智能化的决策服务。(3)构建现代农业标准和综合管理体系。实施农业标准体系建设工程、农业制度建设工程、农业运维体系建设工程和农业安全体系建设工程;构建现代农业总体指导标准，现代农业技术架构体系及各项信息资源标准;建立健全日常事务、项目建设审批、信息共享服务、数据交换与更新、数据库运行、信息安全等管理办法，制定现代农业系统的运维体系。(4)构建现代农业生态价值体系。以我国农业基础数据库和各省现有的数据库为基础，建立现代农业资源监管系统;运用物联网、计算机网络、数据分析等技术对农业生产过程进行感知，及时掌握农业生产的环境数据及动态变化情况，同时对海量数据进行深度分析、高效传播并指导现代农业生产;在各地实施现代农业文化建设工程，利用各种传播渠道普及现代农业所涉及的相关生态知识和技术。(5)建立农业旅游商务服务体系。建设现代农业生态旅游公共服务平台，包括信息查询、景点查询、线路攻略、品牌推广、知识管理、规划指导等功能;建立土地流转平台、农业特色产业电子商务平台、农业智慧物流系统，构建信息畅通、规范高效的农产品流通新模式。
(三)现代农业的作用
(1)现代农业能够有效改善农业生产环境。现代农业在对整个农业生产过程的数据进行搜集和深入分析的基础上，对种植业、畜牧业、水产养殖业、林业的生态资源进行智能化调配，将农业生产控制在生态环境的承受范围以内，从而使现代农业达到可持续的循环发展。(2)现代农业能够有效地提高生产效率。现代农业通过物联网、数据挖掘、计算机网络以及决策支持等技术对整个农业生产过程进行多维度多层次分析，对产前、产中和产后领域进行联动管理，实现农业生产的集约化、产业化、信息化和智能化，使低效的传统农业转变为高效的现代农业，以适应市场的需求。(3)现代农业能够转变农业生产领域中的生产关系，促进农业经营形式的产业化。现代农业能够根据市场需求，结合地域的自然条件和经济发展条件，依托农业龙头企业或其他经济合作组织，通过组织农业生产者进行农工商一体化综合经营，将农业生产的产前、产中、产后环节链接为一个完整的产业系统，推进农业经营形式的产业化［2］。
(四)我国“互联网+现代农业”的发展现状
“互联网+现代农业”是我国农业的全面转型和升级，是互联网融入传统农业领域带来的产业变革。目前，“互联网+现代农业”在我国的发展呈现以下三个方面:(1)互联网作用于传统农业产业链的某个环节。例如，农资电子商务、农产品电子商务以及农村互联网金融等就是运用互联网及电子商务针对农资品供应、农产品销售、农业资金需求等领域所提供的新的解决手段。农资电子商务的典型代表是农商1号，该企业利用互联网平台整合农机专家及农资品资源，使专家和农户实时沟通，实现了买农资、用农资的一条龙服务;农产品电子商务是目前“互联网+现代农业”较为活跃的一个版块，以“农村淘宝”、京东的“千县燎原”计划以及苏宁的1万家农村苏宁易购店建设计划为代表。(2)利用农业互联网进行大数据营销及风险控制。随着“互联网+现代农业”各项硬件设施和系统平台建设的推进，现代农业大数据的建设会更加完善，一旦外部相关数据导入，就可以利用互联网手段对传统农业生产的各个情景进行高效精准的管控。例如，新希望集团的希望金融借助互联网和大数据技术，打通了农牧供应链上中下游的资金渠道，凭借着优质资产的获取能力，使得希望金融的风险控制较为成功。(3)利用互联网技术实现现代农业产供销一体化的综合服务。目前，农业生产基础较好的新疆生产建设兵团等农垦系统以及大北农集团、新希望集团等农业高科技企业正在尝试运用互联网手段及大数据等相关技术实现农资、技术、金融服务的合理化配置，通过打通从农业生产到农产品供应的全过程，提高现代农业的效益、推动整个农业产业全面升级。
二“互联网+”背景下现代农业技术支撑体系的构建
在前文论述的基础上，笔者尝试构建基于“互联网+”背景下的现代农业技术支撑体系，该体系从下到上分为感知层、数据层和应用服务层，如表1所示。
(一)感知层
感知层是“互联网+”背景下现代农业技术支撑体系的最底层。农业感知层的主要作用是通过部署在农业生产现场的各种传感节点对农业基础数据进行感知和采集，例如对农业生产环境中的温度、空气湿度、气体浓度、光照强度、土壤水分、土壤PH值、土壤养分含量、果蔬农药残留含量、病虫害情况、畜禽生长环境等农业信息进行采集。农业感知层主要包括感知设备、感知技术和感知系统三部分。该层通过传感器网、RFID、片上系统SOC、汇聚设备、采集设备等感知设备，利用感知建模技术、动态感知技术等感知技术获取农业生产过程的环境数据，并利用环境与灾变检测感知系统、现代农业立体感知系统、农业基础设施感知系统以及空间信息感知获取系统等基础信息系统进行数据的初步汇聚及处理。
(二)数据层
数据层是“互联网+”现代农业技术支撑体系结构中的中间层，起到连接农业感知层和应用服务层的作用，其作用是将采集到的农业生产数据通过通信技术、传输与控制技术以及互联网技术进行传输和活化。数据层具体分为数据传输层和数据活化层。(1)数据传输层。数据传输层将农业感知层获得的数据安全可靠地进行传输，在传输的过程中除了用到IPV6、4G通信、HSDPA与无线宽带网以及三网融合等通信技术，还会用到一些专用技术比如物联网技术、WSN网络技术以及新一代互联网技术;在数据的传输与控制方面，目前使用除了实时接入技术、多源汇聚等技术，还会用到无线宽带的新技术以及网络系统传输的控制技术等面向现代农业传输控制的技术。(2)数据活化层。农业大数据涉及到水分、土壤、光照、热量、气候、育种、种植/养殖、过程管理、收货、加工、存储、机械化等各个环节中多关系型复杂数据的采集、挖掘、处理、分析与应用。现代农业的数据由于分散在不同区域、不同的农业生产单位、不同的农业产业链之中，造成了大量的数据被地域、技术以及人为等因素分割开来，进而导致农业数据之间的关联性较差。“数据活化”就是为数据赋予生命，让数据能够真实全面地反映农业生产各个过程的状态，经过“活化”的数据才是实现智慧农业的基础。数据活化层旨在把隔离的数据变成整体，恢复数据之间的关联性，突破数据利用的局限性，将对数据的利用发挥到最大化［3］。数据活化层主要使用数据清洗、数据建模、数据挖掘、数据分析等大数据技术。
(三)应用服务层
应用服务层处于“互联网+现代农业”技术支撑体系结构的最高层，主要用于支撑不同行业、不同应用以及在不同系统之间进行信息的协同、共享和互通等，以实现现代农业在不同产业的应用。应用服务层分为支撑服务层、服务提供层和行业应用层。(1)支撑服务层。支撑服务层是为整个应用服务提供技术支撑，该层使用的技术包括通用技术和专用技术。通用技术具体包括SOA、云平台、智慧搜索引擎、可视化仿真技术、虚拟现实技术以及个性化智能门户技术;专用技术包括时空信息实时接入与动态管理、运行管理的数据分析与支撑平台、动态运行数据呈现与服务、空天地融合的现代农业信息共享、现代农业信息服务、多维多层智能决策平台等［4］。(2)服务提供层。服务提供层通过搭建各种系统及服务平台来实现其相应的功能，主要包括智能交互平台、综合环境评估与灾害预警平台、视频监视网的共享感知和服务平台、农业生态与病害防治服务平台等［4］。(3)行业应用层。行业应用层根据各行业所需而提供具有针对性的服务应用，该层的各项应用可以根据不同生产单位获取的农业生产环境数据，在对基础数据活化和传输的基础上，实现农业生产各环节的智慧管理，进而节约生产成本，提高农业生产效率。例如根据大棚种植农户的需求，可以提供温室蔬菜病虫害防治的智能管理以及智能灌溉等。
三结论
目前，我国在推进“互联网+现代农业”重点行动的过程中，除了面临观念转变、成本计算和使用培训等问题外，最突出的问题就是缺乏对农业生产过程中的数据获取、分析和应用，究其原因是没有建立起一套完善的基于“互联网+”的现代农业技术支撑体系。本文在对现代农业的内容、作用以及发展现状进行梳理的基础上，结合现有的科学技术，构建了一套基于“互联网+”的现代农业技术支撑体系，该技术体系的构建能够从整体技术架构的角度为推动我国现代农业提供一定的启示和借鉴。
参考文献
［1］谢青玉．谈资源枯竭型城市的经济转型［J］．河南农业，2011(04):58－59．
［2］白燕．以信息化推进兵团农业产业化进程［J］．兵团党校学报，2003(01):42－44．
［3］王静远，李超，熊璋，单志广．以数据为中心的智慧城市研究综述［J］．计算机研究与发展，2003(01):239－258．
［4］苏晔，冯石岗．关于智慧城市标准体系的层级架构研究［J］．中国管理信息化，2003(01):93－97.
作者:张朦朦 单位:河南牧业经济学院
