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天创金农:打造智慧农业4.0

2017-05-07北京天创金农科技有限公司

农业工程技术·农业信息化 2017年2期
关键词:子系统标准化智能化

北京天创金农科技有限公司运用“互联网+农业”的概念,利用“移动互联网、物联网、大数据、云计算”技术助力传统农业升级创新,将移动互联网与传统农业融合,发展新形态农业,为农业用户提供先进的智能物联网解决方案,标准化管理方案、全新的互联网营销方案,让先进的信息技术带给传统农业变革,实现高效农业,优质农业。

天创金农主要业务领域包括农业物联网、精准农业、节水灌溉、农业装备、智能化农业生产管理平台以及农产品安全追溯系统。公司自身具有多年的农业行业应用经验,针对测土配方施肥、病虫害预警测报、农业环境重金属监测、草地资源调查等需求,先后开发并成功推广了测土配方施肥专家系统、小麦条锈病勘界调查记载传输系统、重点区域产地土壤重金属监测系统、草原地块及样地调查系统等,得到了用户的好评赞誉。

天创金农非常关注农业技术的创新和研发,近三年累计投入的科研经费超过2000万元。公司目前已拥有大量具有自主知识产权的技术和产品,先后获得国家高新企业、双软企业、iSO9001等资质证书,同时与八一农垦大学、南京河海大学、西北农林科技大学、中国农业大学、北京师范大学等科研院所建立教学实习基地。

主要做法

近年来在北京市农委、北京市农业局等单位的支持下,北京天创金农公司在标准化规范建设和信息化建设方面不断探索尝试,将GIS (地理信息系统)、传感器、物联网、移动互联网、大数据以及智慧装备等现代信息技术与绿色防控、测土施肥、水肥一体化等技术相互融合,打造以蔬菜、果树的标准化生产为代表的智能化生产管理体系-智慧农业4.0 系统。

智慧农业4.0 系统的建设背景:当前新形式下农业产业发展仍存在一系列突出问题亟待解决。首先,现代农业发展已进入新的时代,种植从散户到农场、产品从数量到品质,经营从博弈到协同,管理从概念到数据,农业生产标准化程度低,难适应新型渠道的发展需求。其次,食品安全问题越来越受到市民关注。近年来随着人民生活水平的提高,消费升级带来人们对于食品安全、品质等更高的需求。满足消费端需求,获得更多的溢价和利润,是农场生产端升级的一个机会。这对农业的标准化、规模化、信息化生产都产生了新的机会与挑战。同时,随着中国农业农村经济结构调整和发展模式的转变,中国农业的经营主体正处于快速变革的时期,家庭农场、种养大户、龙头企业、农业专业合作社等新型农业经营主体不断涌现,中国农业也由散户时代进入农场时代,依靠经验种地等传统的生产方式已经不适应当前形势,需要更专業的技术指导和更规范的管理流程,帮助他们提升生产效率和管理绩效,降低成本,而产销信息不对称直接影响生产者生产,蔬菜生产者对市场价格涨跌缺乏足够的预期,导致“菜贱伤农”现象时有发生。通过为农场建立资料库,搜集种菜信息、上市时间、预期价格等,并汇集商超、批发集散地收购信息和实时菜价等,实现产销对接、生产指导、市场预警、电子商务和蔬菜期货交易五大功能,实现产销双方收益。

随着移动互联网技术以及手机上网的普及,农民应用智能手机通过互联网、云平台、大数据、物联网等新一代信息技术,实现农业生产的智能化、生产管理的标准化、经营管理的网络化、经营决策的数据化成为可能。智慧农业4.0 系统通过手机移动端APP为新型农业经营主体在智能化生产,网络营销以及信息化管理方面提供了智能化生产管理工具。

智慧农业4.0 系统集成蔬菜和水果作物的标准化种植规范于智能化管理软件平台,通过系统管理软件及云平台数据服务,搭建地块管理子系统、植物分类子系统、种植标准子系统、环境管理子系统、成本管理子系统、追溯管理子系统、农事操作子系统、服务子系统等平台框架。实现现代农业园区的资源数字化、排产种植智能化、生产管控智能化、环境监控智能化、销售订单智能化管理、投入品及农产品管理智能化、人员及成本核算智能化、最终实现园区及农业生产的智能化。利用云计算技术实现电脑端和移动端的数据实时交互,从而实现生产现场的数据采集和远程技术指导。以期极大的提高设施蔬菜种植的标准化生产及智能化管理水平,带动提高整个行业的生产效率及科技创新能力。

(1)种植标准集成子系统

该子系统通过搜集汇编北京设施蔬菜种植标准、规范等,分析集成通过PC端或手机移动端指导蔬菜种植生产各生育期措施管理、农事操作等,使生产者可通过信息化手段实现生产种植标准化,最终提高园区技术人员管理蔬菜品种生产的规范性。

(2)环境管理子系统

该子系统的应用将提高种植过程中对空气温湿度、土壤温湿度等环境因素的把控。通过人工编辑,设定品种各生育周期、茬口温湿度管控范围和特殊天气管理措施等实现环境管理。

(3)农事操作子系统

该子系统的应用实现了农业生产及过程纪录信息化。通过土肥信息、品种信息、环境信息、生育周期、长势情况等信息上传及可视化展示。并实现对投入品管理及操作人员用工管理等功能。

(4)成本管理子系统

该平台应极大地方便生产者记录成本。用数字形式直接告诉种植者投入品使用情况、人工工时,并进行综合核算,间接提高农业投入品和人工工时科学管理和科学使用。

(5)农业服务子系统

该子系统的应用将为用户查询生产过程中的病虫害疑难杂症,通过手机实时拍照上传。系统同时支持专家问答服务,提供生产者问题咨询。

(6)资源管理子系统

该子系统的应用提高了农场经营的数据化管理和智能化管理,提高了企业经营的决策准确性及及时性。并具有农场对外宣传展示及品牌宣传的作用。

(7)农产品追溯子系统

实现农产品生产档案化规范化管理,通过唯一的追溯码,实现为每个农产品建立“身份证”,生产者、消费者可以随时通过手机、网络查询产品的投入品、生产档案记录、检验检测结果、农产品生产、加工流通等各方面信息,提升品牌的认知度和客户忠诚度。

经验效果

以智慧农业4.0系统在北京的示范为契机带动京津冀农业的协同发展和建设,形成京津冀优势互补、协同发展的“互联网+现代农业”新局面,转变发展运营模式,实现农民增收,消费者得力,企业健康发展、政府提高管理效率等目标。天创金农在2016年将智慧农业4.0系统引入到河北省国家级农业园区的建设之中,为园区打造标准化农业生产基地。

首先,直接经济效益方面主要体现在农产品产量的增加;智慧农业4.0可提高劳动生产效率带来的工时节约收益,科学决策与管理带来的肥、水、药等投入品的投入减少节约部分。常规蔬菜品种按每亩年产平均10000斤,按市场平均5元/kg计算,而标准化应用示范农场农产品产量提高8%,每亩年可增产800斤,1000亩可增加产量400,000kg,可增收200万元。

其次,提高劳动生产效率带来的工时节约收益方面,常规温室大棚每个单元地块(平均1亩/个)至少需要0.5个主要劳力,种植、采收等高峰期需要增加勞动力,10个地块需要配备一个技术员,需要聘请农业专家不定期到现场指导。通过智慧农业4.0系统可统筹安排劳动力,并得到相当于一个农业技术专家时刻指导生产。在提高劳动生产率方面,按北京市劳动力市场价格3000元/月,每年工作10个月计。应用农场每亩年可节约用工0.1个,1000亩可节约投入300万元。

智慧农业4.0在河北武安现代农业示范园的应用,提升了武安县农业标准化生产水平,推进了现代农业示范区的建设。应用基地的温室大棚内安装农业环境智能采集主机,可对温室内环境的空气温度、空气湿度、土壤温度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分等多个环境因子进行实时监测,并通过短距离433MHZ和GRPS无线通讯方式上传至智慧农业管理平台,对数据进行实时展示,并做数据统计与分析,通过远程专家指导以及模型匹配等,对种植作物的病虫害、成熟度进行预警,并给出农业种植的及时性、科学性建议指导。同时,通过还原农产品从育苗、施肥到采摘等生产过程数据以及环境、种植标准等信息自动生成二维码,使武安农产品的生产、存储、流通真正做到“可管、可防、可控、可查”,有效的保障了本地农产品的规范化、标准化生产,进一步保障农产品的优质优价。新型渠道商和消费者通过手机扫描农产品包装上的二维码,亲身体验农产品的生长过程,提升本地农产品的品牌知名度,提升消费者的消费信心。

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