6物联网在现代农业应用中的问题及对策
虽然物联网作为具备极大发展潜力的朝阳产业已经被我国列为了信息产业发展的重要指标以及下一个战略高点,但我国物联网毕竟尚处于起步阶段,因此其技术中也仍然存在着许多亟待突破的难关。物联网的发展并不仅仅与技术有关,还涉及到许多管理、合作、协调、安全、标准等方面的问题。要想将物联网广泛应用于农业当中、实现物联网产业有序快速的发展,就必须制定一整套行之有效的政策、法律和规范,增强政府支持和调控的力度,突破行业瓶颈,力求在未来的物联网产业发展中占据主导权。
6.1我国物联网农业应用中存在的问题
6.1.1技术标准问题
所谓的标准,即是经协商一致制定并由法定机构批准的,能够共同和重复使用的一种规范性的文件,其使用的目的是为了在一定范围内获得最为合理的秩序。而技术标准则可以看作是一种技术上的交流规范。
要想促进物联网产业化发展,就必须制定规范合理的技术标准。但是在目前而言,国际和国内的物联网标准都没有得到完全的统一,许多标准甚至仍然处于研究制定的阶段。又因为标准制定的过程极其复杂,非但涉及到技术层面的研究,还涉及到各方利益的协调和博弈,因此这一问题短时间内仍然无法解决。
我国物联网方面的自主研发技术相对缺乏。以RFID标准为例,我国虽然在传感器网络标准制定上拥有一定的话语权,但相对来说却与美国、日本等国家仍然有着一定的差距。就算仅仅只是在国内范围,我国的交通、电力、物流、金融等行业所使用的技术标准也并不统一,从而令得跨行业的兼容更加困难。
以农业行业为例,很多处于不同地理位置的监测站、巡测站所使用的信息传输方式、信息编码格式等标准并不统一,给信息的无障碍传输造成了很大困难。
在农产品的流通中因为银联所使用的NFC技术与移动所使用的2.4G标准也难以达到完全的兼容,从而给农产品的经营和支付造成了很多麻烦。在农产品安全溯源系统当中,由于RFID技术的应用缺乏统一标准,编码、频段不统一等原因,很容易导致供应链关键环节的溯源出现障碍,从而无法对溯源信息进行读写、查询和回溯。因此物联网虽然对农业的发展有着很大的帮助,但许多农户难免会因为标准不兼容、技术使用困难等问题而踌躇不前。
虽然我国为了协调技术标准已建立了包括传感器网络工作组、网络技术工作组和物联网标准联合工作组等在内的许多机构,但总体来说标准制定的速度仍然赶不上应用发展的速度,要想实现物联网在农业中获得高效持续的发展,必须将标准的统一、攻克核心技术、扩大传感器标准范围提升到日程之上,这仍然需要长时间的努力。
6.1.2缺乏核心技术和整体规划
近年来我国物联网产业虽然已经有了很大发展,但在高端市场方面仍然比较薄弱,核心技术也极为缺乏,国内大量的高端市场更是被国外企业所控制。从整体上来看,我国的关键器件、核心芯片等的研究制造能力仍然相对滞后,且功耗、封装、适配技术等方面的问题难以克服。这就造成了我国物联网低端市场饱和、高端市场缺乏竞争力、部件不齐全、缺乏自主研发能力等问题。由于国内生产的许多设备无法满足很多行业中高精度、高抗压的需求,因此就只能釆用国外企业所生产的设备,高端市场很容易被国外企业控制。
以土壤墒情监控系统为例,目前各农业基地所使用的监控设备多为国外出产,这就无形中提高了物联网技术的成本,因此许多农户虽然有引入物联网技术的意愿,最终却也只能暂时放弃。除此之外,包括RFID在内的许多设备的安装配置较为复杂,必须由专业人员进行,这在无形中也升高了物联网的准入门槛。
要想使物联网领域形成产业规模,就必须将整体规划提至日程之上。我国在很多方面仍然缺乏行之有效的推动策略,更在许多方面存在难以破除的行业壁垒,给物联网在农业中的发展带来了一定的阻碍。
6.1.3物联网的成本昂贵,技术门楹较高
物联网虽然以其方便、快捷的特性逐渐为广大公众所接受,但其成本偏高这一问题仍然是制约其发展的重要因素。要想实现物联网的广泛使用,除了在所有物品中嵌入电子标签等存储体之外还需要大规模地安装信息读取设备和处理系统,而这一切都需要投入大量资金。
举例来说,将物联网应用于智能农业的确可带来增产增收,但与此同时也必须要使农民增长的幅度高于其投入物联网技术所使用的成本。而目前由于电子标签、读写设备等十分昂贵,因此也难以实现大规模的投入。除此之外,物联网的技术门槛相对较高,许多农民难以很快上手或者对其技术并不信任,因此很容易由于其高昂的价格望而却步。
6.1.4协议与信息传输安全问题
物联网作为互联网的延伸,虽然大多是基于TCP/IP协议,但同时也包括了GPRS、TD-SCDMA在内的多种信息传输通道,而由于物联网的协议并不统一,对其无障碍使用也造成了一定的困难。物联网能够主动地发射信号,因此很容易让信息在未经授权的情况下被读取和使用。因此信息传输中的安全问题、隐私数据泄漏等问题难以完全避免。
尤其是在物联网农业产业中因为部分乡村通讯手段非常落后,很容易形成“信息孤岛”问题,信息难以实现共享、流通困难〖57_59]。很多农户由于技术水平不过关、对物联网缺乏了解,更容易因为不当操作等原因造成损失,因此很多人对物联网这一新兴事物并不信任。
6.2解决对策
物联网虽然具有极高的发展潜力,但物联网在农业的应用中仍存在着很多亟待解决的问题。这些问题涉及到了技术、规划、管理、协调、合作、标准、安全等多个方面。本文从政府与政策、科研机构与高校、企业三个层面加以分析。
6.2.1政府与政策层面
在政府与政策方面,必须建立起有助于物联网产业发展的完整法律法规。加强政府的作用和政策法律支持,通过法律方式对科研成果进行有效的保护。完善物联网行业标准和应用标准,加快国内技术发展,建立起我国独立的物联网标准体系,并通过政府进行推广,把握市场着力点,掌握市场主动权。
政府应当加强对已有标准的监督管理,使物联网标准化工作逐渐向国际化、网络化方向过度。调整已有的标准使之更适合我国的经济特点。并对物联网方面的研究发明设定有效的激励机制,逐渐建立起物联网创新性产业集群。除此之夕h,政府还应当有重点、有规划地对物联网产业的发展进行引导,避免各行业的重复建设和无序竞争。对不同的企业和研究机构进行合理的分工,针对物联网产业链的薄弱环节加以引导,增强政策扶植力度和资金投入。着力培养优势企业,鼓励突破和创新,提升我国在物联网产业上的话语权。
要想促进物联网在农业方面的发展,政府还必须在农户中加强对物联网的宣传,同时还应出台合理的惠农政策,使农民通过担保贷款等手段解决物联网前期的投入问题,降低物联网在农业应用中的投入成本和风险。
6.2.2科研层面
在科研方面,各科研机构、高校等应当建立一系列行之有效的人事改革和激励制度,从而调动研究人员的积极性,各单位研究人员应加强彼此之间的交流和沟通,实现资源互补。除了不断培育物联网相关领域人才之外,各科研机构还应大量引进国内外的优秀人才,提升机构自主研发能力,改善科研氛围。在各大高校建立能够实现资源共享的科研平台,打破各单位之间的资源壁垒,实现科研资源的共享和有效的整合,对物联网产业中遇到的难题进行合力攻克。高校应当开设与物联网相关的专业,并邀请农业人才前来进修,使其加强对物联网的了解和信任度。科研机构在研究新产品时更应考虑到农民的接受能力,尽量降低设备的操作难度。
6.2.3企业层面
在企业方面,各企业应当增强自身的创新能力和自主研发能力,采取与政府、科研机构合作的方式推动物联网的产业化应用,并制定出能够为其物联网的生产、使用提供便利的标准,增强与政府的沟通,争取能够获得更多的政策支持。与此同时还应当加强与消费者的沟通,尽可能地推出更多适合农户使用的便捷、低价、安全的产品。与农产品相关的企业则应当将物联网技术融合到生产、物流、销售的各个方面,以达到降低成本、提升效率、加快自身信息化发展的目的。
